struts2工作机制及源码分析

本文深入剖析了Struts2框架的内部工作原理,包括体系结构、工作机制及核心类的源码分析,详细介绍了如何通过ActionMapper获取Action以及FilterDispatcher如何处理请求。

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推荐两篇不错的struts2源码分析文章:

http://www.blogjava.net/lzhidj/archive/2008/07/10/213898.html

http://www.blogjava.net/myyate/articles/Struts2_source_java.html

入门教程:http://java.chinaitlab.com/special/struts2/

 

一. Strut2的体系结构图:

 

 

二. Struts2的工作机制

如上图,一个请求在 Struts2框架中的处理大概分为以下几个步骤:

1、客户端初始化一个指向 Servlet容器(例如 Tomcat)的请求;

2、这个请求经过一系列的过滤器( Filter)(这些过滤器中有一个叫做 ActionContextCleanUp的可选过滤器,这个过滤器对于 Struts2和其他框架的集成很有帮助,例如: SiteMesh Plugin);

3、接着 FilterDispatcher被调用, FilterDispatcher询问 ActionMapper来决定这个请求是否需要调用某个 Action;

4、如果 ActionMapper决定需要调用某个 Action, FilterDispatcher把请求的处理交给 ActionProxy;

5、 ActionProxy通过 Configuration Manager询问框架的配置文件,找到需要调用的 Action类;

6、 ActionProxy创建一个 ActionInvocation的实例。

7、 ActionInvocation实例使用命名模式来调用,在调用 Action的过程前后,涉及到相关拦截器( Intercepter)的调用。

8、一旦 Action执行完毕, ActionInvocation负责根据 struts.xml中的配置找到对应的返回结果。返回结果通常是(但不总是,也可能是另外的一个 Action链)一个需要被表示的 JSP或者 FreeMarker的模版。在表示的过程中可以使用 Struts2 框架中继承的标签。在这个过程中需要涉及到 ActionMapper。

 

 

三. struts2源码分析

 

1、关键类介绍

ActionMapper
        ActionMapper其实是HttpServletRequest和Action调用请求的一个映射,它屏蔽了Action对于Request等 java Servlet类的依赖。Struts2中它的默认实现类是DefaultActionMapper,ActionMapper很大的用处可以根据自己的 需要来设计url格式,它自己也有Restful的实现,具体可以参考文档的docs\actionmapper.html。
ActionProxy&ActionInvocation
        Action的一个代理,由ActionProxyFactory创建,它本身不包括Action实例,默认实现DefaultActionProxy 是由ActionInvocation持有Action实例。ActionProxy作用是如何取得Action,无论是本地还是远程。而 ActionInvocation的作用是如何执行Action,拦截器的功能就是在ActionInvocation中实现的。
ConfigurationProvider&Configuration

        ConfigurationProvider就是Struts2中配置文件的解析器,Struts2中的配置文件主要是尤其实现类 XmlConfigurationProvider及其子类StrutsXmlConfigurationProvider来解析

 

       2、源码分析

和 Struts1.x不同, Struts2的启动是通过 FilterDispatcher过滤器实现的。下面是该过滤器在 web.xml文件中的配置:

代码清单 6 : web.xml (截取)

    < filter >

       < filter-name > struts2 </ filter-name >

       < filter-class >

           org.apache.struts2.dispatcher.FilterDispatcher

       </ filter-class >

    </ filter >

    < filter-mapping >

       < filter-name > struts2 </ filter-name >

       < url-pattern > /* </ url-pattern >

    </ filter-mapping >

       Struts2建议,在对 Struts2的配置尚不熟悉的情况下,将 url-pattern配置为 /*,这样该过滤器将截拦所有请求。

       实际上, FilterDispatcher 除了实现 Filter 接口以外,还实现了 StrutsStatics 接口,继承代码如下:

代码清单 7 FilterDispatcher 结构

public class FilterDispatcher implements StrutsStatics, Filter {

}

StrutsStatics 并没有定义业务方法,只定义了若干个常量。 Struts2 对常用的接口进行了重新封装,比如 HttpServletRequestHttpServletResponseHttpServletContext 等。 以下是 StrutsStatics 的定义:

代码清单 8 StrutsStatics.java

public interface StrutsStatics {

    /**

     * Constant for the HTTP request object.

     */

    public static final String HTTP_REQUEST = "com.opensymphony.xwork2.dispatcher.HttpServletRequest" ;

    /**

     * Constant for the HTTP response object.

     */

    public static final String HTTP_RESPONSE = "com.opensymphony.xwork2.dispatcher.HttpServletResponse" ;

    /**

     * Constant for an HTTP request dispatcher} .

     */

    public static final String SERVLET_DISPATCHER = "com.opensymphony.xwork2.dispatcher.ServletDispatcher" ;

    /**

     * Constant for the servlet context} object.

     */

    public static final String SERVLET_CONTEXT = "com.opensymphony.xwork2.dispatcher.ServletContext" ;

    /**

     * Constant for the JSP page context} .

     */

public static final String PAGE_CONTEXT = "com.opensymphony.xwork2.dispatcher.PageContext" ;

    /** Constant for the PortletContext object */

    public static final String STRUTS_PORTLET_CONTEXT = "struts.portlet.context" ;

}

    容器启动后, FilterDispatcher 被实例化,调用 init(FilterConfig filterConfig) 方法。该方法创建 Dispatcher 类的对象,并且将 FilterDispatcher 配置的初始化参数传到对象中(详情请参考代码清单 10 ),并负责 Action 的执行。然后得到参数 packages ,值得注意的是,还有另外三个固定的包和该参数进行拼接,分别是 org.apache.struts2.statictemplate 、和 org.apache.struts2.interceptor.debugging ,中间用空格隔开,经过解析将包名变成路径后存储到一个名叫 pathPrefixes 的数组中,这些目录中的文件会被自动搜寻。

代码清单 9 FilterDispatcher.init() 方法

    public void init(FilterConfig filterConfig) throws ServletException {

        this .filterConfig = filterConfig;      

        dispatcher = createDispatcher(filterConfig);

        dispatcher.init();      

        String param = filterConfig.getInitParameter( "packages" );

        String packages = "org.apache.struts2.static template org.apache.struts2.interceptor.debugging" ;

        if (param != null ) {

            packages = param + " " + packages;

        }

        this . pathPrefixes = parse(packages);

}

代码清单 10 FilterDispatcher.createDispatcher() 方法

    protected Dispatcher createDispatcher(FilterConfig filterConfig) {

        Map<String,String> params = new HashMap<String,String>();

        for (Enumeration e = filterConfig.getInitParameterNames(); e.hasMoreElements(); ) {

            String name = (String) e.nextElement();

            String value = filterConfig.getInitParameter(name);

            params.put(name, value);

        }

        return new Dispatcher(filterConfig.getServletContext(), params);

   }

    当用户向 Struts2 发送请求时, FilterDispatcherdoFilter() 方法自动调用,这个方法非常关键。首先, Struts2 对请求对象进行重新包装,此次包装根据请求内容的类型不同,返回不同的对象,如果为 multipart/form-data 类型,则返回 MultiPartRequestWrapper 类型的对象,该对象服务于文件上传,否则返回 StrutsRequestWrapper 类型的对象, MultiPartRequestWrapperStrutsRequestWrapper 的子类,而这两个类都是 HttpServletRequest 接口的实现。包装请求对象如代码清单 11 所示:

代码清单 11 FilterDispatcher. prepareDispatcherAndWrapRequest() 方法

protected HttpServletRequest prepareDispatcherAndWrapRequest(

        HttpServletRequest request,

        HttpServletResponse response) throws ServletException {

        Dispatcher du = Dispatcher.getInstance();

        if (du == null ) {

            Dispatcher.setInstance(dispatcher);         

            dispatcher.prepare(request, response);

        } else {

            dispatcher = du;

        }       

         try {

            request = dispatcher.wrapRequest(request, getServletContext());

        } catch (IOException e) {

            String message = "Could not wrap servlet request with MultipartRequestWrapper!" ;

            LOG.error(message, e);

             throw new ServletException(message, e);

        }

        return request;

}

    request 对象重新包装后,通过 ActionMappergetMapping() 方法得到请求的 ActionAction 的配置信息存储在 ActionMapping 对象中,该语句如下: mapping = actionMapper.getMapping(request, dispatcher.getConfigurationManager()); 。下面是 ActionMapping 接口的实现类 DefaultActionMappergetMapping() 方法的源代码:

代码清单 12 DefaultActionMapper.getMapping() 方法

    public ActionMapping getMapping(HttpServletRequest request,

            ConfigurationManager configManager) {

        ActionMapping mapping = new ActionMapping();

        String uri = getUri(request); // 得到请求路径的 URI ,如: testAtcion.actiontestAction!method

        uri = dropExtension(uri); // 删除扩展名,默认扩展名为 action ,在代码中的定义是 List extensions = new ArrayList() {{ add("action");}};

        if (uri == null ) {

             return null ;

        }

        parseNameAndNamespace(uri, mapping, configManager); //uri 变量中解析出 Actionnamenamespace

        handleSpecialParameters(request, mapping); // 将请求参数中的重复项去掉

       // 如果 Actionname 没有解析出来,直接返回

        if (mapping.getName() == null ) {

            return null ;

        }

      

       // 下面处理形如 testAction!method 格式的请求路径

        if ( allowDynamicMethodCalls ) {

            // handle "name!method" convention.

            String name = mapping.getName();

            int exclamation = name.lastIndexOf( "!" );// !Action 名称和方法名的分隔符

            if (exclamation != -1) {

                mapping.setName(name.substring(0, exclamation)); // 提取左边为 name

                mapping.setMethod(name.substring(exclamation + 1)); // 提取右边的 method

            }

        }

        return mapping;

    }

    该代码的活动图如下:

   

    (图 16

从代码中看出, getMapping() 方法返回 ActionMapping 类型的对象,该对象包含三个参数: Actionnamenamespace 和要调用的方法 method

   

    如果 getMapping() 方法返回 ActionMapping 对象为 null ,则 FilterDispatcher 认为用户请求不是 Action ,自然另当别论, FilterDispatcher 会做一件非常有意思的事:如果请求以 /struts 开头,会自动查找在 web.xml 文件中配置的 packages 初始化参数,就像下面这样 ( 注意粗斜体部分 )

代码清单 13 web.xml( 部分 )

    < filter >

       < filter-name > struts2 </ filter-name >

       < filter-class >

           org.apache.struts2.dispatcher.FilterDispatcher

       </ filter-class >

       < init-param >

           < param-name > packages </ param-name >

           < param-value > com.lizanhong.action </ param-value >

       </ init-param >

    </ filter >

    FilterDispatcher 会将 com.lizanhong.action 包下的文件当作静态资源处理,即直接在页面上显示文件内容,不过会忽略扩展名为 class 的文件。比如在 com.lizanhong.action 包下有一个 aaa.txt 的文本文件,其内容为“中华人民共和国”,访问 http://localhost:8081/Struts2Demo/struts/aaa.txt 时会有如图 17 的输出:

 

(图 17

查找静态资源的源代码如清单 14

代码清单 14 FilterDispatcher.findStaticResource() 方法

    protected void findStaticResource(String name, HttpServletRequest request, HttpServletResponse response) throws IOException {

        if (!name.endsWith( ".class" )) { // 忽略 class 文件

           // 遍历 packages 参数

            for (String pathPrefix : pathPrefixes ) {

                InputStream is = findInputStream(name, pathPrefix); // 读取请求文件流

                if (is != null ) {

                    ……(省略部分代码)

                    // set the content-type header

                    String contentType = getContentType(name); // 读取内容类型

                    if (contentType != null ) {

                        response.setContentType(contentType); // 重新设置内容类型

                    }

                  ……(省略部分代码)

                    try {

                     // 将读取到的文件流以每次复制 4096 个字节的方式循环输出

                        copy(is, response.getOutputStream());

                    } finally {

                        is.close();

                    }

                    return ;

                }

            }

        }

    }

    如果用户请求的资源不是以 /struts 开头——可能是 .jsp 文件,也可能是 .html 文件,则通过过滤器链继续往下传送,直到到达请求的资源为止。

    如果 getMapping() 方法返回有效的 ActionMapping 对象,则被认为正在请求某个 Action ,将调用 Dispatcher.serviceAction(request, response, servletContext, mapping) 方法,该方法是处理 Action 的关键所在。上述过程的源代码如清单 15 所示。

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