Struts原理與實踐

思奇劍 2006-11-16

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Struts原理與實踐（1）

一、什么是Struts

框架（Framework）是可重用的，半完成的應用程序，可以用來產(chǎn)生專門的定制程序。

您只要細心地研究真實的應用程序，就會發(fā)現(xiàn)程序大致上由兩類性質(zhì)不同的組件組成，一類與程序要處理的具體事務密切相關(guān)，我們不妨把它們叫做業(yè)務組件；另一類是應用服務。比如說：一個稅務征管系統(tǒng)和一個圖書管理系統(tǒng)會在處理它們的業(yè)務方面存在很大的差異，這些直接處理業(yè)務的組件由于業(yè)務性質(zhì)的不同不大可能在不同的系統(tǒng)中重用，而另一些組件如決定程序流向的控制、輸入的校驗、錯誤處理及標簽庫等這些只與程序相關(guān)的組件在不同的系統(tǒng)中可以很好地得到重用。人們自然會想要是把這些在不同應用程序中有共性的一些東西抽取出來，做成一個半成品程序，這樣的半成品就是所謂的程序框架，再做一個新的東西時就不必白手起家，而是可以在這個基礎(chǔ)上開始搭建。實際上，有些大型軟件企業(yè)選擇自己搭建這樣的框架。但大多數(shù)中小型軟件企業(yè)或者其他組織，沒有條件自己建立框架。

Struts作為一個開放原代碼的應用框架，在最近幾年得到了飛速的發(fā)展，在JSP Web應用開發(fā)中應用得非常廣泛，有的文獻上說它已經(jīng)成為JSP Web應用框架的事實上的標準。那么，究竟什么是Struts呢？

要回答這個問題還得從JSP Web應用的兩種基本的結(jié)構(gòu)模式:Model 1和Model 2說起，為了給讀者一些實實在在的幫助，并力圖讓學習曲線變得平坦一些，我想采用實例驅(qū)動的方法來逐步深入地回答有關(guān)問題，因為，學一門技術(shù)的最好方法莫過于在實踐中學習、在實踐中體會，逐步加深對其精神實質(zhì)的理解和把握，而不是一上來就引入一大堆新概念讓大家覺得無所適從，或者死記硬背一大堆概念而面對一個真正的實際需求束手無策。正如，一個人即使在書本上學成了游泳博士，只要他不下水，我想他也是不大可能真正會游泳的。

Model 1結(jié)構(gòu)如圖1所示：

圖1

mode1 1是一個以JSP文件為中心的模式，在這種模式中JSP頁面不僅負責表現(xiàn)邏輯，也負責控制邏輯。專業(yè)書籍上稱之為邏輯耦合在頁面中，這種處理方式，對一些規(guī)模很小的項目如：一個簡單的留言簿，也沒什么太大的壞處，實際上，人們開始接觸一些對自己來說是新的東西的時候，比如，用JSP訪問數(shù)據(jù)庫時，往往喜歡別人能提供一個包含這一切的單個JSP頁面，因為這樣在一個頁面上他就可以把握全局，便于理解。但是，用Model 1模式開發(fā)大型時，程序流向由一些互相能夠感知的頁面決定，當頁面很多時要清楚地把握其流向?qū)⑹呛軓碗s的事情，當您修改一頁時可能會影響相關(guān)的很多頁面，大有牽一發(fā)而動全身的感覺，使得程序的修改與維護變得異常困難；還有一個問題就是程序邏輯開發(fā)與頁面設(shè)計糾纏在一起，既不便于分工合作也不利于代碼的重用，這樣的程序其健壯性和可伸縮性都不好。

Grady Booch等人在UML用戶指南一書中，強調(diào)建模的重要性時，打了一個制作狗窩、私人住宅、和大廈的形象比喻來說明人們處理不同規(guī)模的事物時應該采用的合理方法一樣，人們對不同規(guī)模的應用程序也應該采用不同的模式。

為了克服Model 1的缺陷，人們引入了Model 2，如圖2所示：

圖2

它引入了"控制器"這個概念，控制器一般由servlet來擔任，客戶端的請求不再直接送給一個處理業(yè)務邏輯的JSP頁面，而是送給這個控制器，再由控制器根據(jù)具體的請求調(diào)用不同的事務邏輯，并將處理結(jié)果返回到合適的頁面。因此，這個servlet控制器為應用程序提供了一個進行前-后端處理的中樞。一方面為輸入數(shù)據(jù)的驗證、身份認證、日志及實現(xiàn)國際化編程提供了一個合適的切入點；另一方面也提供了將業(yè)務邏輯從JSP文件剝離的可能。業(yè)務邏輯從JSP頁面分離后，JSP文件蛻變成一個單純完成顯示任務的東西，這就是常說的View。而獨立出來的事務邏輯變成人們常說的Model,再加上控制器Control本身，就構(gòu)成了MVC模式。實踐證明，MVC模式為大型程序的開發(fā)及維護提供了巨大的便利。

其實，MVC開始并不是為Web應用程序提出的模式，傳統(tǒng)的MVC要求M將其狀態(tài)變化通報給V，但由于Web瀏覽器工作在典型的拉模式而非推模式，很難做到這一點。因此有些人又將用于Web應用的MVC稱之為MVC2。正如上面所提到的MVC是一種模式，當然可以有各種不同的具體實現(xiàn)，包括您自己就可以實現(xiàn)一個體現(xiàn)MVC思想的程序框架，Struts就是一種具體實現(xiàn)MVC2的程序框架。它的大致結(jié)構(gòu)如圖三所示：

圖三

圖三基本勾勒出了一個基于Struts的應用程序的結(jié)構(gòu)，從左到右，分別是其表示層（view）、控制層(controller)、和模型層(Model)。其表示層使用Struts標簽庫構(gòu)建。來自客戶的所有需要通過框架的請求統(tǒng)一由叫ActionServlet的servlet接收（ActionServlet Struts已經(jīng)為我們寫好了，只要您應用沒有什么特別的要求，它基本上都能滿足您的要求），根據(jù)接收的請求參數(shù)和Struts配置(struts-config.xml)中ActionMapping，將請求送給合適的Action去處理，解決由誰做的問題，它們共同構(gòu)成Struts的控制器。Action則是Struts應用中真正干活的組件，開發(fā)人員一般都要在這里耗費大量的時間，它解決的是做什么的問題，它通過調(diào)用需要的業(yè)務組件（模型）來完成應用的業(yè)務，業(yè)務組件解決的是如何做的問題，并將執(zhí)行的結(jié)果返回一個代表所需的描繪響應的JSP（或Action）的ActionForward對象給ActionServlet以將響應呈現(xiàn)給客戶。

過程如圖四所示：

圖四

這里要特別說明一下的是：就是Action這個類，上面已經(jīng)說到了它是Struts中真正干活的地方，也是值得我們高度關(guān)注的地方?？墒?，關(guān)于它到底是屬于控制層還是屬于模型層，存在兩種不同的意見，一種認為它屬于模型層，如：《JSP Web編程指南》；另一些則認為它屬于控制層如：《Programming Jakarta Struts》、《Mastering Jakarta Struts》和《Struts Kick Start》等認為它是控制器的一部分，還有其他一些書如《Struts in Action》也建議要避免將業(yè)務邏輯放在Action類中，也就是說，圖3中Action后的括號中的內(nèi)容應該從中移出，但實際中確有一些系統(tǒng)將比較簡單的且不打算重用的業(yè)務邏輯放在Action中，所以在圖中還是這樣表示。顯然，將業(yè)務對象從Action分離出來后有利于它的重用，同時也增強了應用程序的健壯性和設(shè)計的靈活性。因此，它實際上可以看作是Controller與Model的適配器，如果硬要把它歸于那一部分，筆者更傾向于后一種看法，即它是Controller的一部分，換句話說，它不應該包含過多的業(yè)務邏輯，而應該只是簡單地收集業(yè)務方法所需要的數(shù)據(jù)并傳遞給業(yè)務對象。實際上，它的主要職責是：

校驗前提條件或者聲明

調(diào)用需要的業(yè)務邏輯方法

檢測或處理其他錯誤

路由控制到相關(guān)視圖

上面這樣簡單的描述，初學者可能會感到有些難以接受，下面舉個比較具體的例子來進一步幫助我們理解。如：假設(shè)，我們做的是個電子商務程序，現(xiàn)在程序要完成的操作任務是提交定單并返回定單號給客戶，這就是關(guān)于做什么的問題，應該由Action類完成，但具體怎么獲得數(shù)據(jù)庫連接，插入定單數(shù)據(jù)到數(shù)據(jù)庫表中，又怎么從數(shù)據(jù)庫表中取得這個定單號（一般是自增數(shù)據(jù)列的數(shù)據(jù)），這一系列復雜的問題，這都是解決怎么做的問題，則應該由一個（假設(shè)名為orderBo）業(yè)務對象即Model來完成。orderBo可能用一個返回整型值的名為submitOrder的方法來做這件事，Action則是先校驗定單數(shù)據(jù)是否正確，以免常說的垃圾進垃圾出；如果正確則簡單地調(diào)用orderBo的submitOrder方法來得到單號；它還要處理在調(diào)用過程中可能出現(xiàn)任何錯誤；最后根據(jù)不同的情況返回不同的結(jié)果給客戶。

二、為什么要使用Struts框架

既然本文的開始就說了，自己可以建這種框架，為什么要使用Struts呢？我想下面列舉的這些理由是顯而易見的：首先，它是建立在MVC這種公認的好的模式上的，Struts在M、V和C上都有涉及，但它主要是提供一個好的控制器和一套定制的標簽庫上，也就是說它的著力點在C和V上，因此，它天生就有MVC所帶來的一系列優(yōu)點，如：結(jié)構(gòu)層次分明，高可重用性，增加了程序的健壯性和可伸縮性，便于開發(fā)與設(shè)計分工，提供集中統(tǒng)一的權(quán)限控制、校驗、國際化、日志等等；其次，它是個開源項目得到了包括它的發(fā)明者Craig R.McClanahan在內(nèi)的一些程序大師和高手持續(xù)而細心的呵護，并且經(jīng)受了實戰(zhàn)的檢驗，使其功能越來越強大，體系也日臻完善；最后，是它對其他技術(shù)和框架顯示出很好的融合性。如，現(xiàn)在，它已經(jīng)與tiles融為一體，可以展望，它很快就會與JSF等融會在一起。當然，和其他任何技術(shù)一樣，它也不是十全十美的，如：它對類和一些屬性、參數(shù)的命名顯得有些隨意，給使用帶來一些不便；還有如Action類execute方法的只能接收一個ActionForm參數(shù)等。但瑕不掩瑜，這些沒有影響它被廣泛使用。

三、Struts的安裝與基本配置

我們主要針對Struts1.1版本進行講解，這里假定讀者已經(jīng)配置好java運行環(huán)境和相應的Web容器，本文例子所使用的是j2sdk和Tomcat4.1.27。下面，將采用類似于step by step的方式介紹其基礎(chǔ)部分。

安裝Struts
到http://jakarta./ 下載Struts的安裝文件，本文例子使用的是1.1版。

接下來您要進行如下幾個步驟來完成安裝：
1、解壓下載的安裝文件到您的本地硬盤
2、生成一個新的Web應用，假設(shè)我們生成的應用程序的根目錄在/Webapps/mystruts目錄。在server.xml文件中為該應用新建一個別名如/mystruts
3、從第1步解壓的文件中拷貝下列jar文件到/Webapps/mystruts/WEB-INF/lib目錄，主要文件有如下一些。

4、創(chuàng)建一個web.xml文件，這是一個基于servlet的Web應用程序都需要的部署描述文件，一個Struts Web應用，在本質(zhì)上也是一個基于servlet的Web應用，它也不能例外。

Struts有兩個組件要在該文件中進行配置，它們是：ActionServlet和標簽庫。下面是一個配置清單：

上面我們在web.xml中完成了對servlet和標簽庫的基本配置，而更多的框架組件要在struts-config.xml中進行配置：

5、創(chuàng)建一個基本的struts-config.xml文件，并把它放在/Webapps/mystruts/WEB-INF/目錄中，該文件是基于Struts應用程序的配置描述文件，它將MVC結(jié)構(gòu)中的各組件結(jié)合在一起，開發(fā)的過程中會不斷對它進行充實和更改。在Struts1.0時，一個應用只能有一個這樣的文件，給分工開發(fā)帶來了一些不便，在Struts1.1時，可以有多個這樣的文件，將上述缺點克服了。需在該文件中配置的組件有：data-sources

到此為止，我們已經(jīng)具備了完成一個最簡單Struts應用的所需的各種組件。前面已經(jīng)提到，在開發(fā)過程中我們會不斷充實和修改上面兩個配置描述文件。下面我們將實際做一個非常簡單的應用程序來體驗一下Struts應用開發(fā)的真實過程，以期對其有一個真實的認識。在完成基礎(chǔ)部分的介紹后，筆者會給出一些在實際開發(fā)中經(jīng)常用到而又讓初學者感到有些難度的實例。最后，會介紹Struts與其他框架的關(guān)系及結(jié)合它們生成應用程序的例子。

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