介紹

你是否覺得當(dāng)你的Web應(yīng)用越來越復(fù)雜，理解和管理頁面流程—驅(qū)動你應(yīng)用程序用例的樂譜—也越來越困難了呢？而被迫使用特定的方式做事情并且無法重用是不是讓你感覺很累？你是否覺得使用了太多時(shí)間開發(fā)你自己特定的方法去解決普遍問題就像會話狀態(tài)管理？

進(jìn)入Spring Web Flow。

什么是Spring Web Flow？

Spring Web Flow (SWF) 是Spring Framework的一個(gè)脫離模塊。這個(gè)模塊是Spring Web應(yīng)用開發(fā)模塊棧的一部分，Spring Web包含Spring MVC。

Spring Web Flow 的目標(biāo)是成為管理Web應(yīng)用頁面流程的最佳方案。當(dāng)你的應(yīng)用需要復(fù)雜的導(dǎo)航控制，例如向?qū)В谝粋€(gè)比較大的事務(wù)過程中去指導(dǎo)用戶經(jīng)過一連串的步驟的時(shí)候，SWF將會是一個(gè)功能強(qiáng)大的控制器。

以下是一個(gè)受控制的導(dǎo)航的例子，使用UML狀態(tài)圖描述：

圖 1 - 一個(gè)航空訂票服務(wù)流程

聰明的讀者會認(rèn)出這個(gè)是一個(gè)典型的航空訂票流程，就是那種每次你通過在線方式參與訂票的過程。

為什么出現(xiàn)Spring Web Flow？

在傳統(tǒng)的Web應(yīng)用中，頁面流程就像上面所展示的，不是很明確 — 他們不是一等公民。就拿一個(gè)使用Struts的Web應(yīng)用舉個(gè)例子，為了在Struts里面實(shí)現(xiàn)頁面流，大多數(shù)開發(fā)人員利用了框架提供的Action和視圖。在這種情況下，一個(gè)單獨(dú)的Action就和一個(gè)指定的請求URL產(chǎn)生了聯(lián)系。只有當(dāng)請求從那個(gè)URL過來的時(shí)候，Action才會被執(zhí)行。在執(zhí)行過程中，Action運(yùn)行一些處理并且選擇一個(gè)合適的視圖顯示結(jié)果。這非常簡單。

所以要在Struts中實(shí)現(xiàn)多步控制的頁面流，你需要通過不同的視圖將獨(dú)立的Action形成鏈。用來處理不同事件，例如“后退”或“提交”的 Action URL都是硬編碼在視圖中的。一些ad-hoc形式的會話存儲被用來管理流程狀態(tài)。提交后重定向被用來阻止重復(fù)提交，等等。

雖然這是一個(gè)簡單并且有效的方法，但是它具有一個(gè)很大的缺陷：從struts-config.xml文件的Action定義中不能清晰的看到頁面流程。你無法從幾棵樹看到一片森林，就像你無法從Action和視圖的定義看到頁面流程一樣。靈活性也因?yàn)锳ction和視圖不能被重用而大打折扣。最后，你仍然需要做很多工作，這并不見得容易。

Spring MVC提供了一個(gè)輕便的高層次的功能：表單控制器實(shí)現(xiàn)了一個(gè)與定義的頁面流程。它提供了兩個(gè)這樣的控制器：SimpleFormController和AbstractWizardController。盡管如此，這些仍然是大多數(shù)頁面流程控制概念的例子。

Tapestry和JSP在頁面的基礎(chǔ)上而不是請求的基礎(chǔ)上使用事件驅(qū)動的方法，使得每個(gè)頁面和它的后退控制器邏輯保持一致。然而，仍然需要提供一個(gè)優(yōu)秀的類根據(jù)一個(gè)定義良好的能跨越多個(gè)頁面和不同路徑的生存周期去支持一個(gè)邏輯頁面流程。就如你所看到的，這個(gè)頁面流程的生存周期要比單一的請求長，但是卻比一個(gè)會話要短。

這就是Spring Web Flow的切入點(diǎn)，允許你使用一個(gè)簡單清晰的方法體現(xiàn)你的頁面流程，并且隨時(shí)重用，包括像Struts、Spring MVC、Tapestry、JSP甚至Portlets這些環(huán)境下。

優(yōu)點(diǎn)

正如你所看到的，Spring Web Flow提供以下優(yōu)點(diǎn)：

• Web應(yīng)用中的頁面流程可以通過Web流程的定義（XML文件或者Java類）清晰的展現(xiàn)出來。
• Web流程被設(shè)計(jì)成自包含的。這就允許你把你的應(yīng)用中的一部分看作是一個(gè)模塊，這樣就你可以在多種場合重用它。
• Web流程捕獲任何合理的頁面流程總是使用同種技術(shù)。你不必被迫在特定的場合使用特定的控制器。
• 最后，Web流程是一等公民并且可以通過一個(gè)良好定義的契約使用。它具有一個(gè)清晰的，可觀察的生存周期為你自動管理。通過簡單配置，系統(tǒng)便會為你管理復(fù)雜的邏輯，總而言之，這非常容易使用。

Spring Web Flow是如何工作的？

現(xiàn)在已經(jīng)有能力說Web流程是一組狀態(tài)（states）的集合。一個(gè)狀態(tài)是流程中發(fā)生某事的一個(gè)點(diǎn)。舉個(gè)例子，譬如顯示一個(gè)視圖或者執(zhí)行一個(gè)Action。每個(gè)狀態(tài)都有一個(gè)或更多的轉(zhuǎn)變（transitions）用來移動到下一個(gè)狀態(tài)。

一個(gè)轉(zhuǎn)變是由一個(gè)事件（event）觸發(fā)的。

航空訂票Web流程示例

為了展示一個(gè)Web流程的定義，下面的XML片段展示了上面UML狀態(tài)圖定義的航空訂票處理：

圖 2 - 基于XML的航空訂票流程定義

就像你所看到的，僅僅是掃過XML定義，邏輯流程驅(qū)動的訂票流程處理就已經(jīng)可以清晰地辨認(rèn)出來了，即使你都不了解Spring Web Flow實(shí)現(xiàn)細(xì)節(jié)。

如果你看得仔細(xì)點(diǎn)，你將會發(fā)現(xiàn)兩個(gè)子流程產(chǎn)生了訂票流程的子過程。第一個(gè)子流程指導(dǎo)用戶輸入乘客信息。第二個(gè)讓用戶分配他的座位。這個(gè)內(nèi)嵌的流程扮演了“迷你應(yīng)用程序模塊”的角色，這是Spring Web Flow強(qiáng)大的功能之一。

你可以將這份定義上交給一位業(yè)務(wù)分析人員，并且她估計(jì)能看懂。更好的是你可以根據(jù)這個(gè)定義繪制一個(gè)可視化圖表將其提交給業(yè)務(wù)分析人員。做這個(gè)的工具已經(jīng)誕生了。

航空訂票流程祥解

這篇文章的下一部分將逐塊分解上面的航空訂票流程定義，并且提供對話框演示Spring Web Flow是如何工作的。

流程定義

這是第一行的XML流程定義：

	...

webflow 元素定義了流程，指定它的id和start-date。id是一個(gè)簡單的唯一的標(biāo)識符，start-state是一個(gè)轉(zhuǎn)變的初始狀態(tài)，這發(fā)生在當(dāng)一個(gè)新的流程會話在運(yùn)行時(shí)被激活的時(shí)候。

所以，在業(yè)務(wù)案例上，當(dāng)訂票會話被激活的時(shí)候，它將轉(zhuǎn)變?yōu)閛btainTripInfo狀態(tài)。

獲得行程信息行為狀態(tài)（Action State）

下面是obtainTripInfo狀態(tài)定義。

記得當(dāng)狀態(tài)被進(jìn)入，針對該狀態(tài)的行為就發(fā)生了。正如你將看到的，不同的狀態(tài)類型有不同的執(zhí)行動作。action state，正如obtainTripInfo，在進(jìn)入的時(shí)候執(zhí)行一個(gè)Action。該Action返回執(zhí)行的邏輯結(jié)果，并且這個(gè)結(jié)果被映射到狀態(tài)轉(zhuǎn)變上。一切就是這么簡單。

所以，在這個(gè)業(yè)務(wù)案例上，obtainTripInfo，當(dāng)進(jìn)入的時(shí)候執(zhí)行bookingActions這個(gè)Action的 bindAndValidate方法。這個(gè)方法從瀏覽器綁定表單輸入到一個(gè)Trip領(lǐng)域?qū)ο蟛⑶覚z驗(yàn)它。如果處理成功，就進(jìn)入 suggestItineraries狀態(tài)。如果錯誤發(fā)生，進(jìn)入tryAgain狀態(tài)。

訂票Action

當(dāng)在Spring IoC中使用Spring Web Flow的時(shí)候，action元素的bean屬性涉及到Spring Application Context中定義的一個(gè)相同名稱的Action實(shí)現(xiàn)。下面是bookingActions的定義：

web-context.xml


    

這就允許我們的Action實(shí)現(xiàn)被Spring管理并且通過依賴注入進(jìn)行配置。

建議路線行為狀態(tài)

現(xiàn)在我們看一下下一個(gè)Action State，給定一個(gè)綁定的并且通過檢驗(yàn)的Trip對象作為輸入，返回一個(gè)建議的路線集合：

下面是Action實(shí)現(xiàn)代碼：

public class BookingActions extends FormAction {
    ...
    public Event suggestItineraries(RequestContext context) {
        Trip trip = (Trip)context.getRequestScope().getAttribute("trip");
        Collection itineraries = bookingAgent.suggestItineraries(trip);
        context.getRequestScope().setAttribute("itineraries", itineraries);
        return success();
    }
}

當(dāng)進(jìn)入suggestItineraries狀態(tài)的時(shí)候，suggestItineraries就被調(diào)用了。其他的Action State也是同樣的工作方式：進(jìn)入狀態(tài)并調(diào)用指定的方法。

顯示建議路線視圖狀態(tài)（View State）

一旦返回了一個(gè)建議的路線集合，下一步就是讓用戶看到它們并且讓用戶選擇他最喜歡的。這可以通過以下的狀態(tài)定義完成：

就如你所看到的，displaySuggestedItineraries是一個(gè)view state - 一個(gè)我們還未討論過的狀態(tài)類型。一個(gè)視圖狀態(tài)，當(dāng)進(jìn)入的時(shí)候，導(dǎo)致執(zhí)行流程暫停，并將控制返回給客戶端同時(shí)根據(jù)配置的視圖同時(shí)返回。隨后，在用戶思考過后，客戶端發(fā)出一個(gè)事件描述用戶執(zhí)行的Action。繼續(xù)流程，事件的發(fā)生已經(jīng)映射到了一個(gè)狀態(tài)的轉(zhuǎn)變，這個(gè)轉(zhuǎn)變把用戶帶到了流程的下一步。

所以，在這個(gè)業(yè)務(wù)案例上，當(dāng)進(jìn)入displaySuggestedItineraries的時(shí)候suggestedIteneraries視圖被渲染并且將控制返回給瀏覽器。然后用戶選擇路線之后點(diǎn)擊“選擇”按鈕。這就出發(fā)了select事件，傳遞選擇的路線id作為事件參數(shù)。

用戶也可能選擇startOver，這時(shí)候流程轉(zhuǎn)變到了取消狀態(tài)。

對于view屬性，Spring MVC中，F(xiàn)lowControoler使用熟悉的 ModelAndView和ViewResolver構(gòu)造，在Struts中，F(xiàn)lowAction用ActionForward。

客戶端狀態(tài)

在這個(gè)問題上你可能會問：

“...自從進(jìn)入ViewState之后，執(zhí)行流程暫停了，控制返回給了瀏覽器，那么流程如何重新拾起并且繼續(xù)運(yùn)行呢？”

答案就是客戶端跟蹤一個(gè)唯一的id用戶標(biāo)示流程執(zhí)行點(diǎn)，并且將這個(gè)id放在input標(biāo)簽內(nèi)，以便引起下一個(gè)事件。典型的做法是放在一個(gè)隱藏域內(nèi)。

舉個(gè)例子，在一個(gè)JSP文件里：

">

“是否需要乘客信息？” 決策狀態(tài)（Decision State）

用戶選擇了她需要的路線之后，流程需要做一個(gè)上下文關(guān)系（contextual）的決策關(guān)于下一步執(zhí)行什么。

需要特別指出的是，如果用戶沒有登錄，或者她已經(jīng)登錄但是希望確認(rèn)她的信息 - 例如她所使用的信用卡 - 流程控制需要允許她確定這些信息。另一方面，如果她已經(jīng)登錄并且希望直接進(jìn)入預(yù)定頁面，流程控制應(yīng)該跳個(gè)這個(gè)可選步驟。

基本上需要做一個(gè)動態(tài)的決策重新考慮她的信息和偏好的。

決策狀態(tài)最適合這個(gè)，看下面的定義：

處理乘客信息的過程邏輯上獨(dú)立的。這是處理的一部分，但是在機(jī)票預(yù)定這個(gè)上下文環(huán)境之外它也可以獨(dú)立存在。

子流程（Subflow）狀態(tài)機(jī)制就是針對這個(gè)實(shí)現(xiàn)的。當(dāng)進(jìn)入一個(gè)子流程狀態(tài)，這個(gè)子流程就被產(chǎn)生了。父流程掛起知道子流程結(jié)束。這讓你可以把你的應(yīng)用作為一系列自包含的模塊看待，至于流程，你可以很容易的把多種情況統(tǒng)一處理。

看一下enterPassengerInformation子流程狀態(tài)：

flow 屬性是這個(gè)進(jìn)入這個(gè)流程的id，attribute-mapper 元素從子流程映射屬性。輸入映射將屬性向下映射到子流程。輸出映射將屬性倒退會父流程當(dāng)子流程結(jié)束的時(shí)候。你可以從這里看到表達(dá)式也是支持的。

所以，在這個(gè)業(yè)務(wù)用例上，當(dāng)進(jìn)入enterPassengerInformation狀態(tài)，乘客流程就產(chǎn)生了。passengerId屬性傳遞給這個(gè)流程作為輸入。從這里，自流程作它需要做的。對于父流程來說這是一個(gè)黑箱。當(dāng)子流程結(jié)束，父流程繼續(xù)，應(yīng)答最后結(jié)果并決定去哪執(zhí)行下一步 — 在這里，去確認(rèn)預(yù)定。

顯示確認(rèn)結(jié)束狀態(tài)（End State）

最有一個(gè)狀態(tài)類型在這里討論：結(jié)束狀態(tài)。當(dāng)進(jìn)入結(jié)束狀態(tài)，活動的流程會話就結(jié)束了。在結(jié)束上面，所有與之相關(guān)的資源都被自動清理。

displayConfirmation結(jié)束狀態(tài)在一條路線被被成功預(yù)定后顯示確認(rèn)信息：

當(dāng)進(jìn)入這個(gè)狀態(tài)的時(shí)候，訂票流程結(jié)束了并且顯示reservationConfirmation視圖。因?yàn)橛喥绷鞒淌歉鞒蹋⒎亲恿鞒?，所以任何分配的資源都會被自動清理。

注意：結(jié)束流程如果是一個(gè)子流程，進(jìn)入這個(gè)狀態(tài)就會被認(rèn)為是一個(gè)子流程結(jié)果并繼續(xù)父流程。更特別的是，這個(gè)狀態(tài)的ID在繼續(xù)父流程的子流程的狀態(tài)上被用作一個(gè)狀態(tài)的轉(zhuǎn)變。你可以從enterPassengerInformation子流程狀態(tài)定義上看出來。注意它如何響應(yīng)子流程的“完成”結(jié)果，是通過一個(gè)“完成”結(jié)束狀態(tài)。

流程部署

到這里，你了解了Spring Web Flow是關(guān)于什么的，并且你也看到了一個(gè)現(xiàn)實(shí)的例子?，F(xiàn)在你要看到的就是如何部署這個(gè)流程定義到特定的環(huán)境中去執(zhí)行，就行Spring MVC在一個(gè)Servlet環(huán)境下一樣：

做這事是很容易的，這里你需要和Spring MVC一起使用：

這就自動將bookingFlow導(dǎo)出至/booking.htm這個(gè)URL在一個(gè)Servlet環(huán)境里。

高級主題

下面的部分介紹了一些SWF更高級的特性。

流程執(zhí)行監(jiān)聽器（Flow Execution Listeners）

FlowExecutionListener 構(gòu)造了一個(gè)觀察者允許你監(jiān)聽并且對一個(gè)執(zhí)行著的流程的生存周期作出反應(yīng)。你可以使用這個(gè)特性作任何事，從一個(gè)狀態(tài)的預(yù)處理到后期條件的檢測，或則審計(jì)、安全處理。

流程執(zhí)行存儲策略（Flow Execution Storage Strategies）

一個(gè)執(zhí)行著的流程的狀態(tài)的存儲機(jī)制是完全可插拔的?；贖ttpSession的存儲是默認(rèn)的，但是SWF提供兩種其他的存儲方式：一個(gè)是使用服務(wù)器端連續(xù)的會話儲存，另一種是使用完全的客戶端序列化。定義你自己的存儲方式，舉個(gè)例子，譬如使用數(shù)據(jù)庫存儲，是不推薦的。

什么時(shí)候使用Spring Web Flow才適合你？

你應(yīng)該注意到Spring Web Flow并不是一攬子全包的解決方案。正如你所看到的，這是一個(gè)有狀態(tài)的系統(tǒng)能夠自動管理這些由業(yè)務(wù)處理過程驅(qū)動的頁面流程。它不能被當(dāng)作簡單的、無狀態(tài)的解決方案。舉個(gè)例子，它不能被用在一些需要自由導(dǎo)航的站點(diǎn)，一些可以讓用戶自由“點(diǎn)擊周圍任意鏈接”的站點(diǎn)。Spring Web Flow被設(shè)計(jì)為強(qiáng)大的受控制導(dǎo)航，可以指導(dǎo)用戶按照一個(gè)清晰的業(yè)務(wù)目的和生存周期進(jìn)行處理。

為了使得用例更具體，這里有一些“不錯的流程”的例子，這些流程就適合使用SWF系統(tǒng)：

• 航空訂票
• 稅收管理
• 申請貸款

下面的一些例子是不適合使用SWF的：

• 索引頁
• 歡迎頁
• 菜單
• 簡單表單流（一個(gè)頁面）

Spring Web Flow打算要作為一個(gè)優(yōu)秀的傳統(tǒng)的控制器在任何Web環(huán)境下，就像Spring MVC、Struts、Tapestry、Web Work、JSP或者Portlets一樣。一個(gè)單一的站點(diǎn)可以適當(dāng)?shù)?em>組合使用簡單的控制器管理Web流程。

路線圖

Spring Web Flow 1.0 final 版本將隨著Spring 1.3正式版發(fā)布，時(shí)間定在JavaOne大會前大概六月份的時(shí)候。就現(xiàn)在而言，只能期待正式、穩(wěn)定的預(yù)覽版。這個(gè)產(chǎn)品目前已經(jīng)在特性集合和示例程序方面相當(dāng)成熟了。

當(dāng)開發(fā)小組給最終發(fā)布版砌上最后一塊磚時(shí)，下面是一些最重要的特性我們長在著手完成：

整合

作為獨(dú)立的庫，Spring Web Flow很好與其他框架整合了。除了Spring MVC以外，已經(jīng)提供了和Struts、Portlet MVC的整合，JSP和Tapestry的整合在最終版中也會見到。

流程管理

在Spring 1.2中，在MBeanServer中輸出用于管理和監(jiān)視的bean是很容易的。一個(gè)FlowExecutionMBean管理接口已經(jīng)存在了，我們計(jì)劃擴(kuò)展以便可以從JMX控制臺集中監(jiān)控在服務(wù)器執(zhí)行的所有流程的全局統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)。

可插拔性

系統(tǒng)中的每個(gè)結(jié)構(gòu)都可以做成可插拔的以獲得簡單的擴(kuò)展或定制，甚至是從xml定義中。這包括狀態(tài)和轉(zhuǎn)變，以及其中的其他概念。

事務(wù)補(bǔ)償

提供的特性和例子程序展示了在執(zhí)行過程中使用事務(wù)補(bǔ)償來回滾先前提交的事務(wù)，我們對這點(diǎn)很感興趣。

總結(jié)

Spring Web Flow 是控制業(yè)務(wù)處理流程的有效解決方案。并且用起來也很有意思，如果你還沒試過，那么你還等什么呢？

參考

Spring Web Flow is covered in the Core Spring training course offered by Interface21 - http://www./training

The Spring Framework, http://www./

The Spring Web Flow Wiki, http://opensource./confluence/spring/display/WEBFLOW/Home

The kdonald blog, http://www./page/kdonald

Struts, http://struts./

Java Server Faces, http://java./j2ee/javaserverfaces/

Tapestry, http://jakarta./tapestry

WebWork, http://www./webwork/

JMX, http://java./jmx

JavaOne, http://java./javaone/