第7章 Struts 与MVC 设计模式.docx

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第7章Struts与MVC设计模式

第7章Struts与MVC设计模式

7.1.Struts与JavaWeb应用

JavaWeb应用的核心技术是JavaServerPage和Servlet。

此外，开发一个完成的JavaWeb应用还设计以下概念和技术：

●JavaBean组件

●EJB组件

●自定义JSP标签

●XML

●Web服务器和应用服务器

图7-1：

JavaWeb应用的结构

7.1.1.Web组件的三种关联

Web应用程序如此强大的原因之一是他们能彼此链接和聚合信息资源。

Web组件之间存在三种关联关系：

●请求转发

●URL重定向

●包含

存在以上关联关系的Web组件可以是JSP或Servlet，对于Struts应用，则还包含Action。

这些Web组件都可以访问HttpServletRequest和HttpServletResponse对象，具有处理请求、生成响应结果的功能。

7.1.1.1.请求转发

请求转发允许把请求转发给同一应用程序中的其他Web组件。

这种技术通常用于Web应用控制层的Servlet流程控制器，它检查Http请求数据，并讲请求转发到合适的目标组件，目标组件执行具体请求处理操作，并生成响应结果。

下图显示了一个Servlet把请求转发给另一个JSP组件的过程。

图7-2：

请求转发

Sevlet类使用javax.servlet.RequestDispatcher.forward（）方法来转发它所收到的HTTP请求。

转发目标组件将处理该请求并生成响应结果，或者将请求继续转发到另一个组件。

最初请求的ServletRequest和ServletResponse对象被传递给转发目标组件，这使得目标组件可以访问整个请求上下文。

值得注意的是，只能把请求转发给同一Web应用中的组件，而不能转发给其他Web应用组件。

如果当前的Servlet组件要把请求转发给一个JSP组件，如hello.jsp，可以在Servlet的service（）方法中执行以下代码：

RequestDistpatherrd=request.getRequestDispather（“hello.jsp”）;

//ForwardtorequestedURL

rd.forward（request.response）;

在JSP页面中，可以使用

forward>转发请求，例如：

forwardpage=“hello.jsp”/>

对于请求转发，转发的资源组件和目标组件共享request范围内的共享数据。

7.1.1.2.请求重定向

请求重定向类似请求转发，但也有一些重要区别：

●Web组件可以将请求重定向到任一URL，而不仅仅是统一应用中的URL。

●重定向的资源组件和目标组件之间不共用一个HttpServletRequest对象，因此不能

●共享request范围内的共享数据。

下图显示了一个Serlet把请求重定向给另一个JSP组件的过程。

图7-3：

请求重定向

如果当前应用的Servlet组件要把请求转发给URL“http:

//jakarta.apache.org/struts”，可

以在Servlet的service（）方法中执行以下代码：

response.sendRedirect（“http:

//jakarta.apache.org/struts”）;从上图中可以看出，HttpServletResponse的sendRedirect（）方法向浏览器返回包含重定向

信息，浏览器根据这一信息发送出一个新的HTTP请求，请求访问重定向目标组件。

7.1.1.3.包含

包含关系允许一个Web组件聚集来自同一个应用中其他Web组件的输出数据，并使用被聚集的数据来创建响应效果。

这种技术通常用于模板处理器，它可以控制网页的布局。

模板中每个页面区域的内容来自不同的URL，conger组成单个页面。

这种技术能够为应用程序提供一致的外观和感觉。

包含关系的源组件和目标组件共用同一个HttpServletRequest对象，因此他们共享request范围内的共享数据。

下图显示了一个Servlet包含另一个JSP组件的过程。

图7-4：

Web组件的包含关系

Servlet类使用javax.servlet.RequestDispather.include（）方法包含其他Web组件。

例如，如果当前的Servlet组件包含了3个JSP文件：

header.jsp、main.jsp和footer.jsp，则可以在Servlet的service（）方法中执行以下代码：

……

RequestDispatcherrd;

rd=req.getRequestDispatcher（“/header.jsp”）;

rd.include（req,res）;

rd=req.getRequestDispatcher（“/main.jsp”）;

rd.include（req,res）;

rd=req.getRequestDispatcher（“/footer.jsp”）;

rd.include（req,res）;

……

在JSP文件中，可以通过指令来包含其他Web资源，例如：

<%@includefile=“/header.jsp”%>

<%@includefile=“/main.jsp”%>

<%@includefile=“/footer.jsp”%>

7.1.2.MVC概述

模型-视图-控制器（MVC）是80年代Smalltalk-80出现的一种软件设计模式，现在已经被广泛的使用。

开发模式上采用Model-View-Controller（MVC）模式，MVC模式将程序代码整理切割为三部份，Model部分是业务与应用领域（Businessdomain）相关逻辑、管理状态之对象，Controller部分接收来自View所输入的资料并与Model部分互动，是业务流程控制（FlowControl）之处，View部分则负责展现资料、接收使用者输入资料。

●模型（Model）模型是应用程序的主体部分。

模型表示业务数据，或者业务逻辑.

●视图（View）视图是应用程序中用户界面相关的部分，是用户看到并与之交互的界面。

●控制器（controller）控制器工作就是根据用户的输入，控制用户界面数据显示和更新model对象状态。

图7-5：

MVC设计模式

7.1.2.1.MVC的优点

可以为一个模型在运行时同时建立和使用多个视图。

变化-传播机制可以确保所有相关的视图及时得到模型数据变化，从而使所有关联的视图和控制器做到行为同步。

视图与控制器的可接插性，允许更换视图和控制器对象，而且可以根据需求动态的打开或关闭、甚至在运行期间进行对象替换。

模型的可移植性。

因为模型是独立于视图的，所以可以把一个模型独立地移植到新的平台工作。

需要做的只是在新平台上对视图和控制器进行新的修改。

潜在的框架结构。

可以基于此模型建立应用程序框架，不仅仅是用在设计界面的设计中。

7.1.2.2.MVC的不足之处

增加了系统结构和实现的复杂性。

对于简单的界面，严格遵循MVC，使模型、视图与控制器分离，会增加结构的复杂性，并可能产生过多的更新操作，降低运行效率。

视图与控制器间的过于紧密的连接。

视图与控制器是相互分离，但确实联系紧密的部件，视图没有控制器的存在，其应用是很有限的，反之亦然，这样就妨碍了他们的独立重用。

视图对模型数据的低效率访问。

依据模型操作接口的不同，视图可能需要多次调用才能获得足够的显示数据。

对未变化数据的不必要的频繁访问，也将损害操作性能。

目前，一般高级的界面工具或构造器不支持MVC模式。

改造这些工具以适应MVC需要和建立分离的部件的代价是很高的，从而造成使用MVC的困难。

7.1.2.3.MVC的应用范围

使用MVC需要精心的计划，由于它内部原理比较复杂，所以需要花费一些时间去理解它。

将MVC运用到应用程序中会带来额外的工作量，增加应用的复杂性，所以MVC部适合小型应用程序。

但是对于开发存在大量用户界面上，并且业务逻辑复杂的大型应用程序，MVC将会使软件在健壮性、代码重用喝结构方面上一个新台阶。

尽管在最初构建MVC框架时会花费一定工作量，但从长远的角度来看，它会大大提供后期软件开发效率。

7.1.3.JSPModel1和JSPModel2

SUN在JSP出现早期制定了两种规范，称为Model1和Model2。

图7-6：

JSPModel1

Model1它是以页面为中心的。

适用于完成简单的应用程序。

实现这个模式的应用程序有一系列的Jsp页面,在这些页面里用户程序运行从一个页面到另一个页面。

因为它的简单容易。

Model1应用的主要问题是难以维护，并且毫无灵活性可言。

另外，由于开发人员已经同时被卷入到了页面开发和商业逻辑的编码中，这个架构模式在页面设计人员和web开发人员之间很难实现劳动分工。

图7-7：

JSPModel2

JSPModel1和JSPModel2的本质区别在于处理用户请求的位置不同。

在Model1体系中，JSP页面负责响应用户请求并将处理结果返回用户。

JSP既要负责具体业务流程控制，又要负责提供表示层数据，同时充当视图和控制器，未能实现这两个模块之间的独立和分离。

尽管Model1体系十分适合简单应用的需要，它却不适合开发复杂的大型应用程序。

不加选择的使用Model1，会导致JSP页内嵌入大量Java代码。

尽管这对Java程序员不是多大的问题，但如果JSP页面由网页设计人员开发并进行维护的（大量的实际项目中情况确实是这样的），这个问题就会变得十分突出。

从根本上讲，将导致角色定义不清和职责分配不明，会给项目管理带来很大的麻烦。

JSPModel2体系结构是一种联合使用JSP和Servlet来提供动态内容服务的方法。

它吸取了JSP和Servlet两种技术各自的突出优点，用JSP生成表示层的内容，让Servlet完成深层次的处理任务。

在这里，Servlet充当控制器的角色，负责处理用户请求，创建JSP页需要使用的JavaBean对象，根据用户请求选择使用的JSP页返回给用户。

在JSP页内没有处理逻辑，它仅负责检索原先由Servlet创建的JavaBean对象，从Servlet中提取动态内容插入静态模板。

这是一种有突破性的软件设计方法，它清晰地分离了表达和内容，明确角色定义以及开发者与网页设计者的分工。

事实上，项目越复杂，使用Model2的好处越大，越容易体现。

7.1.4.Struts概述

Struts实质上就是在JSPModel2的基础上实现一个MVC框架。

在Struts框架中，模型由实现业务逻辑的JavaBean或EJB组件构成，控制器由ActionServlet和Action来实现，视图由一组JSP文件构成。

图7-8：

Struts实现的MVC框架

7.1.4.1.Model

Struts没有定义具体的Model层的实现，Model层通常是和业务逻辑紧密相关的，还通常有持续化的要求，Struts目前没有考虑到这一层，但是，不管在开源世界还是商业领域，都有一些都别优秀的工具可以为Model层次的开发提供便利，例如优秀的O/RMapping开源框架Hibernate。

7.1.4.2.View

通常，Web应用的UI由以下文件组成：

●HTML

●JSP

而JSP中通常包含以下组件：

●自定义标签

●DTO（DataTransferObject数据传输对象）

在Struts中，还包含了以下两种常用的组件：

●StrutsActionForms

●资源绑定（javaresourcebundles），例如将标签的显示内容，错误提示的内容通

过配置文件来配置，这样可以为实现国际化提供基础。

由此可见，Struts对于传统的WebUI所作的扩充就是StrutsActionForms和资源绑定，接下来对其进行进一步描述。

7.1.4.3.Controller

J2EE的前端控制器（FrontController）设计模式中利用一个前端控制器来接受所有客户请求，为应用提供一个中心控制点，在该控制点上，可以很方便地添加一些全局性的，如加密、国际化、日志等通用操作。

Controller的实现机制正是建立在前端控制器的设计模式基础上。

前面我们介绍过，Struts的控制器拥有一些职责，其中最主要的是以下几个：

1.1.接收客户请求。

2.2.映射请求到指定的业务操作。

3.3.获取业务操作的结果并以有效的方式提供给客户。

4.4.根据业务操作的结果和当前的状态把不同的UI推向给客户。

在Struts框架中，控制器中不同的组件负责不同的控制职责，下图是Struts框架中关于控制器部分的一个组件图：

图7-9：

控制器组件

在上图中，很明显地可以看出，ActionServlet处于核心位置，那么，我们就先来了解一下ActionServlet。

org.apache.struts.action.ActionServlet在Struts应用程序中扮演接收器的角色，所有客户端的请求在被其它类处理之前都得通过ActionServlet的控制。

当ActionServlet的实例接收到一个HTTP请求，不管是通过get方法或post方法，ActionServlet的process（）方法被调用并用以处理客户请求。

process（）方法实现显示如下：

protectedvoidprocess（HttpServletRequestrequest,HttpServletResponseresponse）

throwsIOException,ServletException{

RequestUtils.selectApplication（request,getServletContext（））;

getApplicationConfig（request）.getProcessor（）.process（request,response）;}

该方法的实现很简单，RequestUtils.selectApplication（request,getServletContext（））;语句是用来根据用户访问的上下文路径来选择处理的应用，如果你只有一个Struts配置文件，就表示你只有一个Struts应用。

getApplicationConfig（request）.getProcessor（）.process（request,response）;语句用来获取一个处理器，并将客户请求提交给处理器处理。

7.1.4.4.Struts初始化处理流程

根据在web.xml中配置的初始化参数，Servlet容器将决定在在容器的第一次启动，或第一次客户请求ActionServlet的时机加载ActionServlet，不管哪种方式加载，和其它Servlet一样，ActionServlet的init（）方法将被调用，开始初始化过程。

让我们来看看在初始化过程中将发生些什么，理解了这些，对于我们debug和扩展自己的应用更加得心应手。

5.1.初始化框架的内部消息绑定，这些消息用来输出提示，警告，和错误信息到日志文件中。

org.apache.struts.action.ActionResources用来获取内部消息；

6.2.加载web.xml中定义的不同参数，用以控制ActionServlet的不同行为，这些参数包括config,debug,detail,andconvertNull；

7.3.加载并初始化web.xml中定义的servlet名称和servlet映射信息。

通过初始化，框架的各种DTD被注册，DTD用来在下一步校验配置文件的有效性；

8.4.为默认应用加载并初始化Struts配置文件，配置文件即初始化参数config指定的文件。

默认配置文件被解析，产生一个ApplicationConfig对象存于ServletContext中。

可以通过关键字org.apache.struts.action.APPLICATION从ServletContext中获取ApplicationConfig；

9.5.Struts配置文件中指定的每一个消息资源都被加载，初始化，并存在ServletContext的合适区域（基于每个message-resources元素的key属性），如果key属性没有设置，则为org.apache.struts.action.MESSAGE；

10.6.Struts配置文件中声明的每一个数据源被加载并且初始化，如果没有配置数据源，这一步跳过；

11.7.加载并初始化Struts配置文件中指定的插件。

每一个插件的init（）方法被调用；

当默认应用加载完成，init（）方法判断是否有应用模块需要加载，如果有，重复步骤4—7步成应用模块的加载。

7.1.4.5.Struts工作流程

图7-10：

Struts工作流程

上图是Struts的工作流程，前边我们提到，所有的请求都提交给ActionServlet来处理。

ActionServlet是一个FrontController，它是一个标准的Servlet，它将request转发给RequestProcessor来处理。

ActionMapping是ActionConfig的子类，实质上是对struts-config.xml的一个映射，从中可以取得所有的配置信息。

RequestProcessor根据提交过来的url，如*.do，从ActionMapping中得到相应的ActionForn和Action。

然后将request的参数对应到ActionForm中，进行form验证。

如果验证通过则调用Action的execute（）方法来执行Action，最终返回ActionFoward。

ActionFoward是对mapping中一个foward的包装，对应于一个url。

ActionForm使用了ViewHelper模式，是对HTML中form的一个封装。

其中包含有validate方法，用于验证form数据的有效性。

ActionForm是一个符合JavaBean规范的类，所有的属性都应满足get和set对应。

对于一些复杂的系统，还可以采用DynaActionForm（Struts1.1）来构造动态的Form，即通过预制参数来生成Form。

这样可以更灵活的扩展程序。

ActionErrors是对错误信息的包装，一旦在执行action或者form.validate中出现异常，即可产生一个ActionError并最终加入到ActionErrors。

在Form验证的过程中，如果有Error发生，则会将页面重新导向至输入页，并提示错误。

Action是用于执行业务逻辑的RequsestHandler。

每个Action都只建立一个instance。

Action不是线程安全的，所以不应该在Action中访问特定资源。

一般来说，应改使用BusinessDelegate模式来对Businesstier进行访问以解除耦合。

Struts提供了多种Action供选择使用。

普通的Action只能通过调用execute执行一项任务，而DispatchAction可以根据配置参数执行，而不是仅进入execute（）函数，这样可以执行多种任务。

如insert,update等。

LookupDispatchAction可以根据提交表单按钮的名称来执行函数。

当ActionServlet接收到一个客户请求时，将执行如下流程：

图7-11：

Struts响应用户请求的工作流程

1）检索和用户请求匹配的ActionMapping实例，如果不存在，就放回用户请求路径无效的信息。

2）如果ActionForm实例不存在，就创建一个ActionForm对象，把客户提交的表单数据保存到ActionForm对象中。

3）根据配置信息决定是否需要表单验证。

如果需要验证，就调用ActionForm的

validate（）方法。

4）如果ActionForm的validate（）方法返回null或者一个不包含ActionMessage的

ActionErrors对象，就表示表单验证成功。

验证不成功则发送给用户提交表单的

JSP组件，或者转向其他组件。

这样Action对象不会被创建。

5）ActionServlet根据ActionMapping实例包含的映射信息决定将请求转发给哪个

Action。

如果相应的Action实例不存在，就先创建这个实例，然后调用Action的execute（）方法。

6）Action的execute（）方法返回一个ActionForward对象，ActionServlet再把客户

请求转发给ActionForward对象只想JSP组件。

7）ActionForward对象指向JSP组件生成动态网页，返回给客户。

7.2.从helloapp开始Struts应用

7.2.1.helloapp的需求

helloapp的需要非常简单，主要是体验Struts开发过程，其内容如下：

●接收用户输入姓名，然后返回字符串“Hello！

”。

●如果用户没有输入姓名就提交表单，将返回错误信息，提示用户首先输入姓名。

●如果用户输入姓名为“Monster”，将返回出错信息，拒绝向“Monster”sayhello。

●为了演示模型组件的功能，本应用使用模型组件来保护用户输入的姓名。

7.2.2.组建Struts框架

Helloapp应用的各个模块组成：

JavaBean组件：

PersonBean，有一个userName属性，代表用户输入的名字。

提供了get/set方法。

这里可以预留save（）方法，将数据保存到数据库中（JavaBean组件可以作为EJB或者Web服务前端组件）。

视图：

hello.jsp，提供用户界面，接收用户输入的姓名。

视图还包括一个ActionFormBean，它用来存放表单数据，并进行表单验证。

控制器：

Action类HelloAction，主要任务有，一、进行业务逻辑验证，如果用户输入姓名为“Monster”，将返回错误消息；二、调用模型组件PersonBean的save（）方法，保存用户输入的名字；三、决定将合适的视图组件返回给用户。

除了以上的模块，我们还要创建Struts