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)。
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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。
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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。
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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。