struts2的核心和工作原理-哈喽吕小强-的技术博

struts2的核心和工作原理

November 15, 2015

最近做java开发，需要用到相关开源框架。

在学习struts2之前，首先我们要明白使用struts2的目的是什么？它能给我们带来什么样的好处？

设计目标

Struts设计的第一目标就是使MVC模式应用于web程序设计。在这儿MVC模式的好处就不在提了。

技术优势

Struts2有两方面的技术优势，一是所有的Struts2应用程序都是基于client/server HTTP交换协议，The Java Servlet API揭示了Java Servlet只是Java API的一个很小子集，这样我们可以在业务逻辑部分使用功能强大的Java语言进行程序设计。

二是提供了对MVC的一个清晰的实现，这一实现包含了很多参与对所以请求进行处理的关键组件，如：拦截器、OGNL表达式语言、堆栈。

因为struts2有这样目标，并且有这样的优势，所以，这是我们学习struts2的理由，下面，我们在深入剖析一下struts的工作原理。

工作原理

Suruts2的工作原理可以用下面这张图来描述，下面我们分步骤介绍一下每一步的核心内容

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来决定这个请是否需要调用某个Action

FilterDispatcher是控制器的核心，就是mvc中c控制层的核心。下面粗略的分析下我理解的FilterDispatcher工作流程和原理：FilterDispatcher进行初始化并启用核心doFilter

public void doFilter(ServletRequest req, ServletResponse res, FilterChain chain) throws IOException, ServletException ...{
        HttpServletRequest request = (HttpServletRequest) req;
        HttpServletResponse response = (HttpServletResponse) res;
        ServletContext servletContext = filterConfig.getServletContext();
        // 在这里处理了HttpServletRequest和HttpServletResponse。
        DispatcherUtils du = DispatcherUtils.getInstance();
        du.prepare(request, response);//正如这个方法名字一样进行locale、encoding以及特殊request parameters设置
        try ...{
            request = du.wrapRequest(request, servletContext);//对request进行包装
        } catch (IOException e) ...{
            String message = "Could not wrap servlet request with MultipartRequestWrapper!";
            LOG.error(message, e);
            throw new ServletException(message, e);
        }
                ActionMapperIF mapper = ActionMapperFactory.getMapper();//得到action的mapper
        ActionMapping mapping = mapper.getMapping(request);// 得到action 的 mapping
        if (mapping == null) ...{
            // there is no action in this request, should we look for a static resource?
            String resourcePath = RequestUtils.getServletPath(request);
            if ("".equals(resourcePath) && null != request.getPathInfo()) ...{
                resourcePath = request.getPathInfo();
            }
            if ("true".equals(Configuration.get(WebWorkConstants.WEBWORK_SERVE_STATIC_CONTENT)) 
                    && resourcePath.startsWith("/webwork")) ...{
                String name = resourcePath.substring("/webwork".length());
                findStaticResource(name, response);
            } else ...{
                // this is a normal request, let it pass through
                chain.doFilter(request, response);
            }
            // WW did its job here
            return;
        }
        Object o = null;
        try ...{
            //setupContainer(request);
            o = beforeActionInvocation(request, servletContext);
//整个框架最最核心的方法，下面分析
            du.serviceAction(request, response, servletContext, mapping);
        } finally ...{
            afterActionInvocation(request, servletContext, o);
            ActionContext.setContext(null);
        }
    }
du.serviceAction(request, response, servletContext, mapping);
//这个方法询问ActionMapper是否需要调用某个Action来处理这个（request）请求，如果ActionMapper决定需要调用某个Action，FilterDispatcher把请求的处理交给ActionProxy
 
public void serviceAction(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response, String namespace, String actionName, Map requestMap, Map parameterMap, Map sessionMap, Map applicationMap) ...{ 
        HashMap extraContext = createContextMap(requestMap, parameterMap, sessionMap, applicationMap, request, response, getServletConfig());  //实例化Map请求 ，询问ActionMapper是否需要调用某个Action来处理这个（request）请求
        extraContext.put(SERVLET_DISPATCHER, this); 
        OgnlValueStack stack = (OgnlValueStack) request.getAttribute(ServletActionContext.WEBWORK_VALUESTACK_KEY); 
        if (stack != null) ...{ 
            extraContext.put(ActionContext.VALUE_STACK,new OgnlValueStack(stack)); 
        } 
        try ...{ 
            ActionProxy proxy = ActionProxyFactory.getFactory().createActionProxy(namespace, actionName, extraContext); 
//这里actionName是通过两道getActionName解析出来的, FilterDispatcher把请求的处理交给ActionProxy，下面是ServletDispatcher的 TODO: 
            request.setAttribute(ServletActionContext.WEBWORK_VALUESTACK_KEY, proxy.getInvocation().getStack()); 
            proxy.execute(); 
         //通过代理模式执行ActionProxy
            if (stack != null)...{ 
                request.setAttribute(ServletActionContext.WEBWORK_VALUESTACK_KEY,stack); 
            } 
        } catch (ConfigurationException e) ...{ 
            log.error("Could not find action", e); 
            sendError(request, response, HttpServletResponse.SC_NOT_FOUND, e); 
        } catch (Exception e) ...{ 
            log.error("Could not execute action", e); 
            sendError(request, response, HttpServletResponse.SC_INTERNAL_SERVER_ERROR, e); 
        } 
}

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ConfigurationManager询问框架的配置文件，找到需要调用的Action类 ,这里，我们一般是从struts.xml配置中读取。

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。

下面我们来看看ActionInvocation是如何工作的：

ActionInvocation是Xworks 中Action 调度的核心。而对Interceptor 的调度，也正是由ActionInvocation负责。ActionInvocation 是一个接口，而DefaultActionInvocation 则是Webwork 对ActionInvocation的默认实现。

Interceptor的调度流程大致如下：

1.ActionInvocation初始化时，根据配置，加载Action相关的所有Interceptor。

2. 通过ActionInvocation.invoke方法调用Action实现时，执行Interceptor。

Interceptor将很多功能从我们的Action中独立出来，大量减少了我们Action的代码，独立出来的行为具有很好的重用性。XWork、WebWork的许多功能都是有Interceptor实现，可以在配置文件中组装Action用到的Interceptor，它会按照你指定的顺序，在Action执行前后运行。

这里，我们简单的介绍一下Interceptor

在struts2中自带了很多拦截器，在struts2-core-2.1.6.jar这个包下的struts-default.xml中我们可以发现：

<interceptors>
           <interceptor name="alias"class="com.opensymphony.xwork2.interceptor.AliasInterceptor"/>
           <interceptor name="autowiring"class="com.opensymphony.xwork2.spring.interceptor.ActionAutowiringInterceptor"/>
           <interceptor name="chain"class="com.opensymphony.xwork2.interceptor.ChainingInterceptor"/>
           <interceptor name="conversionError"class="org.apache.struts2.interceptor.StrutsConversionErrorInterceptor"/>
           <interceptor name="clearSession"class="org.apache.struts2.interceptor.ClearSessionInterceptor"/>
           <interceptor name="createSession"class="org.apache.struts2.interceptor.CreateSessionInterceptor"/>
           <interceptor name="debugging"class="org.apache.struts2.interceptor.debugging.DebuggingInterceptor"/>
           <interceptor name="externalRef"class="com.opensymphony.xwork2.interceptor.ExternalReferencesInterceptor"/>
           <interceptor name="execAndWait"class="org.apache.struts2.interceptor.ExecuteAndWaitInterceptor"/>
           <interceptor name="exception"class="com.opensymphony.xwork2.interceptor.ExceptionMappingInterceptor"/>
           <interceptor name="fileUpload"class="org.apache.struts2.interceptor.FileUploadInterceptor"/>
           <interceptor name="i18n"class="com.opensymphony.xwork2.interceptor.I18nInterceptor"/>
           <interceptor name="logger"class="com.opensymphony.xwork2.interceptor.LoggingInterceptor"/>
           <interceptor name="modelDriven"class="com.opensymphony.xwork2.interceptor.ModelDrivenInterceptor"/>
           <interceptor name="scopedModelDriven"class="com.opensymphony.xwork2.interceptor.ScopedModelDrivenInterceptor"/>
           <interceptor name="params"class="com.opensymphony.xwork2.interceptor.ParametersInterceptor"/>
           <interceptor name="actionMappingParams"class="org.apache.struts2.interceptor.ActionMappingParametersInteceptor"/>
           <interceptor name="prepare"class="com.opensymphony.xwork2.interceptor.PrepareInterceptor"/>
           <interceptor name="staticParams"class="com.opensymphony.xwork2.interceptor.StaticParametersInterceptor"/>
           <interceptor name="scope"class="org.apache.struts2.interceptor.ScopeInterceptor"/>
           <interceptor name="servletConfig"class="org.apache.struts2.interceptor.ServletConfigInterceptor"/>
           <interceptor name="sessionAutowiring"class="org.apache.struts2.spring.interceptor.SessionContextAutowiringInterceptor"/>
           <interceptor name="timer"class="com.opensymphony.xwork2.interceptor.TimerInterceptor"/>
           <interceptor name="token"class="org.apache.struts2.interceptor.TokenInterceptor"/>
           <interceptor name="tokenSession"class="org.apache.struts2.interceptor.TokenSessionStoreInterceptor"/>
           <interceptor name="validation"class="org.apache.struts2.interceptor.validation.AnnotationValidationInterceptor"/>
           <interceptor name="workflow"class="com.opensymphony.xwork2.interceptor.DefaultWorkflowInterceptor"/>
           <interceptor name="store"class="org.apache.struts2.interceptor.MessageStoreInterceptor"/>
           <interceptor name="checkbox"class="org.apache.struts2.interceptor.CheckboxInterceptor"/>
           <interceptor name="profiling"class="org.apache.struts2.interceptor.ProfilingActivationInterceptor"/>
           <interceptor name="roles"class="org.apache.struts2.interceptor.RolesInterceptor"/>
           <interceptor name="jsonValidation"class="org.apache.struts2.interceptor.validation.JSONValidationInterceptor"/>
           <interceptorname="annotationWorkflow"class="com.opensymphony.xwork2.interceptor.annotations.AnnotationWorkflowInterceptor"/>

对于sturts2自带的拦截器，使用起来就相对比较方便了，我们只需要在struts.xml的action标签中加入<interceptor-ref name=" logger " />并且struts.xml扩展struts-default，就可以使用，

如果是要自定义拦截器，首先需要写一个拦截器的类：

package ceshi;
import com.opensymphony.xwork2.ActionInvocation;
import com.opensymphony.xwork2.interceptor.AbstractInterceptor;
 
publicclassAuthorizationInterceptor extends AbstractInterceptor {
 
    @Override
    public Stringintercept(ActionInvocation ai)throws Exception {
       
           System.out.println("abc");
            return ai.invoke();
           
    }
 
}

并且在struts.xml中进行配置

<!DOCTYPEstruts PUBLIC
"-//Apache SoftwareFoundation//DTD Struts Configuration 2.0//EN"
"http://struts.apache.org/dtds/struts-2.0.dtd">
 
 
<struts>
    <package name="test"extends="struts-default">
     <interceptors>
      <interceptor name="abc"class ="ceshi.AuthorizationInterceptor"/>
    </interceptors>
        <action name="TestLogger"class="vaannila.TestLoggerAction">
           <interceptor-refname="abc"/>
           <result name="success">/success.jsp</result>
           </action>
    </package>
</struts>

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

在上述过程中所有的对象（Action，Results，Interceptors，等）都是通过ObjectFactory来创建的。

Struts2和struts1的比较

struts2相对于struts1来说简单了很多，并且功能强大了很多，我们可以从几个方面来看：

从体系结构来看：struts2大量使用拦截器来出来请求，从而允许与业务逻辑控制器与 servlet-api分离，避免了侵入性；而struts1.x在action中明显的侵入了servlet-api.

从线程安全分析：struts2.x是线程安全的，每一个对象产生一个实例，避免了线程安全问题；而struts1.x在action中属于单线程。

性能方面：struts2.x测试可以脱离web容器，而struts1.x依赖servlet-api，测试需要依赖web容器。

请求参数封装对比：struts2.x使用ModelDriven模式，这样我们直接封装model对象，无需要继承任何struts2的基类，避免了侵入性。

标签的优势：标签库几乎可以完全替代JSTL的标签库，并且 struts2.x支持强大的ognl表达式。

当然，struts2和struts1相比，在文件上传，数据校验等方面也方便了好多。在这就不详谈了。

一个比较优秀的框架可以帮着我们更高效，稳定的开发合格的产品，不过我们也不要依赖框架，我们只要理解了思想，设计模式，我们可以自己扩展功能，不然就要永远让别人牵着走了！

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