Struts应用系统案例设计编程讲解一

xxcom

1  需求分析某公司是一家处于快速发展中的中小型销售公司，他们打算架构一个网站。计划分两步走：首先做一个宣传型的网站，然后在公司规模达到一定程度时扩展为网上商店。
在第一步计划中，某公司的主要想法是通过网站能及时介绍公司的产品、服务以及其他公司相关情况；由于不断有新品上架，他们希望能通过公司市场销售人员直接来修改页面，将新的信息直接发布在网站上；同时他们也希望页面美工风格能定期地改进和更换。
某公司这样的需求其实代表了大多数公司进军电子商务的意图，因此这个案例有一定的普遍性。
分析这样的需求，他们需要的实际是一套能通过Web修改页面的网站内容管理
系统
。这套
系统
将来能挂接网上商店
系统
，因此在选择技术架构和
系统
设计上必须充分注意可拓展性。该
系统
的模式如图4-1所示。

图4-1  用例
本项目主要是网站管理者要求能够创建页面、修改页面和删除页面。仔细分析需求，网页页面其实分两个元素：网页内容和网页外观，后者也可以称为网页模板。网页模板并不是每次修改页面时都需要变更。
因此，需要把内容和显示模板完全分离，本网站内容管理
系统
实际分两大部分：数据内容和显示模板。在用户获得页面时，
系统
自动将这两部分融合在一起输出到浏览器。
一个页面可以划分为几个固定区域，如图4-2所示。

图4-2  页面划分区域
1.       标题栏（Header）用来放置页面头部的信息。如标题、公司名称，以及公司的LOGO或商标图片等。
2.       页尾栏（Footer）放置公司的详细地址、版权声明或其他相关信息。
3.       菜单栏（Navlink）是放置菜单的区域。菜单是页面的重要组成部分，菜单的集合定义为导航条（Navlink）。在图4-2中，菜单栏是位于页面的左边，也有可能位于页面的右边，当然，还有可能与标题栏和页尾栏在一起。这就要求在架构设计时考虑到这种灵活性，使得
系统
具备可扩展性。
4.       内容栏（Body）是整个网站的内容部分，这个内容有可能是以下几种类型：
a)       纯文字型： 这最容易处理，使用HTML就可以排列出一定的格式。
b)       文字和图片型：需要考虑文字和图片的排列方式，图片位于文字上方还是文字下方等。
c)       功能型：本内容有可能是系列新闻、论坛或电子购物产品列表等，这样的页面都不是静态HTML能直接处理的，需要和
数据库
连接，属于动态页面，功能型内容可以由专门软件去完成。
在本项目中，可以只完成文字相关的内容编辑和修改功能。在扩展性方面，需要考虑允许功能型内容的动态插入。
在进行了以上用例需求分析后，就可以依此进行架构设计和
系统
详细设计。
2  架构技术设计根据前面的需求分析，以一个中型
系统
的架构来设计本项目。在设计本例架构时，应充分考虑其扩展性和通用性。
在框架技术选择上，预备完全在J2EE的Web框架里实现。这样可以充分了解熟悉J2EE的Web技术，同时又因为Web技术相对后端EJB层来说是比较成熟的，发展变化不是非常大。
因此，本例的架构可以说是一个J2EE的Web实现的标准架构，可以将它应用到更多的中小型项目中。
2.1  架构分层图Web技术的通用框架图已经在前面的用户注册
系统
章节描述过。实际上，很多重要逻辑功能和核心是采用Javabeans来实现的。那么在这些Javabeans中，也不是混乱纠缠一团的，也需要有清晰的层次和功能划分。
在这样一个
系统
中，整个操作流程其实涉及了很多环节。如用户通过页面输入数据，页面的美化和布局等；
系统
接受数据后，要结合原有的数据进行一定的逻辑运算，这部分根据
系统
要求的复杂性不同；数据处理后要保存以备下次再用，关于数据如何在持久化介质上存储和管理也存在相当的工作。
由此可见，如果将上述这些功能都混合在一起，必然导致以后修改维护上的困难。因此将这些功能进行归类设计，划分在不同的层次来实现，在
系统
伸缩性、耦合性以及重用性方面有诸多好处。
分层后的设计图如图4-3所示。

图4-3  
系统
架构层次图
表现层实际是JSP部分，包括一些为JSP服务的Javabeans，因为在本例中，要完全做到JSP无Java代码，必然要引入一些Javabeans为之服务。
要实现这样的目的，有很多现成的框架技术可以选择，比如JSTL（JSP Standard Tag Libraries），JSP标签库是在JSP中使用XML格式的一些特定标签来实现动态功能的。
在本例中，将采取一种Web层框架软件Strutss，这是Apache上的一个著名的开放源代码项目，在Java世界中有很多优秀的开源项目有助于启迪设计思想、提高开发速度。
用户的数据经过表现层的简单封装处理后，将被传送到第2层的逻辑处理层，由逻辑处理层根据业务逻辑来决定如何进一步操作，在这个操作中，有可能要先读取一下其他数据。那么可以通过Cache层从内存先读取，如果Cache中没有，则直接从
数据库
读取。
其实，Cache层不仅可以对
数据库
的数据实现缓冲，在性能要求比较高时，对逻辑处理中的Javabeans也可实现缓冲。
数据层主要是实现数据持久化。自从XML技术出现以后，数据持久化多了一个非常好的选择，那就是XML格式的
文件
。同
数据库
相比，XML
文件
对周围环境的要求相对比较低，不需要专门的
数据库
服务器
，非常适合小型项目的成本要求。
在本例中，也使用XML
文件
来实现数据的持久化。
多层架构的优点主要体现为：
·          良好的解耦性： 各个功能层只负责自己相应的事务，不再相互混淆在一起。每个功能层如果在将来有所变化时，不会涉及到其他功能层，因为每个功能层是相对独立的。
·          高度的重用性： 各个层的技术都可以移植到其他应用
系统
。比如表现层的框架一旦确定，可以在第二个项目中同样使用这样的技术，同时还可以提高开发速度。
·          灵活的扩展性： 由于表现层和核心功能分开，可以将
系统
从PC应用拓展到无线等应用中，所作的修改只是表现层的更改，
系统
核心功能无需变化。
2.2  M模式与Struts
VC
表现层涉及很多用户界面的元素，因此比较难以实现重用。但是，有一个宗旨是：不能将功能性的代码与显示性的代码混合在一起，否则，当需要更改页面或者扩展新功能时会带来很大的修改量，甚至破坏原有
系统
的稳定性。
因此，需要对表现层进行细化，可以将表现层分3个部分：
·          视图（View）负责显示功能。
·          控制器（Controller）根据Model处理结果，调节控制视图View的输出。
·          业务对象模型（Business Object Model）是对真实世界实体的抽象，可以是一些数据，也可以是一些处理对象或事件对象。在本项目中，业务对象就是那些包含状态和行为的Javabeans，如图4-4所示。

图4-4  M
VC
模式的流程图
图4-4是一个M
VC
模式的流程图。从图中可以发现一个表现层清晰的解决方案。
在M
VC
中，JSP实际只负责显示功能，显示功能的实现要依据客户端来确定。如果客户端是IE浏览器，那么JSP里封装的就是HTML语言；如果客户端是手机，那么JSP里封装的就是WAP语言；如果客户端是其他支持XML的客户端，那么JSP里封装的就是XML。这些客户端不同，变化的只是重新设计一套JSP，而
系统
的核心功能则无需任何变化，这种灵活强大的拓展性体现了M
VC
的魅力所在。
Servlet是控制JSP页面输出的。Servlet就像汽车调度员，可以在JSP页面非常多的情况下，实现有效清晰的流程调度管理。
使用M
VC
模式主要有如下好处：
·          良好的重用性：M
VC
可以使用多种类型的视图界面，而核心功能无需变化。比如视图界面可以从Web浏览器（HTTP）拓展到无线浏览器（WAP）。
·          极低的成本：M
VC
模式可以让一般水平的
程序
员来开发和维护用户的界面功能，降低了人员成本。
·          快速开发：由于将Java代码从JSP中去除，Java
程序
员和HTML 或者JSP
程序
员可以同时工作。而如果不采用M
VC
分离的模式，那么只有等Java
程序
员完成核心功能后，再交由美工和JSP
程序
员进一步加工。
·          可靠性：由于显示功能和处理功能分离，这就允许在不重新编译核心功能的情况下修改
系统
的视图界面和外观。
有一种观点认为只有大项目才需要采取M
VC
。实际上，很多时候无法确定项目的规模。因为客户的需求始终不断在变化，如果原有的基础架构不具有很强的拓展性，那么项目进行到中途时可能要再进行重新设计，很容易陷入左右为难的地步。所以，无论任何项目，用标准的架构去设计它，就如按标准的方法去做事一样，相当于成功了一半。
具体实现M
VC
模式的软件框架有很多，其中应用最广泛的有下列3种：
·          Apache Struts（http://jakarta.apache.org/Strutss/） Struts是基于JSP的框架软件，有大量文章和参考资料面世，其中《Strutss in Action》一书非常值得一读。
·          Apache Cocoon （http://xml.apache.org/） Cocoon是基于XML和XSLT技术的M
VC
模式实现框架，在Cocoon中很巧妙地利用XML技术实现了内容和模板分离的功能。
·          Petstore WAF（Web Application Framework）  Petstore是SUN公司推出的一个J2EE实例样本，WAF是其Web实现框架，其原理类似Struts。
由于Struts有大量实践应用，已经成为目前事实上的Web实现标准，而Cocoon是未来的一个发展趋势。本例中，使用Struts框架来构架本项目的Web层是一种实用而且理想的选择，当然也会引入更多XML技术，以能够向未来过渡。
本例另外一个关键问题是如何解决模板和内容分离。而这在Struts中，正好有Tile组件可以解决这个问题。Tile的总体思路是将页面划分成几块“碎片”，然后分别实现之。下面逐个介绍。
Struts框架是结合JSP、JSP 标签库以及Servlets的M
VC
模式实现。这里将简单介绍Struts的使用，进一步学习请参考相应书籍。图4-5是Struts实现M
VC
的流程图。
M
VC
模式的实现核心是控制器（Controller）部分，ActionServlet是Struts的控制器的核心，它将根据来自用户的请求，调用在Strutss-config.xml中配置好的ActionMapping，从其中寻找到相应Action具体实现类。具体实现类所要做的就是要继承实现Action类中的Execute方法（已经不推荐使用perform()方法）。

图4-5  Struts的流程图
在Action类的Execute方法中，要实现两个功能：
·          将用户输入的数据传递到后台处理，Struts已经把用户输入的数据封装在ActionForm类中，只要从其中读取数据，形成新的数据对象，递交给逻辑处理层来处理。
·          在后台处理完成后，需要根据使用Struts提供的ActionMapping来指定输出的视图（View）。
Struts的原理比较复杂，初学者若要迅速上手，则应该首先学会如何使用Struts，这样通过不断深入使用，会逐渐了解其原理和运行机制。
Tile是有关视图界面的组件。Tile主要是将一个页面划分成几个部分，分别对应不同的JSP，大大提高了视图界面元素的可重用性。
使用Tile有很多优点。例如在很多项目中，页面的头部和尾部都是固定的。一般会采取下面的做法：
这里是Body 内容部分：
使用include的主要问题是：
·          如果要修改的不只是头部和尾部，而是整个页面的布局，那么就必须逐个进行页面的修改。
·          大量include嵌套使用，这类似面向过程语言中的GoTO语句，会使维护扩展变得非常困难，但是因为编写简单直接，不少
程序
员还是可能喜欢这样做。在一个项目中开这种先河，将出现大量层层重叠的include语句，严重破坏了页面的可扩展性和可维护性，使得页面修改扩展成为整个
系统
的恶梦。
·          调试不方便。include分动态静态两种用法，静态用法调试很不方便，因为即使被include的JSP页面在一些容器中，主页面如果不修改，容器将不会重新载入新的使用“include”语句调用的子页面，除非调用者页面和被调用者页面均被修改。
如果使用Tiles来改造上面的问题，将会有一个很巧妙干净的解决方式：
这里是Body 内容部分:
使用tiles:insert代替了include。更深入一点，可以修改成这样：
   
   
        
在这段代码中，Tile将一个页面划分为4个区域，分别由对应的JSP来实现。页面布局由layout.jsp实现，这样当需要修改布局时，只要修改layout.jsp一个
文件
就可以了。
Tile提供的关于页面布局的解决方案非常适合应用到本项目中。
2.3  Castor与XML持久化在Java中，对象序列化成二进制数据是比较方便的。但是将一个对象序列化成XML文本时，也许就没那么简单了。对象和XML之间序列化和反序列化依赖很多方面，比如文本的编码、映射设置等。
将包含数据的对象序列化成XML文本后，就可以很方便地实现数据的持久化保存。
数据持久化表示数据将脱离应用
程序
的生存周期，也就是说，当这个应用
程序
退出或计算机关机，这些数据还将继续存在。因为这些数据已经被保存到永久存储介质上，如硬盘
文件
系统
或关系
数据库
系统
。
关系
数据库
是最经常使用的存储介质，在以后章节中将讨论结合EJB来使用关系
数据库
。将XML
文件
存储到硬盘
文件
系统
中也是一种可选的持久化方案，这种方案的优点就是开发或维护的成本比较低，本项目中将使用硬盘
文件
系统
作为存储介质。
对象的序列化需要很丰富的XML API，最经常使用的就是SAX和DOM，但是在做一些简单的XML操作时，如获取XML中一个数据，首先遍历整个文档的树形结构，在父子或兄弟关系的节点上导航一番，这些都会需要编写很多代码，可见是非常琐碎和麻烦。
JDOM（http://www.jdom.org/）在这方面做得比较好，它用来分析XML文本是非常方便的，在本项目中，可以使用JDOM来读取
系统
的XML配置
文件
。
但是，在使用JDOM实现将对象序列化到XML文本时，代码还会涉及到该XML文本的结构。也就是说，在代码中硬编码XML文本的节点名称，这是非常不具备可重用性和拓展性的。
要达到良好的重用性和灵活的扩展性，就必须将一些操作细节封装起来，因此，需要将XML和数据交互操作的细节封装起来，这就会使用到DBO模式。
在讨论DBO模式（Data Bind Object Pattern）之前，首先必须了解一个很重要的概念，就是M
VC
模式中的Model。它泛指的是一种业务对象模型（Business Object Model），数据对象模型（Data Object Model）是业务对象模型的一种，它包含状态以及操作状态的行为。数据对象也可以被认为等同于经常提到的另外一个名词：值对象（Value Object）。
数据对象是对真实世界中实体软件的抽象。它可以是人、事或地方以及一些商业概念，比如订单、客户这些概念也属于业务对象。
例如“人”可以形成一个数据对象，如下：
public class Person implements
java
.io.Serializable {
      //人的姓名
   private String name = null;
     // 人的年龄
   private Integer  age = null;
     //没有名字的情况下创建一个人
   public Person() {
      super();
   }
     //以一个给定的名字创建一个人
   public Person(String name) {
      this.name  = name;
   }
     // @return 返回这个人的年龄
   public Integer getAge() {
      return age;
   }
     // @return 返回这个人的名字
   public String getName() {
      return name;
   }
     // 设置这个人的年龄
   public void setAge(Integer age) {
      this.age = age;
   }
     // 设置这个人的名字
   public void setName(String name) {
      this.name = name;
   }
}
在这个数据对象中，定义了人的一些属性。比如他的名字、年龄，而且有一些setXXX getXXX操作这些属性。这个类Person是对现实中“人”对象化的概括。
将这个类序列化成XML文本，将会涉及很多操作细节。使用DBO模式可以封装这些细节，从而达到代码的可重用性。
DBO模式有3个参与角色：
·          数据对象：将要被序列化到XML或从XML反序列化的对象。
·          数据绑定对象：这是一个工具型的基本对象，这个基本对象抽象了XML的序列化和XML API的具体使用细节。
·          XML 序列化 API: 真正实现XML序列化的具体行为，具体实现可以采取JDOM、Castor、JAXB或其他类似工具。
与JDOM相比，Castor XML更好地封装XML序列化过程，使用Castor XML需要亲自编写的代码将更少。也可以说Castor XML其实是DBO模式的具体实现。
Castor（http://castor.exolab.org/）是一种将Java对象和XML自动绑定的开源软件。它可以在Java对象、XML文本、SQL数据表以及LDAP目录之间绑定。
下面CastorHandler类是使用Castor XML将Person对象序列化到XML文本，并直接持久化保存到
文件
系统
：
/**
* 使用Castor作为XML
文件
和对象的绑定工具
* Copyright: Jdon.com Copyright (c) 2003
* Company: 上海解道计算机技术有限公司
* @author banq
* @version 1.0
*/
public class CastorHandler {
  public final static String module = CastorHandler.class.getName();
  private static PropsUtil propsUtil = PropsUtil.getInstance();

  /**
   * 获得对象和XML之间映射的关系
   */
  public static Mapping getMapping(String MappingFile) {
    Mapping mapping = (Mapping) SimpleCachePool.get(MappingFile);
    if (mapping == null) {
      String pathMappingFile = propsUtil.getConfFile(MappingFile);
      try {
        mapping = new Mapping();
        mapping.loadMapping(pathMappingFile);
        SimpleCachePool.put(MappingFile, mapping);
      } catch (Exception e) {
        Debug.logError("get mapping error " + e, module);
      }
    }
    return mapping;
  }

  /**
   * 获得反序列化的对象
   */
  private static Unmarshaller getUnmarshaller(String MappingFile,
                                      String className)
throws Exception {
    Unmarshaller un = (Unmarshaller) SimpleCachePool.get(className);
    if (un == null) {
      try {
        Class c = Class.forName(className);
        un = new Unmarshaller(c);
        un.setMapping(getMapping(MappingFile));
        SimpleCachePool.put(className, un);
      } catch (Exception e) {
        Debug.logError(" getUnmarshaller error:  " , module);
        throw new Exception(e);
      }
    }
    return un;
  }

  /**
   * 从XML
文件
中读取对象
   */
  public static Object read(String MappingFile, String className,
                            String xmlfile) throws Exception {
    Object object = null;
    try {
      Unmarshaller un = getUnmarshaller(MappingFile, className);
      FileReader in = new FileReader(xmlfile);
      object = un.unmarshal(in);
      in.close();
    } catch (Exception e) {
      Debug.logError(" read " + className + " form file:" + xmlfile + e, module);
      throw new Exception(e);
    }
    return object;
  }

  /**
   * 将对象序列化到XML
文件
中
   */
  public static void write(String MappingFile, Object object, String outfile) throws
      Exception {
    try {
      FileWriter out = new FileWriter(outfile);
      Marshaller ms = new Marshaller(out);
      ms.setMapping(getMapping(MappingFile));
      ms.setEncoding(propsUtil.ENCODING);
      ms.marshal(object);
      out.close();
    } catch (Exception e) {
      Debug.logError("write object to file :" + e, module);
      throw new Exception(e);
    }
  }
}
调用CastorHandler：
String mappingFile  =  "mapping.xml";
String outfile  =  "d:dataperson.xml";
// 创建一个新的对象
Person person = new Person("板桥里人");
person.setAge(new Integer(33));
CastorHandler.write(mappingFile, person, outfile)
其中mapping.xml是对象和XML之间结构的映射表：
  a map file for the personion>
   
        
        
   
这样就把person对象写入到d:dataperson.xml
文件
中。该CastorHandler是DBO模式中的数据绑定对象；person是数据对象；在CastorHandlet中封装的是关于XML序列化的API。例如： getMapping方法是获取org.exolab.castor.mapping.Mapping的一个实例，而getUnmarshaller是获得一个反序列化的对象等。
遵循DBO模式的CastorHandler可以被用来进行任何对象到XML的序列化或反序列化，与具体的XML文本结构就无任何关系，所以，良好的重用性是使用DBO模式的一个显著优点。当然，因为与XML文本结构的关系定义在mapping.xml配置
文件
中，使用CastorHandler时就必须配置这样一个mapping.xml，对于一些只有XML的读取操作来说，过于复杂了点。
但是，在本项目中，CastorHandler可以方便地实现内容数据的持久化，其操作的简易性和方便性已经远远超过它的缺点。
2.4  Cache缓存设计是否有缓冲机制（Cache）是衡量一个J2EE产品是否成熟的重要标志。因为缓冲对于J2EE
系统
的运行性能有至关重要的作用，特别是在大量用户并行访问时，没有缓冲机制几乎是不可想象的事情。
J2EE作为一个多层结构，每发生一次请求，将可能经过
系统
的许多层次。这些层次中有的可能位于另外一台
服务器
上，那么<a href="http://www.chinaitpower.com/Net/index.html

本文来自ChinaUnix博客，如果查看原文请点：http://blog.chinaunix.net/u/8502/showart_53817.html