Struts 2详细工作流程及原理
Struts 2详细工作流程
Struts2工作原理及流程
Struts2框架的基本思想是采用MVC设计模式，即将应用设计成模型(Model)、视图(View)和控制器(Control)三个部分；
那么Struts2框架中是如何实现MVC模式的呢？控制部分由DispatchFilter承担，模型部分是由一系列的拦截器(Interceptors)、Action组件和ActionContext组件组成，视图组件则是由Result组件组成；
那么Struts2框架是怎么工作的呢？
如当我们在浏览器的地址栏中输入：http://localhost:8080/Struts/TestMvc/add.action，浏览器就会把这个请求发送给tomcat，tomcat接收到这个请求后，会检查一下应该交给哪个web程序处理，现在是交给Struts去处理，然后Struts会去参考此程序下的配置文件web.xml，在web.xml中找到过滤器（Filter）,如（ActionContextCleanUp、其他过滤器（SiteMesh等）、 FilterDispatcher）,注意这里是有顺序的，先ActionContextCleanUp，再其他过滤器（SiteMesh等）、最后到FilterDispatcher;
FilterDispatcher是控制器的核心，就是mvc中c控制层的核心，FilterDispatcher进行初始化并启用核心 doFilter。FilterDispatcher询问ActionMapper来决定这个请是否需要调用某个Action， 如果 ActionMapper决定需要调用某个Action，FilterDispatcher把请求的处理交给 ActionProxy ，ActionProxy通过struts.xml询问框架的配置文件，找到需要调用的Action类和方法来处理这请求;
Action执行完毕，根据struts.xml中的配置找到对应的返回结果result，并跳转到相应页面，最后返回HTTP响应到客户端浏览器；
其实用最简单的七个步骤：
1：客户端在浏览器中输入一个url地址；
2：这个url请求通过http协议发送给tomcat；
3：tomcat根据url找到对应项目里面的web.xml文件；
4：在web.xml里面会发现有struts2的配置；
5：然后会找到struts2对应的struts.xml配置文件；
6：根据url解析struts.xml配置文件就会找到对应的class；
7：调用完class返回一个结果result，根据struts.xml返回到对应的jsp；
Struts2框架由三部分构成：核心控制器、业务控制器和用户实现的业务逻辑组件。在这三部分中，struts2框架提供了核心控制器StrutsPrepareAndExecuteFilter，而用户需要实现业务控制层和业务逻辑层。
一、核心控制器 StrutsPrepareAndExecuteFilter
StrutsPrepareAndExecuteFilter与struts2以前版本中的FilterDispatcher一样。它是struts2框架的核心控制器，该控制器作为一个Filter运行在web应用中，它负责拦截所有的用户请求，当用户请求到达时，该Filter会过滤用户请求，如果用户请求以action结尾，该请求就会被转入struts2框架来处理。
Struts2框架获取*.action请求后，将根据*.action请求的前面部分决定调用那个业务逻辑组件，例如：对于login.action请求，Struts2调用名为login的Action来处理该请求。
Struts2用户处理请求的Action实例，并不是用户实现的业务控制器，而是Action代理--因为用户实现的业务控制器并没有与ServletAPI耦合，显示无法处理用户请求，而struts2框架提供了系列拦截器，该系列拦截器负责将HttpServletRequest请求中的桉树解析出来，传入Action中，并huidiaoAction的execute方法来处理用户请求。
上面的处理过程是典型的AOP（面向切面编程）处理方式，如图所示的处理模型：
从图看出，用户实现的Action仅仅是struts2的Action代理的代理目标，用户实现的业务控制器Action则包含了对用户请求的处理，用户的请求数据包含在HttpServletRequest对象中， 而用户Action类无需访问HttpServletRequest对象，拦截器会将请求数据解析出来并传给业务逻辑组件Action实例
二、业务控制器
简述：左右项目开发中action控制层，用户接受数据，封装数据，调用业务逻辑层
业务控制器组件就是用户Action类的实例，Action类通常包含了一个excute方法，该方法返回一个字符串-----该字符串就是一个逻辑视图名，当业务控制器处理完用户请求后，根据处理结果不同，excute方法返回不同字符串。
每个字符串对应一个视图名
在写完控业务制器后，需要配置Action的如下三个部分定义
●Action所处理的URL
●Action组件所对应的实现类
●Action里包含的逻辑视图和物理资源之间的对应关系
每个Action都要处理一个用户请求，而用户请求总是包含了指定URL，当StrutsPrepareAndExecuteFilter拦截到用户请求后，根据请求的URL和Action处理URL之间的对应关系来处理转发
三、struts2的模型组件
Java EE 应用里的模型组件，通常指系统的业务逻辑组件，而隐藏在系统逻辑组件下面的，可能还包含了DAO，领域对象等组件。
MVC框架里的业务控制器会调用模型组件的方法来处理用户请求，也就是说，业务控制器不会对用户请求进行实际处理，用户请求最终由模型组件负责处理，业务控制器只是中间负责调度器，这也是称Action为控制器的原因
四、Struts2的视图组件
Struts2已经改变了struts1只能使用JSP作为视图技术的现状，允许使用其他模版技术。
当struts2的控制器返回逻辑视图名时，逻辑视图并未与任何的视图技术关联，仅仅是返回一个字符串，该字符串作为逻辑视图名。
当我们在struts.xml文件中配置Action时，要为Action元素指定系列result子元素，每个result子元素定义一个逻辑视图和物理视图之间的映射，如果没有指定type属性，默认使用JSP左右视图资源。也可以指定很多类型 chain 转发到指定action中，redircter，重定向。
五、运行流程
Struts2框架的运行流程非常相似于WebWork框架的流程，struts2其实就是WebWork2.2的升级版，因此，struts2的运行流程与WebWork运行流程完全相同，如图WebWork的运行流程：
当用户向Web应用发送请求时，该请求经过ActionContextCleanUp、SiteMesh等过滤器过滤。由WebWork的核心控制器拦截，如果用户请求需要WebWWork的业务逻辑控制器处理，该控制器则调用Action映射器，该映射器将用户请求转发到对应的业务逻辑控制器。值得注意的是，测试的业务逻辑控制器并不是开发者实现的控制器，而是WebWork创建的控制器代理，创建控制器代理时，WebWork需要得到开着定义的xwork,xml配置文件，控制器代理以用户实现的控制器作为目标，以拦截器链中的拦截器作为处理。
业务逻辑控制器只是WebWork控制器的目标-----这就是为什么开发者自己实现的Action可以与servletAPI分离的原因，当Action处理完HTTP请求后，该结果只是一个普通的字符串，该字符串将对应到指定的视图资源。 指定的视图资源经过拦截器链处理后，生成对客户端的响应输出
Struts2是Struts社区和WebWork社区的共同成果，我们甚至可以说，Struts2是WebWork的升级版，他采用的正是WebWork的核心，所以，Struts2并不是一个不成熟的产品，相反，构建在WebWork基础之上的Struts2是一个运行稳定、性能优异、设计成熟的WEB框架。
本章主要对Struts的源代码进行分析，因为Struts2与WebWork的关系如此密不可分，因此，读者需要下载xwork的源代码，访问http://www.opensymphony.com/xwork/download.action即可自行下载。
下载的Struts2源代码文件是一个名叫struts-2.1.0-src.zip的压缩包，里面的目录和文件非常多，读者可以定位到struts-2.1.0-src"struts-2.0.10"src"core"src"main"java目录下查看Struts2的源文件，如图14所示。
（图14）
主要的包和类
Struts2框架的正常运行，除了占核心地位的xwork的支持以外，Struts2本身也提供了许多类，这些类被分门别类组织到不同的包中。从源代码中发现，基本上每一个Struts2类都访问了WebWork提供的功能，从而也可以看出Struts2与WebWork千丝万缕的联系。但无论如何，Struts2的核心功能比如将请求委托给哪个Action处理都是由xwork完成的，Struts2只是在WebWork的基础上做了适当的简化、加强和封装，并少量保留Struts1.x中的习惯。
以下是对各包的简要说明：
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包名 |
说明 |
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org.apache.struts2. components |
该包封装视图组件，Struts2在视图组件上有了很大加强，不仅增加了组件的属性个数，更新增了几个非常有用的组件，如updownselect、doubleselect、datetimepicker、token、tree等。 另外，Struts2可视化视图组件开始支持主题(theme)，缺省情况下，使用自带的缺省主题，如果要自定义页面效果，需要将组件的theme属性设置为simple。 |
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org.apache.struts2. config |
该包定义与配置相关的接口和类。实际上，工程中的xml和properties文件的读取和解析都是由WebWork完成的，Struts只做了少量的工作。 |
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org.apache.struts2.dispatcher |
Struts2的核心包，最重要的类都放在该包中。 |
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org.apache.struts2.impl |
该包只定义了3个类，他们是StrutsActionProxy、StrutsActionProxyFactory、StrutsObjectFactory，这三个类都是对xwork的扩展。 |
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org.apache.struts2.interceptor |
定义内置的截拦器。 |
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org.apache.struts2.util |
实用包。 |
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org.apache.struts2.validators |
只定义了一个类：DWRValidator。 |
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org.apache.struts2.views |
提供freemarker、jsp、velocity等不同类型的页面呈现。 |
下表是对一些重要类的说明：
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类名 |
说明 |
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org.apache.struts2.dispatcher. Dispatcher |
该类有两个作用： 1、初始化 2、调用指定的Action的execute()方法。 |
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org.apache.struts2.dispatcher. FilterDispatcher |
这是一个过滤器。文档中已明确说明，如果没有经验，配置时请将url-pattern的值设成/*。 该类有四个作用： 1、执行Action 2、清理ActionContext，避免内存泄漏 3、处理静态内容（Serving static content） 4、为请求启动xwork’s的截拦器链。 |
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com.opensymphony.xwork2. ActionProxy |
Action的代理接口。 |
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com.opensymphony.xwork2. ctionProxyFactory |
生产ActionProxy的工厂。 |
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com.opensymphony.xwork2.ActionInvocation |
负责调用Action和截拦器。 |
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com.opensymphony.xwork2.config.providers. XmlConfigurationProvider |
负责Struts2的配置文件的解析。 |
Struts2的工作机制
3.1Struts2体系结构图
Strut2的体系结构如图15所示：
（图15）
3.2Struts2的工作机制
从图15可以看出，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。
注：以上步骤参考至网上，具体网址已忘记。在此表示感谢！
3.3Struts2源代码分析
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
publicclassFilterDispatcherimplementsStrutsStatics, 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HttpServletRequest、HttpServletResponse、HttpServletContext等。 以下是StrutsStatics的定义：
代码清单8：StrutsStatics.java
publicinterfaceStrutsStatics {
/**
*ConstantfortheHTTPrequestobject.
*/
publicstaticfinalStringHTTP_REQUEST="com.opensymphony.xwork2.dispatcher.HttpServletRequest";
/**
*ConstantfortheHTTPresponseobject.
*/
publicstaticfinalStringHTTP_RESPONSE="com.opensymphony.xwork2.dispatcher.HttpServletResponse";
/**
*ConstantforanHTTPrequest dispatcher}.
*/
publicstaticfinalStringSERVLET_DISPATCHER="com.opensymphony.xwork2.dispatcher.ServletDispatcher";
/**
*Constantfortheservlet context}object.
*/
publicstaticfinalStringSERVLET_CONTEXT="com.opensymphony.xwork2.dispatcher.ServletContext";
/**
*ConstantfortheJSPpage context}.
*/
publicstaticfinalStringPAGE_CONTEXT="com.opensymphony.xwork2.dispatcher.PageContext";
/**ConstantforthePortletContextobject*/
publicstaticfinalStringSTRUTS_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.static、template、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
publicvoidinit(FilterConfig filterConfig)throwsServletException {
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
protectedDispatcher createDispatcher(FilterConfig filterConfig) {
Map<String,String> params =newHashMap<String,String>();
for(Enumeration e = filterConfig.getInitParameterNames(); e.hasMoreElements(); ) {
String name = (String) e.nextElement();
String value = filterConfig.getInitParameter(name);
params.put(name, value);
}
returnnewDispatcher(filterConfig.getServletContext(), params);
}
当用户向Struts2发送请求时，FilterDispatcher的doFilter()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，MultiPartRequestWrapper是StrutsRequestWrapper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：
Struts 2框架本身大致可以分为3个部分：核心控制器FilterDispatcher、业务控制器Action和用户实现的企业业务逻辑组件。
3.1.1 核心控制器FilterDispatcher
核心控制器FilterDispatcher是Struts 2框架的基础，包含了框架内部的控制流程和处理机制。业务控制器Action和业务逻辑组件是需要用户来自己实现的。用户在开发Action和业务逻辑组件的同时，还需要编写相关的配置文件，供核心控制器FilterDispatcher来使用。
Struts 2的工作流程相对于Struts 1要简单，与WebWork框架基本相同，所以说Struts 2是WebWork的升级版本。Struts 2框架按照模块来划分，可以分为Servlet Filters、Struts核心模块、拦截器和用户实现部分。Struts 2框架结构图如图3.1所示。
图3.1 Struts 2框架结构图
一个请求在Struts 2框架中的处理大概分为以下几个步骤。
客户端提交一个（HttpServletRequest）请求，如上文在浏览器中输入http://localhost: 8080/bookcode/ch2/Reg.action就是提交一个（HttpServletRequest）请求。
请求被提交到一系列（主要是3层）的过滤器（Filter），如（ActionContextCleanUp、其他过滤器（SiteMesh等）、FilterDispatcher）。注意：这里是有顺序的，先ActionContext CleanUp，再其他过滤器（Othter Filters、SiteMesh等），最后到FilterDispatcher。
FilterDispatcher是控制器的核心，就是MVC的Struts 2实现中控制层（Controller）的核心。
FilterDispatcher询问ActionMapper是否需要调用某个Action来处理这个（HttpServlet Request）请求，如果ActionMapper决定需要调用某个Action，FilterDispatcher则把请求的处理交给ActionProxy。
ActionProxy通过Configuration Manager（struts.xml）询问框架的配置文件，找到需要调用的Action类。例如，用户注册示例将找到UserReg类。
ActionProxy创建一个ActionInvocation实例，同时ActionInvocation通过代理模式调用Action。但在调用之前，ActionInvocation会根据配置加载Action相关的所有Interceptor（拦截器）。
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result。
Struts 2的核心控制器是FilterDispatcher，有3个重要的方法：destroy()、doFilter()和Init()，可以在Struts 2的下载文件夹中找到源代码，如代码3.1所示。
代码3.1 核心控制器FilterDispatcher
public class FilterDispatcher implements StrutsStatics, Filter {
/** * 定义一个Log实例
*/private static final Log LOG = LogFactory.getLog(FilterDispatcher.class);… ... /** * 存放属性文件中的.STRUTS_I18N_ENCODING值 */ private static String encoding; /** * 定义ActionMapper实例 */ private static ActionMapper actionMapper; /** * 定义FilterConfig实例 */ private FilterConfig filterConfig; protected Dispatcher dispatcher; /** * 创建一个默认的dispatcher，初始化filter * 设置默认的packages * */ 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); } //销毁filter方法 public void destroy() { if (dispatcher == null) { LOG.warn("something is seriously wrong, Dispatcher is not initialized (null) "); } else { dispatcher.cleanup(); } } /** * 处理一个Action或者资源请求 * <p/> * filter尝试将请求同action mapping相匹配 * 如果找到，将执行dispatcher的serviceAction方法 * 如果Action处理失败, doFilter将建立一个异常 * <p/> * 如果请求静态资源 * 资源将被直接复制给 response * <p/> * 如果找不到匹配Action 或者静态资源，则直接跳出 public void doFilter(ServletRequest req, ServletResponse res, FilterChain chain) throws IOException, ServletException { HttpServletRequest request = (HttpServletRequest) req;