1. 前言
Struts 是目前Java Web MVC框架中不爭的王者。經過長達五年的發展，Struts已經逐漸成長為一個穩定、成熟的框架，并且占有了MVC框架中最大的市場份額。但是Struts某些技術特性上已經落后于新興的MVC框架。面對Spring MVC、Webwork2 這些設計更精密，擴展性更強的框架，Struts受到了前所未有的挑戰。但站在產品開發的角度而言，Struts仍然是最穩妥的選擇。本文的原型例子JpetStore 4.0就是基于Struts開發的，但是不拘泥于Struts的傳統固定用法，例如只用了一個自定義Action類，并且在form bean類的定義上也是開創性的，令人耳目一新，稍后將具體剖析一下。
Spring Framework 實際上是Expert One-on-One J2EE Design and Development 一書中所闡述的設計思想的具體實現。Spring Framework的功能非常多。包含AOP、ORM、DAO、Context、Web、MVC等幾個部分組成。Web、MVC暫不用考慮，JpetStore 4.0用的是更成熟的Struts和JSP；DAO由于目前Hibernate、JDO、ibatis的流行，也不考慮，JpetStore 4.0用的就是ibatis。因此最需要用的是AOP、ORM、Context。Context中，最重要的是Beanfactory，它能將接口與實現分開，非常強大。目前AOP應用最成熟的還是在事務管理上。
ibatis 是一個功能強大實用的SQL Map工具，不同于其他ORM工具（如hibernate），它是將SQL語句映射成Java對象，而對于ORM工具，它的SQL語句是根據映射定義生成的。ibatis 以SQL開發的工作量和數據庫移植性上的讓步，為系統設計提供了更大的自由空間。有ibatis代碼生成的工具，可以根據DDL自動生成ibatis代碼，能減少很多工作量。
2. JpetStore簡述
2.1. 背景
最初是Sun公司的J2EE petstore，其最主要目的是用于學習J2EE，但是其缺點也很明顯，就是過度設計了。接著Oracle用J2EE petstore來比較各應用服務器的性能。微軟推出了基于.Net平臺的 Pet shop，用于競爭J2EE petstore。而JpetStore則是經過改良的基于struts的輕便框架J2EE web應用程序，相比來說，JpetStore設計和架構更優良，各層定義清晰，使用了很多最佳實踐和模式，避免了很多"反模式"，如使用存儲過程，在java代碼中嵌入SQL語句，把HTML存儲在數據庫中等等。最新版本是JpetStore 4.0。
2.2. JpetStore開發運行環境的建立
1、開發環境
Java SDK 1.4.2
Apache Tomcat 4.1.31
Eclipse-SDK-3.0.1-win32
HSQLDB 1.7.2
2、Eclipse插件
EMF SDK 2.0.1：Eclipse建模框架，lomboz插件需要，可以使用runtime版本。
lomboz 3.0：J2EE插件，用來在Eclipse中開發J2EE應用程序
Spring IDE 1.0.3：Spring Bean配置管理插件
xmlbuddy_2.0.10：編輯XML，用免費版功能即可
tomcatPluginV3：tomcat管理插件
Properties Editor：編輯java的屬性文件,并可以預覽以及自動存盤為Unicode格式。免去了手工或者ANT調用native2ascii的麻煩。
2.3. 架構
圖1 JpetStore架構圖圖1 是JPetStore架構圖。參照這個架構圖，讓我們稍微剖析一下源代碼，得出JpetStore 4.0的具體實現圖（圖2），思路一下子就豁然開朗了。前言中提到的非傳統的struts開發模式，關鍵就在struts Action類和form bean類上。
struts Action類只有一個：BeanAction。沒錯，確實是一個！與傳統的struts編程方式很不同。再仔細研究BeanAction類，發現它其實是一個通用類，利用反射原理，根據URL來決定調用formbean的哪個方法。BeanAction大大簡化了struts的編程模式，降低了對struts的依賴（與struts以及WEB容器有關的幾個類都放在com.ibatis.struts包下，其它的類都可以直接復用）。利用這種模式，我們會很容易的把它移植到新的框架如JSF，spring。
這樣重心就轉移到form bean上了，它已經不是普通意義上的form bean了。查看源代碼，可以看到它不僅僅有數據和校驗/重置方法，而且已經具有了行為，從這個意義上來說，它更像一個BO(Business Object)。這就是前文講到的，BeanAction類利用反射原理，根據URL來決定調用form bean的哪個方法（行為）。form bean的這些方法的簽名很簡單，例如：
public String myActionMethod()
{
//..work
return "success";
} |
方法的返回值直接就是字符串，對應的是forward的名稱，而不再是ActionForward對象，創建ActionForward對象的任務已經由BeanAction類代勞了。另外，程序還提供了ActionContext工具類，該工具類封裝了request 、response、form parameters、request attributes、session attributes和 application attributes中的數據存取操作，簡單而線程安全，form bean類使用該工具類可以進一步從表現層框架解耦。在這里需要特別指出的是，BeanAction類是對struts擴展的一個有益嘗試，雖然提供了非常好的應用開發模式，但是它還非常新，一直在發展中。
圖2 JpetStore 4.0具體實現
2.4. 代碼剖析
下面就讓我們開始進一步分析JpetStore4.0的源代碼，為下面的改造鋪路。BeanAction.java是唯一一個Struts action類，位于com.ibatis.struts包下。正如上文所言，它是一個通用的控制類，利用反射機制，把控制轉移到form bean的某個方法來處理。詳細處理過程參考其源代碼，簡單明晰。
Form bean類位于com.ibatis.jpetstore.presentation包下，命名規則為***Bean。Form bean類全部繼承于BaseBean類，而BaseBean類實際繼承于ActionForm，因此，Form bean類就是Struts的 ActionForm，Form bean類的屬性數據就由struts框架自動填充。而實際上，JpetStore4.0擴展了struts中ActionForm的應用： Form bean類還具有行為，更像一個BO,其行為（方法）由BeanAction根據配置（struts-config.xml）的URL來調用。雖然如此，我們還是把Form bean類定位于表現層。Struts-config.xml的配置里有3種映射方式，來告訴BeanAction把控制轉到哪個form bean對象的哪個方法來處理。以這個請求連接為例http://localhost/jpetstore4/shop/viewOrder.do
1. URL Pattern
<action path="/shop/viewOrder" type="com.ibatis.struts.BeanAction"
name="orderBean" scope="session"
validate="false">
<forward name="success" path="/order/ViewOrder.jsp"/>
</action> |
此種方式表示，控制將被轉發到"orderBean"這個form bean對象 的"viewOrder"方法（行為）來處理。方法名取"path"參數的以"/"分隔的最后一部分。
2. Method Parameter
<action path="/shop/viewOrder" type="com.ibatis.struts.BeanAction"
name="orderBean" parameter="viewOrder" scope="session"
validate="false">
<forward name="success" path="/order/ViewOrder.jsp"/>
</action> |
此種方式表示，控制將被轉發到"orderBean"這個form bean對象的"viewOrder"方法（行為）來處理。配置中的"parameter"參數表示form bean類上的方法。"parameter"參數優先于"path"參數。
3. No Method call
<action path="/shop/viewOrder" type="com.ibatis.struts.BeanAction"
name="orderBean" parameter="*" scope="session"
validate="false">
<forward name="success" path="/order/ViewOrder.jsp"/>
</action> |
此種方式表示，form bean上沒有任何方法被調用。如果存在"name"屬性，則struts把表單參數等數據填充到form bean對象后，把控制轉發到"success"。否則，如果name為空，則直接轉發控制到"success"。這就相當于struts內置的org.apache.struts.actions.ForwardAction的功能
<action path="/shop/viewOrder" type="org.apache.struts.actions.ForwardAction"
parameter="/order/ViewOrder.jsp " scope="session" validate="false">
</action> |
Service類位于com.ibatis.jpetstore.service包下，屬于業務層。這些類封裝了業務以及相應的事務控制。Service類由form bean類來調用。
com.ibatis.jpetstore.persistence.iface包下的類是DAO接口，屬于業務層，其屏蔽了底層的數據庫操作，供具體的Service類來調用。DaoConfig類是工具類（DAO工廠類），Service類通過DaoConfig類來獲得相應的DAO接口，而不用關心底層的具體數據庫操作，實現了如圖2中{耦合2}的解耦。
com.ibatis.jpetstore.persistence.sqlmapdao包下的類是對應DAO接口的具體實現，在JpetStore4.0中采用了ibatis來實現ORM。這些實現類繼承BaseSqlMapDao類，而BaseSqlMapDao類則繼承ibatis DAO 框架中的SqlMapDaoTemplate類。ibatis的配置文件存放在com.ibatis.jpetstore.persistence.sqlmapdao.sql目錄下。這些類和配置文件位于數據層
Domain類位于com.ibatis.jpetstore.domain包下，是普通的javabean。在這里用作數據傳輸對象（DTO），貫穿視圖層、業務層和數據層，用于在不同層之間傳輸數據。剩下的部分就比較簡單了，請看具體的源代碼，非常清晰。
2.5. 需要改造的地方
JpetStore4.0的關鍵就在struts Action類和form bean類上，這也是其精華之一（雖然該實現方式是試驗性，待擴充和驗證），在此次改造中我們要保留下來，即控制層一點不變，表現層獲取相應業務類的方式變了（要加載spring環境），其它保持不變。要特別關注的改動是業務層和持久層，幸運的是JpetStore4.0設計非常好，需要改動的地方非常少，而且由模式可循，如下：
1. 業務層和數據層用Spring BeanFactory機制管理。
2. 業務層的事務由spring 的aop通過聲明來完成。
3. 表現層（form bean）獲取業務類的方法改由自定義工廠類來實現（加載spring環境）。
3. JPetStore的改造
3.1. 改造后的架構
其中紅色部分是要增加的部分，藍色部分是要修改的部分。下面就讓我們逐一剖析。
3.2. Spring Context的加載
為了在Struts中加載Spring Context，一般會在struts-config.xml的最后添加如下部分：
<plug-in className="org.springframework.web.struts.ContextLoaderPlugIn">
<set-property property="contextConfigLocation"
value="/WEB-INF/applicationContext.xml" />
</plug-in> |
Spring在設計時就充分考慮到了與Struts的協同工作，通過內置的Struts Plug-in在兩者之間提供了良好的結合點。但是，因為在這里我們一點也不改動JPetStore的控制層(這是JpetStore4.0的精華之一)，所以本文不準備采用此方式來加載ApplicationContext。我們利用的是spring framework 的BeanFactory機制,采用自定義的工具類（bean工廠類）來加載spring的配置文件，從中可以看出Spring有多靈活，它提供了各種不同的方式來使用其不同的部分/層次，您只需要用你想用的，不需要的部分可以不用。
具體的來說，就是在com.ibatis.spring包下創建CustomBeanFactory類，spring的配置文件applicationContext.xml也放在這個目錄下。以下就是該類的全部代碼，很簡單：
public final class CustomBeanFactory {
static XmlBeanFactory factory = null;
static {
Resource is = new
InputStreamResource( CustomBeanFactory.class.getResourceAsStream("applicationContext.xml"));
factory = new XmlBeanFactory(is);
}
public static Object getBean(String beanName){
return factory.getBean(beanName);
}
} |
實際上就是封裝了Spring 的XMLBeanFactory而已，并且Spring的配置文件只需要加載一次，以后就可以直接用CustomBeanFactory.getBean("someBean")來獲得需要的對象了(例如someBean)，而不需要知道具體的類。CustomBeanFactory類用于{耦合1}的解耦。CustomBeanFactory類在本文中只用于表現層的form bean對象獲得service類的對象，因為我們沒有把form bean對象配置在applicationContext.xml中。但是，為什么不把表現層的form bean類也配置起來呢，這樣就用不著這CustomBeanFactory個類了，Spring會幫助我們創建需要的一切？問題的答案就在于form bean類是struts的ActionForm類！如果大家熟悉struts，就會知道ActionForm類是struts自動創建的：在一次請求中，struts判斷，如果ActionForm實例不存在，就創建一個ActionForm對象，把客戶提交的表單數據保存到ActionForm對象中。因此formbean類的對象就不能由spring來創建，但是service類以及數據層的DAO類可以，所以只有他們在spring中配置。所以，很自然的，我們就創建了CustomBeanFactory類，在表現層來銜接struts和spring。就這么簡單，實現了另一種方式的{耦合一}的解耦。
3.3. 表現層
面分析到，struts和spring是在表現層銜接起來的，那么表現層就要做稍微的更改，即所需要的service類的對象創建上。以表現層的AccountBean類為例：原來的源代碼如下
private static final AccountService accountService
= AccountService.getInstance();
private static final CatalogService catalogService
= CatalogService.getInstance(); |
改造后的源代碼如下
private static final AccountService accountService
= (AccountService)CustomBeanFactory.getBean("AccountService");
private static final CatalogService catalogService
= (CatalogService)CustomBeanFactory.getBean("CatalogService"); |
其他的幾個presentation類以同樣方式改造。這樣，表現層就完成了。關于表現層的其它部分如JSP等一概不動。也許您會說，沒有看出什么特別之處的好處啊？你還是額外實現了一個工廠類。別著急，帷幕剛剛開啟，spring是在表現層引入，但您發沒發現：
presentation類僅僅面向service類的接口編程，具體"AccountService"是哪個實現類，presentation類不知道，是在spring的配置文件里配置。（本例中，為了最大限度的保持原來的代碼不作變化，沒有抽象出接口）。Spring鼓勵面向接口編程，因為是如此的方便和自然，當然您也可以不這么做。
CustomBeanFactory這個工廠類為什么會如此簡單，因為其直接使用了Spring的BeanFactory。Spring從其核心而言，是一個DI容器，其設計哲學是提供一種無侵入式的高擴展性的框架。為了實現這個目標，Spring 大量引入了Java 的Reflection機制，通過動態調用的方式避免硬編碼方式的約束，并在此基礎上建立了其核心組件BeanFactory，以此作為其依賴注入機制的實現基礎。org.springframework.beans包中包括了這些核心組件的實現類，核心中的核心為BeanWrapper和BeanFactory類。
3.4. 持久層在討論業務層之前，我們先看一下持久層，如下圖所示：
在上文中，我們把iface包下的DAO接口歸為業務層，在這里不需要做修改。ibatis的sql配置文件也不需要改。要改的是DAO實現類，并在spring的配置文件中配置起來。
1、修改基類
所有的DAO實現類都繼承于BaseSqlMapDao類。修改BaseSqlMapDao類如下：
public class BaseSqlMapDao extends SqlMapClientDaoSupport
{
protected static final int PAGE_SIZE = 4;
protected SqlMapClientTemplate smcTemplate
= this.getSqlMapClientTemplate();
public BaseSqlMapDao()
{
}
} |
使BaseSqlMapDao類改為繼承于Spring提供的SqlMapClientDaoSupport類，并定義了一個保護屬性smcTemplate，其類型為SqlMapClientTemplate。
2、修改DAO實現類
所有的DAO實現類還是繼承于BaseSqlMapDao類，實現相應的DAO接口，但其相應的DAO操作委托SqlMapClientTemplate來執行，以AccountSqlMapDao類為例，部分代碼如下：
public List getUsernameList()
{
return smcTemplate.queryForList("getUsernameList", null);
}
public Account getAccount(String username, String password)
{
Account account = new Account();
account.setUsername(username);
account.setPassword(password);
return (Account)
smcTemplate.queryForObject
("getAccountByUsernameAndPassword", account);
}
public void insertAccount(Account account)
{
smcTemplate.update("insertAccount", account);
smcTemplate.update("insertProfile", account);
smcTemplate.update("insertSignon", account);
} |
就這么簡單，所有函數的簽名都是一樣的，只需要查找替換就可以了！
、除去工廠類以及相應的配置文件
除去DaoConfig.java這個DAO工廠類和相應的配置文件dao.xml，因為DAO的獲取現在要用spring來管理。
4、DAO在Spring中的配置（applicationContext.xml）
<bean id="dataSource"
class="org.springframework.jdbc.datasource.DriverManagerDataSource">
<property name="driverClassName">
<value>org.hsqldb.jdbcDriver</value>
</property>
<property name="url">
<value>jdbc:hsqldb:hsql://localhost/xdb</value>
</property>
<property name="username">
<value>sa</value>
</property>
<property name="password">
<value></value>
</property>
</bean>
<!-- ibatis sqlMapClient config -->
<bean id="sqlMapClient"
class="org.springframework.orm.ibatis.SqlMapClientFactoryBean">
<property name="configLocation">
<value>
classpath:com\ibatis\jpetstore\persistence\sqlmapdao\sql\sql-map-config.xml
</value>
</property>
<property name="dataSource">
<ref bean="dataSource"/>
</property>
</bean>
<!-- Transactions -->
<bean id="TransactionManager"
class="org.springframework.jdbc.datasource.DataSourceTransactionManager">
<property name="dataSource">
<ref bean="dataSource"/>
</property>
</bean>
<!-- persistence layer -->
<bean id="AccountDao"
class="com.ibatis.jpetstore.persistence.sqlmapdao.AccountSqlMapDao">
<property name="sqlMapClient">
<ref local="sqlMapClient"/>
</property>
</bean> |
1. 我們首先創建一個數據源dataSource，在這里配置的是hsqldb數據庫。如果是ORACLE數據庫，driverClassName的值是"oracle.jdbc.driver.OracleDriver"，URL的值類似于"jdbc:oracle:thin:@wugfMobile:1521:cdcf"。數據源現在由spring來管理，那么現在我們就可以去掉properties目錄下database.properties這個配置文件了；還有不要忘記修改sql-map-config.xml，去掉對它的引用。
2. sqlMapClient節點。這個是針對ibatis SqlMap的SqlMapClientFactoryBean配置。實際上配置了一個sqlMapClient的創建工廠類。configLocation屬性配置了ibatis映射文件的名稱。dataSource屬性指向了使用的數據源，這樣所有使用sqlMapClient的DAO都默認使用了該數據源，除非在DAO的配置中另外顯式指定。
3. TransactionManager節點。定義了事務，使用的是DataSourceTransactionManager。
4. 下面就可以定義DAO節點了，如AccountDao，它的實現類是com.ibatis.jpetstore.persistence.sqlmapdao.AccountSqlMapDao，使用的SQL配置從sqlMapClient中讀取，數據庫連接沒有特別列出，那么就是默認使用sqlMapClient配置的數據源datasource。
這樣，我們就把持久層改造完了，其他的DAO配置類似于AccountDao。怎么樣？簡單吧。這次有接口了：） AccountDao接口－>AccountSqlMapDao實現。
3.5. 業務層
業務層的位置以及相關類，如下圖所示：在這個例子中只有3個業務類，我們以OrderService類為例來改造，這個類是最復雜的，其中涉及了事務。
1、在ApplicationContext配置文件中增加bean的配置：
<bean id="OrderService"
class="org.springframework.transaction.interceptor.TransactionProxyFactoryBean">
<property name="transactionManager">
<ref local="TransactionManager"></ref>
</property>
<property name="target">
<bean class="com.ibatis.jpetstore.service.OrderService">
<property name="itemDao">
<ref bean="ItemDao"/>
</property>
<property name="orderDao">
<ref bean="OrderDao"/>
</property>
<property name="sequenceDao">
<ref bean="SequenceDao"/>
</property>
</bean>
</property>
<property name="transactionAttributes">
<props>
<prop key="insert*">PROPAGATION_REQUIRED</prop>
</props>
</property>
</bean> |
定義了一個OrderService，還是很容易懂的。為了簡單起見，使用了嵌套bean，其實現類是com.ibatis.jpetstore.service.OrderService，分別引用了ItemDao，OrderDao，SequenceDao。該bean的insert*實現了事務管理(AOP方式)。TransactionProxyFactoryBean自動創建一個事務advisor， 該advisor包括一個基于事務屬性的pointcut,因此只有事務性的方法被攔截。
2、業務類的修改，以OrderService為例：
public class OrderService {
/* Private Fields */
private ItemDao itemDao;
private OrderDao orderDao;
private SequenceDao sequenceDao;
/* Constructors */
public OrderService() {
}
/**
* @param itemDao 要設置的 itemDao。
*/
public final void setItemDao(ItemDao itemDao) {
this.itemDao = itemDao;
}
/**
* @param orderDao 要設置的 orderDao。
*/
public final void setOrderDao(OrderDao orderDao) {
this.orderDao = orderDao;
}
/**
* @param sequenceDao 要設置的 sequenceDao。
*/
public final void setSequenceDao(SequenceDao sequenceDao) {
this.sequenceDao = sequenceDao;
}
//剩下的部分
…….
} |
紅色部分為修改部分。Spring采用的是Type2的設置依賴注入，所以我們只需要定義屬性和相應的設值函數就可以了，ItemDao，OrderDao，SequenceDao的值由spring在運行期間注入。構造函數就可以為空了，另外也不需要自己編寫代碼處理事務了（事務在配置中聲明），daoManager.startTransaction();等與事務相關的語句也可以去掉了。和原來的代碼比較一下，是不是處理精簡了很多！可以更關注業務的實現。
4. 結束語
ibatis是一個功能強大實用的SQL Map工具，可以直接控制SQL,為系統設計提供了更大的自由空間。其提供的最新示例程序JpetStore 4.0,設計優雅，應用了迄今為止很多最佳實踐和設計模式，非常適于學習以及在此基礎上創建輕量級的J2EE WEB應用程序。JpetStore 4.0是基于struts的，本文在此基礎上，最大程度保持了原有設計的精華以及最小的代碼改動量，在業務層和持久化層引入了Spring。在您閱讀了本文以及改造后的源代碼后，會深切的感受到Spring帶來的種種好處：自然的面向接口的編程，業務對象的依賴注入，一致的數據存取框架和聲明式的事務處理，統一的配置文件…更重要的是Spring既是全面的又是模塊化的，Spring有分層的體系結構，這意味著您能選擇僅僅使用它任何一個獨立的部分，就像本文，而它的架構又是內部一致。
(T117)