java Web Framework綜述

0.簡介

本文介紹Java Web Framework的基本工作原理，和一些常用的開源Web MVC Framework(Struts, Web Work, Tapestry, Echo, JSF, Maverick, SPRing MVC, Turbine, Cocoon, Barracuda)。

Web開發的最重要的基本功是HTTP；Java Web開發的最重要的基本功是Servlet Specification。HTTP和Servlet Specification對于Web Server和Web Framework的開發實現來說，是至關重要的協議規范。

應用和剖析開源Web Framework，既有助于深入把握HTTP & Servlet Specification, 也有助于了解一些現代的B/S Web框架設計思想，如MVC，事件處理機制，頁面組件，IoC，AOP等。在這個現代化的大潮中，即使Servlet規范本身也不能免俗，不斷引入Filter、Listener等現代框架設計模式。同是Sun公司出品的JSF更是如此。

關于MVC模型、項目簡介、配置文件、入門示例等基礎知識，網上已經有大量的重復資料信息，本文不再贅述。

文中會提到一些相關的開源項目，和一些編程思想，如有需要，可以用相關的要害字在網上搜索，獲取基本的背景知識。

本文力圖言簡意賅，突出重點。著重描述其他資料沒有提到、或很少提到的較重要內容，如運行原理、主流用法，相關知識，要害特性等。

1. Java Web程序工作原理

Tomcat的Server.xml文件中定義了網絡請求路徑到主機本地文件路徑的映射。比如，<context path="/yourapp" docBase="yourapp_dir/webapp"/>

我們來看一下，一個HTTP Request-Response Cycle的處理過程。

HTTP Request URL一般分為三段：host, context, path。

如http://yourhost/yourapp/en/index.Html這個URL，分為host=yourhost, context=yourapp, path=en/index.html三段。其中，Context部分由request.getContext()獲得，path部分由request.getServletPath()獲得（返回結果是“/en/index.html”）。

yourhost主機上運行的Tomcat Web Server接收到這個URL，根據Context定義，把yourapp這個網絡路徑映射為yourapp_dir/webapp，并在此目錄下定位en/index.html這個文件，返回到客戶端。

假如我們這個URL更換為http://yourhost/yourapp/en/index.jsp，這個時候Tomcat會試圖把yourapp_dir/webapp/en/index.jsp文件編譯成Servlet，并調用運行這個Servlet。

我們再把這個URL更換為http://yourhost/yourapp/en/index.do。

注重，戲劇化的事情就發生在這個時候，Servlet規范中最重要的類RequestDispatcher登場了。RequestDispatcher根據WEB-INF/web.xml配置文件的定義，調用對應的Servlet來處理en/index.do這個路徑。

假設web.xml里面有這樣的定義。

  <servlet>

    <servlet-name>DispatchServlet</servlet-name>

    <servlet-class>yourapp.DispatchServlet</servlet-class>

  </servlet>

  <servlet-mapping>

    <servlet-name>DispatchServlet</servlet-name>

    <url-pattern>*.do</url-pattern>

  </servlet-mapping>

那么，RequestDispatcher會調用yourapp.DispatchServlet類處理這個路徑。

假如web.xml沒有定義對應en/index.do這個路徑的Servlet，那么Tomcat返回“您請求的資源不存在”。

RequestDispatcher用于Web Server中，也可以用于應用程序中進行處理轉向，資源定位。比如，我們在處理en/index.do的代碼中調用，

request.getRequestDispatcher(“cn/index.jsp”).forward(request, response), 就可以轉交另外的資源cn/index.jsp來處理。

幾乎所有的Web Framework都需要定義自己的Dispatch作用的Servlet，并調用RequestDispatcher進行轉向處理。

閱讀Web Framework源代碼，有兩條主要線索，(1)根據web.xml找到對應的Servlet類；(2)搜索包含“RequestDispatcher”詞的代碼文件。

我們看到，request, response  這兩個參數，被RequestDispatcher在各種Servlet之間傳來傳去（JSP也是Servlet）。所以，request的setAttribute()和getAttribute()方法是Servlet之間傳送數據的主要方式。

在MVC結構中，一般的處理流程如下：

處理HTTP Request的基本單位一般稱為Action，是一個比Servlet輕量得多的接口定義，通常只有一兩個方法，如execute(perform), validate等。

我們知道，URL->Servlet映射，定義在Web.xml配置文件里，但MVC框架通常會有另外一個定義URL-> Action映射的配置文件。

入口Dispatcher Servlet根據URL -> Action的映射關系，把請求轉發給Action。

Action獲得輸入參數，調用商業邏輯，并把結果數據和View標識給（Model & View）返回給Dispatcher Servlet。

Dispatcher Servlet根據這個View 標識，定位相應的View Template Path，把處理轉交給View（JSP +TagLib, Velocity, Free Marker, XSL等）。

View一般通過request.getAttribute()獲得結果數據，并顯示到客戶端。至于是誰把結果數據設置到request.attribute里面，有兩種可能：Action或Dispatcher Servlet。

2. Struts

http://struts.apache.org/

Struts是目前用戶群最大、開發廠商支持最多的開源Web Framework。

Struts勞苦功高，為普及MVC框架作出了不可磨滅的貢獻。顯赫的聲望，趨于老化的厚重結構，令Struts成為很多現代Web Framework參照、挑戰的目標。

Struts應用主要包括3件事情: 配置struts-config.xml文件,實現Action類，實現View；還有一些高級擴展用法。下面分別講述。

1. 配置struts-config.xml文件：

Struts支持多級配置文件，具體用法和限制，詳見Struts文檔。這里只討論struts-config.xml主流配置的內容。:-)

(1) URL Path到Action的映射。

如<action path="/LogonSubmit" type="app.LogonAction" ... />

Struts的入口Servlet是ActionServlet。

ActionServlet需要此信息把URL Path調用對應的Action類處理。

在Struts運行期間，一個URL Path，只存在一個對應的Struts Action實例。所有的該URL Path的請求，都經過這同一個Struts Action實例處理。所以Struts Action必須線程安全。

想想看，其實這個要求并不過分，Action只是一個處理程序，不應該保存跨HTTP請求的狀態數據，按理來說，也應該做成線程安全的。

(2) Template Name到View Template Path的映射。

<forward name="sUCcess" path="/pages/Welcome.jsp"/>

Action類返回一個Template Name，ActionServlet根據這個Template Name獲得對應的View Template Path，然后調用

request.getRequestDispatcher(“View Template Path”)，把處理轉向路徑對應的Servlet。在這個例子中，是轉向/pages/Welcome.jsp編譯后的Servlet。

我們來看一個一個Velocity的例子。

<include name="success" path="/pages/Welcome.vm"/>

web.xml的定義如下

<servlet>

  <servlet-name>velocity</servlet-name>

<servlet-class>org.apache.velocity.tools.view.servlet.VelocityViewServlet</servlet-class>

</servlet>

<servlet-mapping>

  <servlet-name>velocity</servlet-name>

  <url-pattern>*.vm</url-pattern>

</servlet-mapping>

這時，request.getRequestDispatcher(“/pages/Welcome.vm”)會調用VelocityViewServlet，由VelocityViewServlet負責裝并驅動運行/pages/Welcome.vm這個模板文件。

這里面有一個問題，假如調用的是DispatchRequester.include()