浅析Struts 体系结构与工作原理(转）

浅析Struts 体系结构与工作原理

作者：务实

基本概念

　　Struts是Apache 基金会Jakarta 项目组的一个Open Source 项目，它采用MVC模式，能够很好地帮助java 开发者利用J2EE开发Web应用。和其他的java架构一样，Struts 也是面向对象设计，将MVC模式"分离显示逻辑和业务逻辑"的能力发挥得淋漓尽致。Structs 框架的核心是一个弹性的控制层，基于如 Java Servlets，JavaBeans，ResourceBundles与XML等标准技术，以及 Jakarta Commons 的一些类库。Struts有一组相互协作的类（组件）、Serlvet以及jsp tag lib组成。基于struts构架的web应用程序基本上符合JSP Model2的设计标准，可以说是一个传统 MVC设计模式的一种变化类型。

　　Struts有其自己的控制器（Controller），同时整合了其他的一些技术去实现模型层（Model）和视图层（View）。在模型层，Struts可以很容易的与数据访问技术相结合，如 JDBC / EJB ，以及其它第三方类库，如 Hibernate / iBATIS ，或者 Object Relational Bridge(对象关系桥)。在视图层，Struts能够与JSP，包括 JSTL 与 JSF，以及 Velocity 模板，XSLT 与其它表示层技术。
Struts 为每个专业的 Web 应用程序做背后的支撑，帮助为你的应用创建一个扩展的开发环境。

　　Struts的体系结构与工作原理

　　MVC即Model-View-Controller的缩写，是一种常用的设计模式。MVC 减弱了业务逻辑接口和数据接口之间的耦合，以及让视图层更富于变化。MVC的工作原理,如下图1所示：

图1

　　Struts 是MVC的一种实现，它将 Servlet和 JSP 标记（属于 J2EE 规范）用作实现的一部分。Struts继承了MVC的各项特性，并根据J2EE的特点，做了相应的变化与扩展。Struts的体系结构与工作原理如下图2所示：

图2

　　从图2中我们可以知道，Struts的体系结构包括模型（Model），视图（View）和控制器（Controller）三部分。

　　下面让我们从MVC角度来看看struts的体系结构（Model 2）与工作原理：

　　1）模型（Model）

　　在Struts的体系结构中，模型分为两个部分：系统的内部状态和可以改变状态的操作（事务逻辑）。内部状态通常由一组ActinForm Bean表示。根据设计或应用程序复杂度的不同，这些Bean可以是自包含的并具有持续的状态，或只在需要时才获得数据（从某个数据库）。大型应用程序通常在方法内部封装事务逻辑（操作），这些方法可以被拥有状态信息的bean调用。比如购物车bean，它拥有用户购买商品的信息，可能还有checkOut()方法用来检查用户的信用卡，并向仓库发定货信息。 小型程序中，操作可能会被内嵌在Action类，它是struts框架中控制器角色的一部分。当逻辑简单时这个方法很适合。 建议用户将事务逻辑（要做什么）与Action类所扮演的角色（决定做什么）分开。

　　2）视图（View）

　　视图主要由JSP建立，struts包含扩展自定义标签库（TagLib），可以简化创建完全国际化用户界面的过程。目前的标签库包括：Bean Tags、HTML tags、Logic Tags、Nested Tags 以及Template Tags等。

　　3）控制器（Controller）

　　在struts中，基本的控制器组件是ActionServlet类中的实例servelt，实际使用的servlet在配置文件中由一组映射（由ActionMapping类进行描述）进行定义。对于业务逻辑的操作则主要由Action、ActionMapping、ActionForward这几个组件协调完成的，其中Action扮演了真正的业务逻辑的实现者，ActionMapping与ActionForward则指定了不同业务逻辑或流程的运行方向。struts-config.xml 文件配置控制器。

图1

　　Struts 是MVC的一种实现，它将 Servlet和 JSP 标记（属于 J2EE 规范）用作实现的一部分。Struts继承了MVC的各项特性，并根据J2EE的特点，做了相应的变化与扩展。Struts的体系结构与工作原理如下图2所示：

图2

　　从图2中我们可以知道，Struts的体系结构包括模型（Model），视图（View）和控制器（Controller）三部分。

　　下面让我们从MVC角度来看看struts的体系结构（Model 2）与工作原理：

　　1）模型（Model）

　　在Struts的体系结构中，模型分为两个部分：系统的内部状态和可以改变状态的操作（事务逻辑）。内部状态通常由一组ActinForm Bean表示。根据设计或应用程序复杂度的不同，这些Bean可以是自包含的并具有持续的状态，或只在需要时才获得数据（从某个数据库）。大型应用程序通常在方法内部封装事务逻辑（操作），这些方法可以被拥有状态信息的bean调用。比如购物车bean，它拥有用户购买商品的信息，可能还有checkOut()方法用来检查用户的信用卡，并向仓库发定货信息。 小型程序中，操作可能会被内嵌在Action类，它是struts框架中控制器角色的一部分。当逻辑简单时这个方法很适合。 建议用户将事务逻辑（要做什么）与Action类所扮演的角色（决定做什么）分开。

　　2）视图（View）

　　视图主要由JSP建立，struts包含扩展自定义标签库（TagLib），可以简化创建完全国际化用户界面的过程。目前的标签库包括：Bean Tags、HTML tags、Logic Tags、Nested Tags 以及Template Tags等。

　　3）控制器（Controller）

　　在struts中，基本的控制器组件是ActionServlet类中的实例servelt，实际使用的servlet在配置文件中由一组映射（由ActionMapping类进行描述）进行定义。对于业务逻辑的操作则主要由Action、ActionMapping、ActionForward这几个组件协调完成的，其中Action扮演了真正的业务逻辑的实现者，ActionMapping与ActionForward则指定了不同业务逻辑或流程的运行方向。struts-config.xml 文件配置控制器。

Struts体系结构中的组件

图3

　　上图3显示了 ActionServlet (Controller)、ActionForm (Form State) 和 Action (Model Wrapper) 之间的最简关系。

　　体系结构中所使用的组件如下表：

图3

　　上图3显示了 ActionServlet (Controller)、ActionForm (Form State) 和 Action (Model Wrapper) 之间的最简关系。

　　体系结构中所使用的组件如下表：

ActionServlet	控制器
ActionClass	包含事务逻辑
ActionForm	显示模块数据
ActionMapping	帮助控制器将请求映射到操作
ActionForward	用来指示操作转移的对象
ActionError	用来存储和回收错误
Struts标记库	可以减轻开发显示层次的工作

　　Struts配置文件：struts-config.xml

　　Struts配置文件struts-config.xml，我们默认可以在目录/WEB-INF/struts-config.xml找到这个文件。文件的配置包括全局转发、ActionMapping类、ActionForm bean 和JDBC数据源四个部分。

　　1）配置全局转发

　　全局转发用来在JSP页之间创建逻辑名称映射。转发都可以通过对调用操作映射的实例来获得，例如：
actionMappingInstace.findForward("logicalName");

　　全局转发的例子：

＜global-forwards＞ 　＜forward name="bookCreated" path="/BookView.jsp"/＞ ＜/global-forwards＞

属性	描述
Name	全局转发的名字
Path	与目标URL的相对路径

　　2）配置ActionMapping

　　ActionMapping对象帮助进行框架内部的流程控制，它们可将请求URI映射到Action类,并且将Action类与ActionForm bean相关联。ActionServlet在内部使用这些映射，并将控制转移到特定Action类的实例。所有Action类使用perform()方法实现特定应用程序代码，返回一个ActionForward对象，其中包括响应转发的目标资源名称。例如：

＜action-mappings＞ 　＜action path="/createBook" type="BookAction" name="bookForm" scope="request" input="/CreateBook.jsp"＞ 　＜/action＞ 　＜forward name="failure" path="/CreateBook.jsp"/＞ 　＜forward name="cancel" path="/index.jsp"/＞ ＜/action-mappings＞

属性	描述
Path	Action类的相对路径
Name	与本操作关联的Action bean的名称
Type	连接到本映射的Action类的全称（可有包名）
Scope	ActionForm bean的作用域（请求或会话）
Prefix	用来匹配请求参数与bean属性的前缀
Suffix	用来匹配请求参数与bean属性的后缀
attribute	作用域名称。
className	ActionMapping对象的类的完全限定名默认的类是org.apache.struts.action.ActionMapping
input	输入表单的路径，指向bean发生输入错误必须返回的控制
unknown	设为true，操作将被作为所有没有定义的ActionMapping的URI的默认操作
validate	设置为true，则在调用Action对象上的perform()方法前，ActionServlet将调用ActionForm bean的validate()方法来进行输入检查

　　通过＜forward＞元素，可以定义资源的逻辑名称，该资源是Action类的响应要转发的目标。

属性	描述
Id	ID
ClassName	ActionForward类的完全限定名，默认是org.apache.struts.action.ActionForward
Name	操作类访问ActionForward时所用的逻辑名
Path	响应转发的目标资源的路径
redirect	若设置为true，则ActionServlet使用sendRedirect()方法来转发资源

　　3）配置ActionForm Bean

　　ActionServlet使用ActionForm来保存请求的参数，这些bean的属性名称与HTTP请求参数中的名称相对应，控制器将请求参数传递到ActionForm bean的实例，然后将这个实例传送到Action类。例子：

＜form-beans＞ 　＜form-bean name="bookForm" type="BookForm"/＞ ＜/form-beans＞

属性	描述
Id	ID
className	ActionForm bean的完全限定名，默认值是org.apache.struts.action.ActionFormBean
Name	表单bean在相关作用域的名称，这个属性用来将bean与ActionMapping进行关联
Type	类的完全限定名

　　4）配置JDBC数据源

　　用＜data-sources＞元素可以定义多个数据源：

属性	描述
Id	ID
Key	Action类使用这个名称来寻找连接
Type	实现JDBC接口的类的名称

　　下面属性需要＜set-property＞元素定义，在Struts 1.1版本中已不在使用，但你可用＜data-source＞元素。例如：

＜data-sources＞ 　＜data-source id="DS1" key="conPool" type="org.apache.struts.util.GenericDataSource" 　　＜set-property id="SP1" autoCommit="true" description="Example Data Source Configuration" driverClass="org.test.mm.mysql.Driver" maxCount="4" minCount="2" url="jdbc:mysql://localhost/test" user="struts" password="ghq123" /＞ 　＜data-source/＞ ＜/data-sources＞

属性	描述
desciption	数据源的描述
autoCommit	数据源创建的连接所使用的默认自动更新数据库模式
driverClass	数据源所使用的类，用来显示JDBC驱动程序接口
loginTimeout	数据库登陆时间的限制，以秒为单位
maxCount	最多能建立的连接数目
minCount	要创建的最少连接数目
password	数据库访问的密码
readOnly	创建只读的连接
User	访问数据库的用户名
url	JDBC的URL

　　通过指定关键字名称，Action类可以访问数据源，例如：

javax.sql.DataSource ds = servlet.findDataSource("conPool"); javax.sql.Connection con = ds.getConnection();

从struts的组件来看Struts 的工作原理

　　对于Struts 如何控制、处理客户请求，让我们通过对struts的四个核心组件介绍来具体说明。这四个组件就是：ActionServlet、Action Classes，Action Mapping以及ActionFrom Bean。

　　1） Struts ActionServlet

　　ActionServlet继承自javax.servlet.http.HttpServlet类，其在Struts 体系结构中扮演的角色失控制器，控制器ActionServlet主要负责将HTTP的客户请求信息组装后，根据配置文件的指定描述，转发到适当的处理器。

　　按照Servelt的标准，所有得Servlet必须在web配置文件（web.xml）声明。同样，ActoinServlet必须在Web Application配置文件（web.xml）中描述。

　　当用户向服务器端提交请求的时候，实际上信息是首先发送到控制器ActionServlet，一旦控制器获得了请求，其就会将请求信息传交给一些辅助类（help classes）处理。这些辅助类知道如何去处理与请求信息所对应的业务操作。在Struts中，这个辅助类就是org.apache.struts.action.Action。通常开发者需要自己继承Aciton类，从而实现自己的Action实例。

　　2） Struts Action Classes

　　一个Action 类的角色，就像客户请求动作和业务逻辑处理之间的一个适配器（Adaptor），其功能就是将请求与业务逻辑分开。这样的分离，使得客户请求和Action类之间可以有多个点对点的映射。而且Action类通常还提供了其它的辅助功能，比如：认证（authorization）、日志（logging）和数据验证（validation）。

　　3） Struts ActionMapping
　
　　将特定请求映射到特定Action的相关信息存储在ActionMapping中，ActionServelt将ActionMapping传送到Action类的perform()方法，Action将使用ActionMapping的findForward()方法，此方法返回一个指定名称的ActionForward，这样Action就完成了本地转发。若没有找到具体的ActionForward，就返回一个null。

　　4） Struts ActionForm Bean

　　一个应用系统的消息转移（或者说状态转移）的非持久性数据存储，是由ActionForm Bean的负责保持的。

　　ActionForm的主要功能就是为Action的操作提供与客户表单相映射的数据（如果在客户指定的情况下，还包括对数据进行校验）。Action负责对系统数据状态的保持，而Action则负责根据业务逻辑的需要，对数据状态进行修改，在改变系统状态后，ActionForm则自动的回写新的数据状态并保持。

　　在ActionForm的使用中，Struts提倡使用到值对象。这样将客户或开发人员，对数据状态与对象状态能够更加清晰的理解和使用。

　　对于每一个客户请求，Struts 体系结构在处理ActionForm的时候，一般需要经历如下几个步骤：

　　① 检查Action的映射，确定Action中已经配置了对ActionForm的映射；

　　② 根据name属性，查找form bean的配置信息；

　　③ 检查Action的formbean的使用范围，确定在此范围下，是否已经有此form bean的实例；

　　④假如当前范围下，已经存在了此form bean的实例，而是对当前请求来说，是同一种类型的话，那么就重用；

　　⑤ 否则，就重新构建一个form bean的实例；

　　⑥form bean的reset()方法备调用；

　　⑦ 调用对应的setter方法，对状态属性赋值；

　　⑧ 如果validatede的属性北设置为true，那么就调用form bean的validate()方法。

　　如果validate（）方法没有返回任何错误，控制器将ActionForm作为参数，传给Action实例的execute（）方法并执行。

图3

　　上图3显示了 ActionServlet (Controller)、ActionForm (Form State) 和 Action (Model Wrapper) 之间的最简关系。

　　体系结构中所使用的组件如下表：

ActionServlet	控制器
ActionClass	包含事务逻辑
ActionForm	显示模块数据
ActionMapping	帮助控制器将请求映射到操作
ActionForward	用来指示操作转移的对象
ActionError	用来存储和回收错误
Struts标记库	可以减轻开发显示层次的工作

　　Struts配置文件：struts-config.xml

　　Struts配置文件struts-config.xml，我们默认可以在目录/WEB-INF/struts-config.xml找到这个文件。文件的配置包括全局转发、ActionMapping类、ActionForm bean 和JDBC数据源四个部分。

　　1）配置全局转发

　　全局转发用来在JSP页之间创建逻辑名称映射。转发都可以通过对调用操作映射的实例来获得，例如：
actionMappingInstace.findForward("logicalName");

　　全局转发的例子：

＜global-forwards＞ 　＜forward name="bookCreated" path="/BookView.jsp"/＞ ＜/global-forwards＞

属性	描述
Name	全局转发的名字
Path	与目标URL的相对路径

　　2）配置ActionMapping

　　ActionMapping对象帮助进行框架内部的流程控制，它们可将请求URI映射到Action类,并且将Action类与ActionForm bean相关联。ActionServlet在内部使用这些映射，并将控制转移到特定Action类的实例。所有Action类使用perform()方法实现特定应用程序代码，返回一个ActionForward对象，其中包括响应转发的目标资源名称。例如：

＜action-mappings＞ 　＜action path="/createBook" type="BookAction" name="bookForm" scope="request" input="/CreateBook.jsp"＞ 　＜/action＞ 　＜forward name="failure" path="/CreateBook.jsp"/＞ 　＜forward name="cancel" path="/index.jsp"/＞ ＜/action-mappings＞

属性	描述
Path	Action类的相对路径
Name	与本操作关联的Action bean的名称
Type	连接到本映射的Action类的全称（可有包名）
Scope	ActionForm bean的作用域（请求或会话）
Prefix	用来匹配请求参数与bean属性的前缀
Suffix	用来匹配请求参数与bean属性的后缀
attribute	作用域名称。
className	ActionMapping对象的类的完全限定名默认的类是org.apache.struts.action.ActionMapping
input	输入表单的路径，指向bean发生输入错误必须返回的控制
unknown	设为true，操作将被作为所有没有定义的ActionMapping的URI的默认操作
validate	设置为true，则在调用Action对象上的perform()方法前，ActionServlet将调用ActionForm bean的validate()方法来进行输入检查

　　通过＜forward＞元素，可以定义资源的逻辑名称，该资源是Action类的响应要转发的目标。

属性	描述
Id	ID
ClassName	ActionForward类的完全限定名，默认是org.apache.struts.action.ActionForward
Name	操作类访问ActionForward时所用的逻辑名
Path	响应转发的目标资源的路径
redirect	若设置为true，则ActionServlet使用sendRedirect()方法来转发资源

　　3）配置ActionForm Bean

　　ActionServlet使用ActionForm来保存请求的参数，这些bean的属性名称与HTTP请求参数中的名称相对应，控制器将请求参数传递到ActionForm bean的实例，然后将这个实例传送到Action类。例子：

＜form-beans＞ 　＜form-bean name="bookForm" type="BookForm"/＞ ＜/form-beans＞

属性	描述
Id	ID
className	ActionForm bean的完全限定名，默认值是org.apache.struts.action.ActionFormBean
Name	表单bean在相关作用域的名称，这个属性用来将bean与ActionMapping进行关联
Type	类的完全限定名

　　4）配置JDBC数据源

　　用＜data-sources＞元素可以定义多个数据源：

属性	描述
Id	ID
Key	Action类使用这个名称来寻找连接
Type	实现JDBC接口的类的名称

　　下面属性需要＜set-property＞元素定义，在Struts 1.1版本中已不在使用，但你可用＜data-source＞元素。例如：

＜data-sources＞ 　＜data-source id="DS1" key="conPool" type="org.apache.struts.util.GenericDataSource" 　　＜set-property id="SP1" autoCommit="true" description="Example Data Source Configuration" driverClass="org.test.mm.mysql.Driver" maxCount="4" minCount="2" url="jdbc:mysql://localhost/test" user="struts" password="ghq123" /＞ 　＜data-source/＞ ＜/data-sources＞

属性	描述
desciption	数据源的描述
autoCommit	数据源创建的连接所使用的默认自动更新数据库模式
driverClass	数据源所使用的类，用来显示JDBC驱动程序接口
loginTimeout	数据库登陆时间的限制，以秒为单位
maxCount	最多能建立的连接数目
minCount	要创建的最少连接数目
password	数据库访问的密码
readOnly	创建只读的连接
User	访问数据库的用户名
url	JDBC的URL

　　通过指定关键字名称，Action类可以访问数据源，例如：

javax.sql.DataSource ds = servlet.findDataSource("conPool"); javax.sql.Connection con = ds.getConnection();

从struts的组件来看Struts 的工作原理

　　对于Struts 如何控制、处理客户请求，让我们通过对struts的四个核心组件介绍来具体说明。这四个组件就是：ActionServlet、Action Classes，Action Mapping以及ActionFrom Bean。

　　1） Struts ActionServlet

　　ActionServlet继承自javax.servlet.http.HttpServlet类，其在Struts 体系结构中扮演的角色失控制器，控制器ActionServlet主要负责将HTTP的客户请求信息组装后，根据配置文件的指定描述，转发到适当的处理器。

　　按照Servelt的标准，所有得Servlet必须在web配置文件（web.xml）声明。同样，ActoinServlet必须在Web Application配置文件（web.xml）中描述。

　　当用户向服务器端提交请求的时候，实际上信息是首先发送到控制器ActionServlet，一旦控制器获得了请求，其就会将请求信息传交给一些辅助类（help classes）处理。这些辅助类知道如何去处理与请求信息所对应的业务操作。在Struts中，这个辅助类就是org.apache.struts.action.Action。通常开发者需要自己继承Aciton类，从而实现自己的Action实例。

　　2） Struts Action Classes

　　一个Action 类的角色，就像客户请求动作和业务逻辑处理之间的一个适配器（Adaptor），其功能就是将请求与业务逻辑分开。这样的分离，使得客户请求和Action类之间可以有多个点对点的映射。而且Action类通常还提供了其它的辅助功能，比如：认证（authorization）、日志（logging）和数据验证（validation）。

　　3） Struts ActionMapping
　
　　将特定请求映射到特定Action的相关信息存储在ActionMapping中，ActionServelt将ActionMapping传送到Action类的perform()方法，Action将使用ActionMapping的findForward()方法，此方法返回一个指定名称的ActionForward，这样Action就完成了本地转发。若没有找到具体的ActionForward，就返回一个null。

　　4） Struts ActionForm Bean

　　一个应用系统的消息转移（或者说状态转移）的非持久性数据存储，是由ActionForm Bean的负责保持的。

　　ActionForm的主要功能就是为Action的操作提供与客户表单相映射的数据（如果在客户指定的情况下，还包括对数据进行校验）。Action负责对系统数据状态的保持，而Action则负责根据业务逻辑的需要，对数据状态进行修改，在改变系统状态后，ActionForm则自动的回写新的数据状态并保持。

　　在ActionForm的使用中，Struts提倡使用到值对象。这样将客户或开发人员，对数据状态与对象状态能够更加清晰的理解和使用。

　　对于每一个客户请求，Struts 体系结构在处理ActionForm的时候，一般需要经历如下几个步骤：

　　① 检查Action的映射，确定Action中已经配置了对ActionForm的映射；

　　② 根据name属性，查找form bean的配置信息；

　　③ 检查Action的formbean的使用范围，确定在此范围下，是否已经有此form bean的实例；

　　④假如当前范围下，已经存在了此form bean的实例，而是对当前请求来说，是同一种类型的话，那么就重用；

　　⑤ 否则，就重新构建一个form bean的实例；

　　⑥form bean的reset()方法备调用；

　　⑦ 调用对应的setter方法，对状态属性赋值；

　　⑧ 如果validatede的属性北设置为true，那么就调用form bean的validate()方法。

　　如果validate（）方法没有返回任何错误，控制器将ActionForm作为参数，传给Action实例的execute（）方法并执行。