Struts框架深度剖析与应用实践

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简介:Struts是一个用于Java Web开发的MVC框架,通过struts-config.xml等配置实现请求处理和响应。其核心概念包括Action映射、表单处理、类型转换、拦截器、结果映射、国际化、Tiles集成、异常处理及测试支持。文档详细介绍这些概念,帮助开发者提升对Struts框架的理解和应用能力,以促进企业级应用开发的简化和高效性。

1. Struts框架概述与MVC实现

1.1 Struts框架简介

Struts是一个开源的Java Web框架,基于MVC(Model-View-Controller)设计模式。它将Web层的业务逻辑、数据模型和用户界面分离,以简化开发和维护。Struts以其组件化、可插拔和高度可配置性著称,成为了Java EE开发中流行的框架之一。

1.2 MVC设计模式

在Struts框架中,MVC模式扮演着核心角色。模型(Model)负责数据和业务逻辑;视图(View)提供用户界面;控制器(Controller)处理用户输入,调用模型,并选择视图进行显示。通过MVC,Struts实现了解耦和组件复用。

1.3 Struts在MVC中的角色

Struts充当了MVC中的控制器部分,负责接收用户请求、处理业务逻辑以及转发到相应的视图。它还允许开发者在模型和视图之间共享代码,使得整个应用更加模块化和可维护。

// 一个简单的Struts2 Action示例,体现了MVC模式

public class LoginAction extends ActionSupport {

private String username;

private String password;

// Getter和Setter省略

@Override

public String execute() {

// 处理登录逻辑...

return SUCCESS;

}

}

以上代码展示了一个简单的Action类,它通过重写 execute 方法来处理用户的登录请求,这是典型的MVC中控制器的行为。

本章介绍了Struts框架的基础知识,并从MVC设计模式的角度分析了Struts在Web开发中的作用。随着章节的深入,我们将探讨如何配置和优化Struts框架,以及如何深入应用其核心组件。

2. Struts基本配置与配置文件解析

2.1 基本配置与初始化过程

2.1.1 Struts框架的初始化类

Struts框架的初始化过程是通过实现 org.apache.struts.action.ActionServlet 类(通常在web.xml中通过 标签配置)来完成的。该类提供了初始化Struts框架所需的基本配置和资源加载机制。当web应用启动时,Servlet容器会创建一个ActionServlet的实例,并调用其 init() 方法进行初始化操作。 init() 方法又会调用 initStruts() ,进而调用 initModuleResources() ,这些方法共同完成框架的初始化工作。

public void init() throws ServletException {

super.init(config);

initStruts();

}

在这个过程中, initModuleResources() 方法负责加载配置文件,如 struts-config.xml ,并创建各种组件,例如 ActionMappings 、 ActionForms 等。这些组件是Struts框架运行的基础。

2.1.2 理解web.xml中的Struts配置

为了完成Struts的初始化,web.xml文件中需要进行相应的配置。这包括指定Struts的Servlet、Servlet映射以及初始化参数。典型的web.xml配置片段如下:

action

org.apache.struts.action.ActionServlet

config

/WEB-INF/struts-config.xml

1

action

*.do

以上配置指定了Struts的 ActionServlet 作为Servlet,并通过 config 参数指定了Struts配置文件的位置。 *.do 是所有以 .do 结尾的URL请求都会被该Servlet处理。

2.2 struts-config.xml文件详解

2.2.1 数据源配置(DataSources)

Struts配置文件 struts-config.xml 是整个框架的核心配置文件,它定义了框架中几乎所有的配置信息。数据源配置是其中的一个重要部分,它允许Struts框架从数据源获取数据库连接。数据源可以是JNDI资源,也可以是直接配置的资源。以下是一个配置示例:

此处, org.apache.commons.dbcp.BasicDataSource 是Apache Commons DBCP数据库连接池的一个实现。通过 标签,我们设置了数据源的基本属性,如数据库驱动、URL、用户名和密码。

2.2.2 表单Bean的配置

表单Bean在Struts中代表了用户界面中的表单数据,它与实际的JavaBean相对应。表单Bean的配置使得数据可以很方便地在前端页面和后端之间传递。配置示例如下:

在配置文件中,通过 标签定义了一个名为 userForm 的表单Bean,并指定了对应的Java类。Struts会自动创建这个Bean的实例,并将用户的输入数据填充到这个实例中。

2.2.3 行动映射(Action Mappings)

行动映射是Struts框架中的一个关键概念,它定义了用户请求与服务器端处理程序之间的映射关系。行动映射通过 标签来配置,它关联了特定的请求、表单Bean以及处理该请求的Action类。以下是一个行动映射的配置示例:

type="com.example.LoginAction"

name="loginForm"

scope="request"

validate="true"

input="/login.jsp">

在这个例子中,当用户访问 /login 路径时,Struts会创建 LoginAction 的实例,并使用 loginForm 表单Bean中的数据进行处理。 validate 属性指示是否需要验证表单数据,而 input 属性指定了输入页面的路径。 标签则定义了不同处理结果下页面的跳转关系。

通过以上三个主要配置部分的介绍,可以看到,Struts框架通过配置文件实现了对Web应用的全方面控制,从基本的初始化配置到数据源管理、表单数据处理和行动映射,所有的配置都在 struts-config.xml 中得到了体现。这种集中式配置为开发和维护带来了极大的便利,同时也提升了应用的可扩展性和灵活性。

3. Struts高级功能与优化

3.1 常量配置与性能优化

3.1.1 常量配置的作用与方法

在Struts框架中,常量配置起着至关重要的作用,因为它能够对框架的行为和性能进行微调。常量配置通常在 struts.properties 文件或者在初始化Struts时通过Java代码设置。这使得开发者可以根据应用程序的需求灵活调整Struts的行为。

使用常量配置的常见例子包括: - 设置 struts.i18n.reload 为 true 以支持国际化资源文件的热加载。 - 调整 struts.configuration.xml.reload 以实现XML配置文件的热更新。

常量配置的基本方法是在 struts.properties 文件中指定,格式如下:

struts.i18n.reload=true

或者在Java代码中,使用 org.apache.struts2.StrutsConstants 提供的常量类:

StrutsConstants.STRUTS_I18N_RELOAD_KEY.set(application, true);

3.1.2 性能优化策略

性能优化是任何Web应用的痛点,Struts框架同样提供了多种方法来帮助开发者优化性能。一些基本的策略包括:

使用Tiles框架 :通过页面的组件化来减少代码冗余,提高开发效率。 减少Action数量 :合理设计系统架构,减少不必要的Action数量以降低请求处理的开销。 配置合理的缓存策略 :如使用Ehcache等工具对频繁访问的数据进行缓存。 限制不必要的中间件调用 :合理设计应用,避免在Action中进行不必要的数据库或者服务调用。

例如,在 struts.xml 中配置Action的缓存,可以使用如下配置:

3.2 请求参数处理与类型转换

3.2.1 获取请求参数的机制

在Struts中,处理HTTP请求参数是通过内置的参数拦截器完成的。当用户提交表单时,Struts框架会自动将这些参数封装到Action对象中。这一过程主要依赖于 ParameterInterceptor 和 ParametersInterceptor 这两个拦截器。

开发人员可以自定义拦截器的参数处理机制,例如,使用 @Validate 注解来实现字段验证,或者使用OGNL表达式来获取复杂的数据结构。

3.2.2 类型转换框架的使用

Struts类型转换框架允许将HTTP请求的参数从字符串转换为复杂对象。类型转换器通过实现 TypeConverter 接口来完成。如果在转换过程中发生错误,框架会将错误信息存储到 ValueStack 中,然后反馈给用户。

实现一个自定义的类型转换器通常需要以下步骤: 1. 创建一个类实现 TypeConverter 接口。 2. 实现 convertFromString() 和 convertToString() 两个方法。 3. 在 struts.xml 中指定自定义类型转换器。

例如,一个简单的字符串到整数的转换器可以如下实现:

public class StringToIntegerConverter implements TypeConverter {

@Override

public Object convertFromString(Map context, String[] values, Class toClass) {

Integer result = Integer.parseInt(values[0]);

return result;

}

@Override

public String convertToString(Map context, Object o) {

return o.toString();

}

}

并且在 struts.xml 中配置:

/error.jsp

/success.jsp

/input.jsp

/error.jsp

通过这样的配置,自定义类型转换器将在Action中自动调用,以便于处理从表单提交的字符串到整数的转换。

4. Struts核心组件的深入应用

深入理解并应用Struts框架的核心组件对于开发高效、可维护的Web应用程序至关重要。本章节将重点介绍拦截器(Interceptor)的机制与应用以及结果映射技术与实践,这些都是构建复杂Web应用不可或缺的部分。

4.1 拦截器(Interceptor)的机制与应用

拦截器是Struts框架中的核心概念,它提供了一种灵活的方式来处理进入和退出动作(Action)的请求。拦截器可以拦截特定类型的动作请求,执行一些通用的预处理或后处理操作。理解拦截器的工作原理并自定义拦截器对于提升代码的复用性和维护性至关重要。

4.1.1 拦截器的工作原理

拦截器是在请求到达动作之前被触发的一系列对象,它们按照预设的顺序执行。每个拦截器都有机会处理请求和响应对象,它们可以访问或修改这些对象,甚至可以中断请求的进一步处理。拦截器是在Struts的FilterDispatcher中作为过滤链的一部分被调用的,允许开发者在动作执行前后插入自定义逻辑。

以下是Struts拦截器的基本工作流程:

请求接收: 用户发起的HTTP请求首先被web容器接收到。 请求处理: 请求通过配置的拦截器栈,每个拦截器有机会处理请求。 动作执行: 执行完拦截器链后,请求被转交给相应的动作组件。 结果处理: 动作执行完成后,根据配置返回相应的视图或结果。

拦截器机制提供了一个强大而灵活的方式去处理横切关注点(cross-cutting concerns),如日志记录、安全检查、数据验证等。

4.1.2 自定义拦截器的实现与案例

自定义拦截器允许开发者根据应用程序的具体需求实现特定的行为。以下是创建一个简单的自定义拦截器的步骤和一个示例。

创建拦截器类: 实现 Interceptor 接口或继承 AbstractInterceptor 类,覆盖 intercept 方法。

public class MyCustomInterceptor extends AbstractInterceptor {

public String intercept(ActionInvocation invocation) throws Exception {

// 在动作执行前的预处理逻辑

// ...

String result = invocation.invoke(); // 调用后续拦截器或动作

// 动作执行后的后处理逻辑

// ...

return result;

}

}

配置拦截器: 在 struts.xml 中声明拦截器,并将其添加到拦截器栈中。

使用拦截器: 在上述配置完成后,每当 exampleAction 被调用时, MyCustomInterceptor 就会被执行。

拦截器的使用扩展了Struts框架的功能,使得开发者可以将通用逻辑集中管理,简化了代码结构,提高了可维护性。

4.2 结果映射技术与实践

Struts框架中的结果映射允许开发者定义动作执行后视图的选择逻辑。结果映射技术能够将动作结果动态映射到不同的结果视图上,从而提供灵活的页面导航能力。

4.2.1 Result的种类与配置

Struts 2框架提供多种类型的结果,包括 dispatcher , redirect , redirectAction , chain 等。每种结果类型都有其特定的用途和配置方式。

Dispatcher结果 :默认类型,用于将请求分派到JSP页面或其他资源。

/success.jsp

Redirect结果 :用于执行HTTP重定向。

http://www.example.com

RedirectAction结果 :重定向到另一个动作。

SomeAction

/someNamespace

这些配置通过 struts.xml 文件定义,允许开发者在动作执行完毕后,控制应用程序的行为。

4.2.2 动态结果的生成与处理

动态结果映射允许在运行时根据动作执行的结果动态选择结果类型。这通常是通过在动作类中配置不同条件的逻辑来实现的。开发者可以使用 ActionContext 和 ognl 表达式语言来访问动作上下文中的数据,并根据这些数据动态地返回不同的结果。

public String execute() {

Map context = ActionContext.getContext();

String someCondition = (String) context.get("someCondition");

if ("condition1".equals(someCondition)) {

return "success";

} else if ("condition2".equals(someCondition)) {

return "redirect";

}

return "error";

}

在上述例子中,动作根据上下文中的 someCondition 值返回不同的结果。这种灵活的映射策略大大增强了应用程序的动态性和交互性。

通过这种方式,开发者可以根据不同的业务逻辑需求,灵活地控制应用程序的流程和用户界面的转换。在实际开发中,动态结果映射技术可以大大简化复杂的业务逻辑处理,提高代码的可读性和可维护性。

以上便是本章节对Struts核心组件深入应用的内容,涵盖了拦截器的工作原理及其应用,以及结果映射技术与实践,为构建功能强大且灵活的Web应用程序提供了理论基础和技术支持。

5. Struts的国际化、Tiles集成与测试

国际化是现代Web应用的一个重要特性,使得应用能够支持多种语言,满足不同地区用户的需求。本章节将深入探讨Struts框架的国际化支持,以及如何集成Tiles框架来实现页面组件的重用和布局配置。同时,我们会介绍如何进行全局异常处理和单元测试来确保应用的健壮性和可维护性。

5.1 国际化与本地化支持

Struts框架提供了对国际化(i18n)和本地化(l10n)的强大支持,使得开发者能够轻松地为应用添加多语言功能。

5.1.1 消息资源文件的配置与使用

消息资源文件通常以.properties为扩展名,存储在应用的特定目录下。这些文件包含了所有支持的语言的消息,格式如下:

# English

error.header=Error Header

error.footer=Error Footer

# Simplified Chinese

error.header=错误标题

error.footer=错误页脚

要使用这些资源文件,首先需要在struts-config.xml中配置资源文件的名称:

然后,在JSP页面或者Action类中,可以通过Struts的标签库或者ActionMessages类来引用这些资源消息。

5.1.2 多语言支持的实现方式

多语言支持通常涉及以下几个步骤:

消息资源文件的准备 :为每种支持的语言准备相应的资源文件。 配置资源文件 :在配置文件中声明这些资源文件,以便Struts框架能够加载它们。 获取资源信息 :在Action类或JSP页面中根据当前用户的区域设置(Locale)来获取相应的资源信息。 显示本地化消息 :将获取的本地化消息显示给用户。

当用户请求一个Web页面时,Struts框架可以根据用户的区域设置自动选择相应的资源文件,并将其中的文本显示在页面上。

5.2 Tiles框架的集成与应用

Tiles框架用于简化页面的布局和设计,允许开发者定义页面的通用部分,如头部、尾部、侧边栏等,并在不同的页面中重用这些定义。

5.2.1 Tiles框架的基本概念

Tiles框架允许开发者定义一个模板(Template),它可以包含静态和动态的区域。在定义了模板之后,可以在其他JSP页面中引用模板,并为其中的动态区域指定内容。

5.2.2 页面组件的重用与布局配置

要使用Tiles框架,首先需要在struts-config.xml中配置Tiles定义:

然后,在JSP页面中引用这个定义:

<%@ taglib uri="/struts-tiles" prefix="tiles" %>

这样,每个页面都可以共享相同的布局,而只需要关注内容的更新。

5.3 全局异常处理与单元测试支持

为了提升用户体验并保持应用的稳定运行,合理的异常处理和全面的单元测试是必不可少的。

5.3.1 全局异常处理机制

Struts框架允许通过配置文件定义全局异常处理器,捕获并处理应用中未被捕获的异常。

当异常发生时,Struts将查找相应的异常处理器,并将异常信息传递给它进行处理。

5.3.2 单元测试框架的集成与实践

Struts框架可以与JUnit等单元测试框架集成,测试Action类和整个Web层。集成测试主要关注于模拟HTTP请求和验证响应。

下面是一个使用JUnit测试Action类的简单示例:

import org.apache.struts.action.ActionForward;

import org.apache.struts.action.ActionMapping;

import org.apache.struts.action.ActionMessage;

import junit.framework.TestCase;

public class MyActionTest extends TestCase {

private MyAction action = new MyAction();

private ActionMapping mapping = new ActionMapping();

private ActionForward forward = new ActionForward();

private MockRequest request = new MockRequest();

private MockResponse response = new MockResponse();

public void testExecute() {

ActionMessage msg = action.execute(mapping, request, response);

assertNotNull(msg);

assertEquals(msg.getKey(), "success.key");

}

}

在上述测试中,创建了一个MockRequest和MockResponse对象来模拟真实的请求和响应。这使得在不启动整个Web应用的情况下对Action进行单元测试成为可能。

Struts框架提供了多种机制来支持国际化、Tiles集成以及单元测试。本章节的内容展示了如何利用这些工具和框架特性来增强应用的可维护性和用户体验。对于希望深入了解Struts并提升Web应用质量的开发者来说,这些知识是必不可少的。

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简介:Struts是一个用于Java Web开发的MVC框架,通过struts-config.xml等配置实现请求处理和响应。其核心概念包括Action映射、表单处理、类型转换、拦截器、结果映射、国际化、Tiles集成、异常处理及测试支持。文档详细介绍这些概念,帮助开发者提升对Struts框架的理解和应用能力,以促进企业级应用开发的简化和高效性。

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