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用Struts开发基于MVC的Web应用

王朝vc·作者佚名  2008-05-31
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MVC介绍

MVC模式是一种非常理想化的设计模式,应用MVC模式完成两个以上项目的人都有同样的体会,他们已经对以前的工作方法进行了彻底的改造。工作模式的改变要付出痛苦的代价,但现在你有现成的技术架构可以采用,避免在项目中自己开发、摸索。它就是开源Apache Struts framework,它提供了实现MVC设计模式最好的实现工具。

在本文中,我们将简单了解、体会一下模型-视图-控制器(MVC)设计模式,非凡地,我们来看看如何用Struts架构来完美地实现MVC模式。我们先从理论上简单地描述MVC模式,然后用我们一个简单的例子来实现我们自己的MVC架构。在对MVC模式有了了解后,我们用Struts来看这个新技术是如何帮助我们迅速、简单地创建基于MVC的Web应用。

模型-视图-控制器(Model-View-Controller)模式

MVC模式最早是在Smalltalk(一种面向对象的语言)这种程序语言设计中被提出来的。我们暂时先忽略它的历史,集中注重力在关注它怎样被应用在Web应用开发中。

当java的Servlets技术最开始出现的时候,程序员们马上意识到这是一项极其有用的技术。与同时代的CGI Web开发技术相比,Servlets更快,更灵活,更可靠,更强大。然而,开发基于Servlets技术的Web应用有一个巨大的缺陷--需要使用例如out.PRintln之类的语句来输出浏览器识别的Html。频繁使用这个方法是个错误的倾向,开发极其浪费时间(程序员需要经常退出所有应用程序进行重新编译)。并且这也使修改Web页面的工作也变得很困难,因为Web的表现和逻辑在一堆令人惧怕的代码中掺乎在一起。

于是作为解决方法的JavaServer Pages(jsp)出现了,它们将Servlets变成它们运行的结果。应用JSP技术,我们将业务逻辑用一系列夹杂在HTML中的<%>标识来表达。以开发JSP为核心的应用尽管比以Servlet为核心的应用有进步,但看起来仍然是杂乱无章的,仍然需要用额外的代码来控制应用页面的流转。在布满格式化代码的JSP页面上,没有地方来增加这样额外的控制代码。显然需要寻找别的出路。

不久人们熟悉到同时应用JSP和Servlets两种技术开发Web应用是一种不错的选择。究竟,Servlets擅优点理业务逻辑的编程,处理请求,控制功能页面的流转,而JSP则是格式化请求处理结果,通过浏览器获得用户输入。这种工作机制后来变成了人们长说的Model2(用JSP或Servlets中单独的一种实现web应用被称做Model 1).

Model 2不是一项革命性的新模式,其实它是来自于Smalltalk语言研发过程中出现的MVC模式。大多数情况下,Java程序员趋向于可完全互换地使用这两个名词。

什么是MVC模式?

此前我们已对MVC在开发基于Java技术Web应用中的使用历史有了初步的了解,现在让我们来看看这种模式的细节。本节中,我们来准确地了解一下Models、Views、Controllers的确切含义,它们实现的任务,以及如何利用它们实现一个简单的MVC框架。我们先来看看Model、View、Controller是如何交互工作的。

图SM01

Figure 1 : Model 2/MVC架构

如上图所示,用户通过提交requests与Controller组件(通常表现为Servlets)交互。接着Controller组件实例化Model组件(通常表现为JavaBeans或者类似技术),并且根据应用的逻辑操纵它们。一旦Model被创建,Controller决定下一个为用户显示的View(经常表现为JSP),同时View与Model交互操作,获得并为用户显示相关数据。在它被提交到Controller重新开始此操作之前,View可以修改Model的状态。

为了更全面得理解组件之间的交互,我们来看一个应用这种框架实现的简单例子。这是一个完成提交、记录用户登陆信息的简单应用。

View

本例的View由两个简单的JSP页面组成。请参考代码 (login.jsp、welcome.jsp)。

1>login.jsp只是简单地提供了用户输入姓名和口令的操作界面。输入完成后,登陆页提交输入到controller Servlet(代码如后Controller部分说明),告诉它需要调用"登陆操作(login action)"(操作参数通过form来传递);

2>welcome.jsp页面利用用户前页提供的用户姓名显示一个欢迎信息。这里只是简单地调用了session中的JavaBean(从userBean的tag标识可以看到)。这个Bean是被Controller置于session中,我们接下来可以看到。

Controller

样例中的controller由一个Servlet构成,代码参见(Controller.class)。实现了我们应用中的Controller。

这是个简单的controller,仅仅根据一个request参数(action)决定调用哪一个action。本例中,页面将login action作为参数传递进来,所以LoginAction被调用。该action实现了一个标准接口(Action),定义了将Request和Response对象作为参数的execute方法。这个action类返回被调用的下一页的路径,于是用户重定向到此页面。

LoginAction类从request中获得username参数,创建一个新的model对象(UserBean),并将其传至Session,并返回"/welcome.jsp"标识流转的下一页面是welcome.jsp.

Model.

我们示例中的model也很简单,仅由一个JavaBean构成。代码参考UserBean.class。

Action的扩展应用

如你所示,这是一个很简单的Model 2应用,但它可以被在更大程度扩展。比如,我们可以动态配置映射request参数的action,我们也可以具体化controler的流转控制(比如action可以通过一个配置治理器(configuration manager)来动态获得需要返回的页面,而不是象现在这样写死在程序里)。

然而,事实上有一个现成的框架提供所有这些控制、MVC组装相关的可配置项,甚至更多。

这个现成的框架就是Struts。

更多的请看:http://www.QQread.com/windows/2003/index.html

Struts介绍

Struts项目作为一个设想是Craig McClanahan2000年提出的,目标是为利用Java技术开发基于MVC模式的Web应用提供一个标准模式。Struts 1.0在2001年中期被最终发布,现在成为Apache Foundation的Jakarta项目的一部分。StrUCts应用范围极广,可以用在不同的项目,不同的行业(我所见到的从电信到电子商务都有应用实例)。

Struts是一个高度可配置、高度扩展性的MVC框架,我们几乎可以用它开发任何能想到的用Java技术的Web应用。MVC模式的每一部分在Structs中都有相关对应部分。

Struts的安装

可以在http://apache.get-software.com/jakarta/struts/binaries/jakarta-struts-1.1.zip下载获得Struts的最新版本(目前是1.1)。下载后解压zip文件。发布包中包含了所有开发Struts应用所需的类库。发布包的Webapps目录下有一个空白的Struts Web应用(struts-blank.war),它已经包含了一个Web应用的骨架,非常有用,在这个基础上建立自己的应用显然对初学者能很快得到成就感。

自己的代码放在WEB-INF/classes 目录下,根据自己的需要修改配置文件WEB-INF/struts-config.xml,做到这步,Struts的配置就完成了。现在就拥有了一个完全有效的Struts应用了。

让我们来看看Struts提供的组件

View层

大多数Struts应用的view层是由JSP组成的。为了使view的开发更加轻易,Struts提供了一整套JSP自定义的tag库。这些tag库使我们能很轻易地提供完全国际化的用户界面,这些界面通常是与Struts应用中的Model组件交互。

通常Web应用的动态前端都是基于HTML表单的,这些应用的用户需要应用的可靠性得到保证,这样就需要表单校验。假如用标准的JSP,记录表单的内容和从一个JavaBean获得表单内容简单乏味而且轻易出错。Structs应用FormBean使表单处理和校验变得轻易。FormBean与Struts的tag库结合,使带form的View开发变得轻易而自然。

下面是一个Struts的JSP页面样例。

<%@ taglib uri="/WEB-INF/struts-html.tld" prefix="html" %>

<html:html>

<head></head>

<body bgcolor="white">

<html:errors/>

<html:form action="/logon">

<table border="0" width="100%">

<tr>

<td>

Username:

</td>

<td>

<html:text property="username"/>

</td>

</tr>

<tr>

<td>

PassWord:

</td>

<td>

<html:password property="password"/>

</td>

</tr>

<tr>

<td>

<html:submit/>

</td>

<td>

 

</td>

</tr>

</table>

</html:form>

</body>

</html:html>

从以上JSP样例可以看出,这与标准的HTML 表单不同。页面中没有杂乱无章的JSP<%>代码,然而它却能完成更多的功能。此JSP引入了Struts的HTML tag 库,它增加了能够完成收集提供了校验、错误处理、model交互功能的表单。注重<html:errors> tag,它可以显示model或者controller已经注册的错误。<html:form> tag则创建了一个基于ActionForm对象的HTML表单。上例中表单的action被置于 /login,我们用这个值到配置文件(示例如后)中去找对应的ActionForm。这种映射关系由表单对象的名字和它被存储的范围(session,页面,应用等等)组成。对象的属性用<html:text> 、<html:password> tag来表示,构成表单。值得炫耀的好处是,ActionForm被提交时可以自动拾获对应的表单数据,无须我们操心。

从前面我们提到的ActionForm的用处来看,它似乎应该被视为应用的Model,然而事实上他们应当被当作应用中controller的一部分。ActionForm bean中显示了model的属性,但它们不包含任何持续性逻辑或者业务逻辑。ActionForm只是用来在Model、View之间传递Model信息。

因为ActionForm属于controller中的一部分,我们将在后面controller的部分来具体了解它。

Model层

Struts应用中的model层可以应用任何基于Java的技术实现,比如EJB,Hibernate,或者JDO。通常,model是作为包含数据和业务逻辑的简单JavaBean出现的。如前所述ActionForm对象不是真正model层的体现,同时Model层应当独立于HTML的表单对象。假如可能的话,model对象的开发应当是与使用的开发技术和开发环境(Struts或者其他)无关的,这样我们就可以在不同的环境和应用中很轻易地重用它们。

为了演示,我们开发了一个简单的基于JavaBean的model层对象,它不包含持续性逻辑。这个对象与我们的ActionForm对象映射,未来使用model层对象时,我们只需用更复杂的逻辑来代替它。

Controller层

Struts内置一个实现了controller主要功能的Servlet,它提供将需要调用的URL与一个action对象对应起来的功能。这个Servlet被称作ActionServlet,完成下列功能:

1>根据用户要求决定需要的action;

2>为View提供View需要的数据;

3>决定要显示的下一个View。

ActionServlet(强调:该Servlet已由Struts实现,是Struts架构的核心所在,开发者无须关心)的重头工作是调用一系列简单的Action类。Struts开发人员的工作主要是提供这些actions来实现应用的逻辑。创建action必须实现action接口。此接口包含以下方法:

public ActionForward execute(ActionMapping mapping,

ActionForm form,HttpServletRequest request,HttpServletResponse response)

throws Exception;

如上所示,该方法将ActionForm作为它的一个参数。上面提到的ActionServlet保证了正确的form传递给这个方法。在View层我们说过,ActionForms在Model层和View之间传递数据。

ActionForms是一个非常简单的对象;以下代码显示了我们将在一个简单的HTML表单中用到的ActionForms:

import javax.servlet.http.HttpServletRequest;

import javax.servlet.http.HttpServletResponse;

import org.apache.struts.action.ActionForm;

import org.apache.struts.action.ActionMapping;

public class Login extends ActionForm {

protected String username;

protected String password;

public void setUsername(String username) {

this.username = username;

}

public String getUsername() {

return username;

}

public void setPassword(String password) {

this.password=password;

}

public String getPassword() {

return password;

}

}

Action还包含一个ActionMapping对象。它被ActionServlet自动处理,体现应用的配置。具体配置可以从一个XML文件获得,通常就是struts-config.xml文件,下面将会提到。

action运行方法将标准的request 、response作为参数,应用可以利用这些调用参数。action类处理完毕后,将ActionMapping所映射的要调用的下一个页面作为参数返回给ControllerServlet(Struts内置)。

更多的请看:http://www.qqread.com/windows/2003/index.html

集成Struts组件

我们来看Struts是如何将这三层的组件组合在一起构成完整的应用。Struts应用用struts-config.xml来完成配置。这个配置文件包含了应用的所有可配置信息,包括:

1>要用到的controller

2>ActionForms和他们对应的HTML forms

3>Actions

4>ActionMappings,它控制应用的整个功能流转

struts-config.xml的重要配置元素都包含在<struts-config>标识下。

<?xml version="1.0" encoding="ISO-8859-1" ?>

<!DOCTYPE struts-config PUBLIC

"-//Apache Software Foundation//DTD Struts Configuration 1.2//EN"

"http://jakarta.apache.org/struts/dtds/struts-config_1_2.dtd">

<struts-config>

配置ActionForm对象:

<form-beans>

<form-bean

name="logonForm"

type="com.samjdalton.struts.LogonForm"/>

</form-beans>

以上配置声明一个"logonForm"的表单,接着说明需要用com.samjdalton.struts.LogonForm class来完成该表单设置。

下一步,我们声明ActionMappings。

<action-mappings>

<action

path="/Login"

forward="/login.jsp"/>

<action

path="/Welcome"

forward="/welcome.jsp"/>

<action

path="/ProcessLogin"

type="com.samjdalton.struts.LoginAction"

name="logonForm"

scope="request"

validate="true"

input="/Login.do">

<forward

name="success"

path="/Welcome.do"/>

<forward

name="failure"

path="/Logon.do"/>

</action>

</action-mappings>

这段配置声明了我们应用中的三个action。前两个(/Login 、/Welcome)很简单,他们的前向都是JSP页面。第三个复杂一些,它在一个表单提交时被调用,它创建一个利用logonForm 元素构建的ActionForm,然后调用LoginAction类来处理信息。我们可以看到两个<forward>元素,这些定义了应用的功能流转控制。应用参考他们的名字(成功或者失败),然后控制被交到相关资源。

更多的请看:http://www.qqread.com/windows/2003/index.html

实例学习Struts

简单看过了Struts的组成及组装,现在来实现一个简单的应用,它实现与本文开头例子中相同的功能,即用户登陆并显示欢迎信息。

应用中的view由2个简单JSP构成,第一个为登陆页,如下:

<%@ taglib uri="/WEB-INF/struts-html.tld" prefix="html" %>

<html:html>

<head></head>

<body bgcolor="white">

<html:errors/>

<html:form action="/ProcessLogin">

<table border="0" width="100%">

<tr>

<td>

Username:

</td>

<td>

<html:text property="username"/>

</td>

</tr>

<tr>

<td>

Password:

</td>

<td>

<html:password property="password"/>

</td>

</tr>

<tr>

<td>

<html:submit/>

</td>

<td>

 

</td>

</tr>

</table>

</html:form>

</body>

</html:html>

这个与不用Struts的例子中的页面非常类似,不同之处仅仅是用Struts <html> tags定义了表单和调用的Action是配置中定义的"/ProcessLogin"。表单提交后相应的ActionForm将被创建,同时相应的action被调用处理该输入。我们还可以看到<html:errors> tag被用到,这个是为了自动显示表单中定义的校验错误信息(下面将提到)。

第二个JSP如下:

<%@ taglib uri="/WEB-INF/struts-html.tld" prefix="html" %>

<%@ taglib uri="/WEB-INF/struts-bean.tld" prefix="bean" %>

<html:html>

<h1>Welcome <bean:write name="loginForm" property="username" /></h1>

</html:html>

本页简单地显示了一个命名为"loginForm"的ActionForm bean的一个属性(username).

接着是controller层。controller层由ActionForm、Action两个类实现。ActionForm类很简单,主要是对应model(本例中是一个简单的JavaBean对象)。

package com.samjdalton.struts;

import org.apache.struts.action.ActionForm;

public class LoginForm extends ActionForm {

private LoginBean bean;

public LoginForm() {

this.bean=new LoginBean();

}

public LoginForm(LoginBean bean) {

this.bean = bean;

}

public void setUsername(String username) {

bean.setUsername(username);

}

public String getUsername() {

return bean.getUsername();

}

public void setPassword(String password) {

bean.setPassword(password);

}

public String getPassword() {

return bean.getPassword();

}

}

Action类用上面的ActionForm从view获得信息,并且修改model状态。

Action类代码如下:

package com.samjdalton.struts;

import org.apache.struts.action.Action;

import org.apache.struts.action.ActionForward;

import org.apache.struts.action.ActionMapping;

import org.apache.struts.action.ActionForm;

public class LoginAction extends Action {

public ActionForward execute(ActionMapping actionMapping, ActionForm actionForm, javax.servlet.http.HttpServletRequest httpServletRequest, javax.servlet.http.HttpServletResponse httpServletResponse) throws Exception {

// check the username

LoginForm form = (LoginForm) actionForm;

if (form.getUsername().equalsIgnoreCase("sam") && form.getPassword().equals("password")) {

// we are in

return actionMapping.findForward("success");

} else {

// not allowed

return actionMapping.findForward("failure");

}

}

public ActionErrors validate(ActionMapping actionMapping

HttpServletRequest httpServletRequest) {

ActionErrors errors = new ActionErrors();

if ( getUsername() == null getUsername().length() < 1 ) {

errors.add("name",new ActionError("error.name.required"));

}

if ( getPassword() == null getPassword().length() < 1 ) {

errors.add("pw",new ActionError("error.pw.required"));

}

return errors;

}

可以看到,action检查用户在username、password是否输入了"sam"、"password"。假如输入正确,action指明要调用的下一个view。

更多的请看:http://www.qqread.com/windows/2003/index.html

action类还包含一个方法:validate。本例中,validate方法检查username 和password的输入,假如输入有误,返回错误信息。这些错误信息包含在一个资源文件(为了支持国际化)中,该文件信息在配置文件中被配置。

应用的model是一个不包含持续逻辑的标准JavaBean对象,如下所示:

package com.samjdalton.struts;

public class LoginBean {

private String username;

private String password;

public void setUsername(String username) {

this.username=username;

}

public String getUsername() {

return username;

}

public void setPassword(String password) {

this.password = password;

}

public String getPassword() {

return password;

}

}

应用的struts-config.xml配置文件:

<?xml version="1.0" encoding="ISO-8859-1" ?>

<!DOCTYPE struts-config PUBLIC

"-//Apache Software Foundation//DTD Struts Configuration 1.2//EN"

"http://jakarta.apache.org/struts/dtds/struts-config_1_2.dtd">

<struts-config>

<form-beans>

<form-bean name="loginForm" type="com.samjdalton.struts.LoginForm"/>

</form-beans>

<action-mappings>

<action path="/Login" forward="/login.jsp"/>

<action path="/Welcome" forward="/welcome.jsp" name="loginForm" scope="request"/>

<action path="/ProcessLogin" type="com.samjdalton.struts.LoginAction"

name="loginForm" scope="request" validate="true" input="/Login.do">

<forward name="success" path="/Welcome.do"/>

<forward name="failure" path="/Login.do"/>

</action>

</action-mappings>

<message-resources parameter="applicationResources" null="false" />

</struts-config>

大多数文件与上例所示相同,仅有的区别是<message-resources> tag。此tag答应我们具体化应用代码中的string类型,好处是轻易国际化。上例中,资源包含在名字为"ApplicationResources.properties"的文件中,它必须存在于应用的classpath(万无一失的方法是将它配置到你的WEB-INF/classes路径下)。

配置成功后,IE中输入如下URL(Tomcat):

http://localhost:8080/<war-file-name>/Login.do

应用运行的显示结果如下:

The login page

The welcome page

The error page

小结

本文中,我们先介绍了MVC模式,用两种技术完成可一个MVC模式的简单实现,包括Struts,这项可以开发更灵活、扩展性更强的基于MVC模式的Web应用。显然这已经远远超出了Struts所覆盖的。

 
 
 
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