Struts在J2EE Web应用服务上的构架分析与案例设计

摘要：J2EE是功能强大的Web应用开发技术，但在实际Web开发过程中仍需结合Struts等开发框架来优化设计。本文围绕Struts，详细分析了它与J2EE Web应用服务的构架及联系，并给出了一个实例化的案例设计。

关键词：J2EE；Struts；B/S；WebLogic；MVC；MIS

引言

    近些年来，Web开发技术发展迅猛，其中特别是面向企业级的J2EE技术，受到了广大程序开发者的追捧。但是，尽管J2EE提供了全面和强大的开发技术与体系结构支持，但是在处理复杂的B/S模式交互时，通常会出现业务逻辑与显示逻辑的大量夹杂。这不仅给软件过程设计带来极大的烦恼，而且也给开发、维护及协作带来诸多麻烦。如何运用一种支持J2EE应用服务上的简单、高效的开发框架来解决以上问题，是本文探讨的中心。

J2EE的Web应用服务架构分析

    首先了解一下J2EE Web应用服务的整体架构，用下图表示：


相对于本文关注解决的Web应用服务问题，主要集中于Web层和客户层。其中Web层用来响应Web客户端请求，把数据传递给业务层的商务逻辑组件，把业务层处理结果返回用户，其主要的技术有JSP、Servlet，Web层也是接下来探讨的Struts开发架构的应用层；客户层负责将用户的请求送给服务器，并将服务器的返回结果呈现用户，如IE中的各种页面显示。
    实际的J2EE Web应用服务的开发与运行还必须各种Web应用服务器的支持。因为Web应用服务器不仅承担着对企业信息系统层（主要是数据库）的中介访问，而且也负责相应Web应用程序的上载运行，是J2EE Web应用服务的基础。下面简单介绍WebLogic Server应用服务器，它将在本文的案例设计中用到。
由于J2EE只是一个技术规范，不是直接可以使用的软件，要想进行它的应用开发，必须使用实现了J2EE技术规范的应用服务器。WebLogic Server是Bea公司出品的J2EE应用服务器，功能基本上涵盖了J2EE体系每个层次。
WebLogic Server在分J2EE Web应用服务中工作时可以分以下三层：


作为中间件服务器的WebLogic Server将J2EE和Web Server API融入单一平台，在对数据库操作是建立在J2EE的JDBC技术之上的，并提供了一个非常有用的技术：池连接。它将应用程序与中间件服务器连接，允许客户间接访问它后端连接的多个数据库。
池连接是被J2EE服务器打开和维护的。它在服务器启动时就会建立一定数量的池连接（具体数量由配置参数决定）并一直维持一定数量的池连接。客户端程序需要连接时，池驱动程序会返回一个未使用的连接并将其标记为忙。如果没有空闲的连接，池驱动就新建一定数量的连接（具体数量也由配置参数决定）。当使用连接池的调用完成后，池驱动又将此连接标记为空闲（但不断开与数据库的连接），这样其它调用又可使用该连接。
池连接一般比JDBC直接连接更有优越性，因为它提高性能的同时节省了宝贵的资源（直接建立数据库连接不仅耗时，又容易出现占用空连接资源）。
WebLogic Server的池连接工作模式如图：


Struts开发框架的架构分析

在介绍Struts开发框架前，先了解一下MVC的设计开发模式，它是我们在Web应用服务开发时，用来处理业务逻辑与显示逻辑的好方法。
开发Java的Web应用程序，Model1和Model2体系架构是目前流行最广的设计模式。由于早期使用Servlets技术生成HTML代码编写较复杂，已基本不用；而采用Model架构（即用JSP负责业务逻辑和显示逻辑，将用户请求页面返回客户端）尽管开发上手较方便，且使用广泛，但很大一个问题就是业务逻辑和显示逻辑（Java代码和HTML代码）大量混杂在一起，造成代码维护量大，开发效率低下。
Model2，又称Model-View-Control（MVC）架构，它把由三部分组成：
<1>．模型（Model）
模型封装了应用程序的数据结构和业务逻辑，集中体现了应用程序的状态。JavaBean非常适合这个角色，能与数据库进行交互，承担维护应用程序数据的责任。
<2>．视图（View）
视图是模型的外在表现，JSP页面适合完成这个功能，因为它较适合前端展现。
<3>．控制器（Control）
控制器对用户输入进行响应并将模型和视图联系在一起。Servlet适合担当这个角色，因为它能够接收客户端请求根据请求可以操作模型，将变化传给视图去显示。
MVC框架最适合应用程序与用户频繁交互的情况，该框架把程序分成三个部分不仅让程序流程更加明朗，而且可以简化应用的开发过程，故非常适合Web开发。
Struts就是一个Jakarta公司所提供的实现了MVC模型的开发框架。其框架如图：


从上图可以看出Struts框架中ActionServlet、Action充当控制器的角色，JSP充当视图角色，ActionForm充当模型角色。而把Struts组件组织在一起的配置文件是：struts-config.xml。
在struts-config.xml配置文件中可以定义：

· 全局转发：它为Web应用程序中的JSP页面定义一个逻辑名称，并为实际的JSP名称和逻辑名称之间建立映射，好处是可以用容易记的逻辑名称代替不易编码的JSP页面名称。
· ActionMapping：该对象用来进行框架内部的流程控制，把从用户请求的URL映射到对应的Action类，并且将Action类与ActionForm Bean相关联。

· ActionForm Bean：定义用到的模型类Bean。
· JDBC数据源：用来配置在Web应用中使用的数据源。
JSP引擎在接收到一个Web应用的客户请求时，会根据ActionMapping对象定义的映射，将请求转发到相应的Action对象，并且将请求中相应的属性赋给ActionForm对象。Action在处理完毕后，可以根据全局转发中定义的名称将请求转发到后继的JSP页面。这样，一个使用Struts框架的处理流程就结束了。

案例设计

    为了更好地了解和掌握Struts构架在J2EE Web应用程序开发上的实际运用，本人在此举个实际的工程案例：基于J2EE技术的MIS通用服务器端功能模块设计与实现（工程详情可参考本人本科毕业设计）

管理信息系统（Management Information System，MIS）有较强针对性，难以实现通用性。但大多数MIS的服务器端模块功能相似（如用户登录、用户添加/删除/修改、用户权限管理等），且设计原理、思路也相近(包括相应数据库设计)。

实际的案例工程底层数据库为SQL2000，应用服务器为WebLogic，开发环境为JBuilder， 涉及主要J2EE技术有JSP、Servlet、JavaBean、JDBC、JNDI、RMI、XML等，开发应用框架为Struts。

这里我们忽略案例的工程化步骤、UML设计、详细代码设计等，只针对Struts构架的运用，举例一个简单功能的Struts实现过程：

u       框架组件的实施分布

l         model（模型）包中涉及用户登陆的ActionForm：UserActionForm（登陆用户模型）；
l         controller（控制器）包中涉及用户登陆的ActionServelt：CheckUserAction（用户登陆控制）；
l         dao（业务逻辑）包中涉及用户登陆的Action Class：DbDAO（数据库操作逻辑）和UserDAO（用户相关逻辑）；
l         JSP（显示）涉及用户登陆的页面：index.jsp（登陆）、success.jsp（各种操作的成功信息显示）和failture.jsp（各种操作的失败信息显示）。

u     基于Struts的流程实现

<1>．编写一个基于JDBC技术的Java类DbDAO作为最低层的Action Class（业务逻辑）放到已建好的dao包下，让这个类能与WebLogic应用服务器访问，并能执行任意查询、更新等SQL语句；

<2>．编写另一个Java类UserDAO作为能被Action（行为）调用的Action Class（业务逻辑），它主要负责生成及执行SQL语句，须加载并调用最低层的DbDAO类中方法完成对相应的操作。在这里，我们加入一个chkUser（）方法，它以ID、password为参数，生成查找数据库User_inf表中有对应ID和password的用户的SQL语句，并且调用DbDAO中执行该SQL语句的select（）方法，能完成查找用户的操作；

<3>．把登陆用户看作一个登陆用户模型，它有ID、用户名、密码和用户标志等属性及其相关存储、读取方法。建立方法是新建Web下的“ActionForm”对象实例UserActionForm，放到已建好的model包下，并通过其向导功能添加各属性，默认会生成这些属性的存取方法；
<4>．建立一个使用该模型的Action（行为），方法是新建Web下的“Action”对象实例CheckUserAction，在CheckUserAction的源代码中用impot命令将用到的业务逻辑UserDAO或Java基础包加入，接下来完成这个Action的execute（）方法，这个方法中我们要实现从UserActionForm中取得用户传过来的ID和密码属性值，再以它们为参数调用UserDAO的chkUser（）方法，查看返回结果是否正确，若不正确全局转发failLogin页面；若正确，继续调用UserDAO的其它方法进一步确定用户名及标志，将它们放入Sessiom和UserActionForm，以待后用，最后全局转发main页面；
<5>．编写登陆index.jsp页面，其主要传递用户填写的ID和密码标单到CheckUserAction.do（即传递给CheckUserAction）；
<6>．编写登陆失败的failLogin.jsp页面和登陆成功后的主页面main.jsp页面，其中后者可以从Session中取得用户名及标志，用来确定欢迎对象，再接下来是将这两个页面设置为全局转发，名字为第4步中全局转发时用的名字；
<7>．检查Struts的配置文件struts-config.xml，如果参数都设置和CheckUserAction的execute（）方法正确，我们就可以在JBuilder中的Struts Config Editor中清楚的看到自己的成果图（如下），再接着就可以进行相应的调试了，至此一个典型的Struts流程就结束了。
XML配置图（含全部工程）


u     生成的Action示意图