java web framework综述

0.简介

本文介绍java web framework的基本工作原理，和一些常用的开源web mvc framework(struts, web work, tapestry, echo, jsf, maverick, spring mvc, turbine, cocoon, barracuda)。

web开发的最重要的基本功是http；java web开发的最重要的基本功是servlet specification。http和servlet specification对于web server和web framework的开发实现来说，是至关重要的协议规范。

应用和剖析开源web framework，既有助于深入掌握http & servlet specification, 也有助于了解一些现代的b/s web框架设计思想，如mvc，事件处理机制，页面组件，ioc，aop等。在这个现代化的大潮中，即使servlet规范本身也不能免俗，不断引入filter、listener等现代框架设计模式。同是sun公司出品的jsf更是如此。

关于mvc模型、项目简介、配置文件、入门示例等基础知识，网上已经有大量的重复资料信息，本文不再赘述。

文中会提到一些相关的开源项目，和一些编程思想，如有需要，可以用相关的关键字在网上搜索，获取基本的背景知识。

本文力图言简意赅，突出重点。着重描述其他资料没有提到、或很少提到的较重要内容，如运行原理、主流用法，相关知识，关键特性等。

1. java web程序工作原理

tomcat的server.xml文件中定义了网络请求路径到主机本地文件路径的映射。比如，<context path="/yourapp" docbase="yourapp_dir/webapp"/>

我们来看一下，一个http request-response cycle的处理过程。

http request url一般分为三段：host, context, path。

如http://yourhost/yourapp/en/index.html这个url，分为host=yourhost, context=yourapp, path=en/index.html三段。其中，context部分由request.getcontext()获得，path部分由request.getservletpath()获得（返回结果是“/en/index.html”）。

yourhost主机上运行的tomcat web server接收到这个url，根据context定义，把yourapp这个网络路径映射为yourapp_dir/webapp，并在此目录下定位en/index.html这个文件，返回到客户端。

如果我们这个url更换为http://yourhost/yourapp/en/index.jsp，这个时候tomcat会试图把yourapp_dir/webapp/en/index.jsp文件编译成servlet，并调用运行这个servlet。

我们再把这个url更换为http://yourhost/yourapp/en/index.do。

注意，戏剧化的事情就发生在这个时候，servlet规范中最重要的类requestdispatcher登场了。requestdispatcher根据web-inf/web.xml配置文件的定义，调用对应的servlet来处理en/index.do这个路径。

假设web.xml里面有这样的定义。

  <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会调用yourapp.dispatchservlet类处理这个路径。

如果web.xml没有定义对应en/index.do这个路径的servlet，那么tomcat返回“您请求的资源不存在”。

requestdispatcher用于web server中，也可以用于应用程序中进行处理转向，资源定位。比如，我们在处理en/index.do的代码中调用，

request.getrequestdispatcher(“cn/index.jsp”).forward(request, response), 就可以转交另外的资源cn/index.jsp来处理。

几乎所有的web framework都需要定义自己的dispatch作用的servlet，并调用requestdispatcher进行转向处理。

阅读web framework源代码，有两条主要线索，(1)根据web.xml找到对应的servlet类；(2)搜索包含“requestdispatcher”词的代码文件。

我们看到，request, response  这两个参数，被requestdispatcher在各种servlet之间传来传去（jsp也是servlet）。所以，request的setattribute()和getattribute()方法是servlet之间传送数据的主要方式。

在mvc结构中，一般的处理流程如下：

处理http request的基本单位一般称为action，是一个比servlet轻量得多的接口定义，通常只有一两个方法，如execute(perform), validate等。

我们知道，url->servlet映射，定义在web.xml配置文件里，但mvc框架通常会有另外一个定义url-> action映射的配置文件。

入口dispatcher servlet根据url -> action的映射关系，把请求转发给action。

action获得输入参数，调用商业逻辑，并把结果数据和view标识给（model & view）返回给dispatcher servlet。

dispatcher servlet根据这个view 标识，定位相应的view template path，把处理转交给view（jsp +taglib, velocity, free marker, xsl等）。

view一般通过request.getattribute()获得结果数据，并显示到客户端。至于是谁把结果数据设置到request.attribute里面，有两种可能：action或dispatcher servlet。

2. struts

http://struts.apache.org/

struts是目前用户群最大、开发厂商支持最多的开源web framework。

struts劳苦功高，为普及mvc框架作出了不可磨灭的贡献。显赫的声望，趋于老化的厚重结构，令struts成为很多现代web framework参照、挑战的目标。

struts应用主要包括3件事情: 配置struts-config.xml文件,实现action类，实现view；还有一些高级扩展用法。下面分别讲述。

1. 配置struts-config.xml文件：

struts支持多级配置文件，具体用法和限制，详见struts文档。这里只讨论struts-config.xml主流配置的内容。:-)

(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调用对应的action类处理。

在struts运行期间，一个url path，只存在一个对应的struts action实例。所有的该url path的请求，都经过这同一个struts action实例处理。所以struts action必须线程安全。

想想看，其实这个要求并不过分，action只是一个处理程序，不应该保存跨http请求的状态数据，按理来说，也应该做成线程安全的。

(2) template name到view template path的映射。

<forward name="success" path="/pages/welcome.jsp"/>

action类返回一个template name，actionservlet根据这个template name获得对应的view template path，然后调用

request.getrequestdispatcher(“view template path”)，把处理转向路径对应的servlet。在这个例子中，是转向/pages/welcome.jsp编译后的servlet。

我们来看一个一个velocity的例子。

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

web.xml的定义如下

<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>