使用Struts框架简化JavaWeb开发：架构与实现，快速构建稳定应用


# 摘要
本文全面介绍了Struts框架的架构、核心组件及其工作流程，并探讨了基于Struts的应用开发实践和高级特性。文章详细解析了Struts的主要组件，如ActionServlet、Action、ActionForm和ActionMapping，以及它们在请求处理中的协同工作。同时，还讨论了Struts配置文件的解析方法和表单验证、国际化支持等关键开发实践。此外，本文分析了Struts框架的高级特性，包括自定义拦截器、异常处理、性能优化和安全增强，并探讨了Struts 2框架的变迁、与其它框架的比较，以及其未来的发展方向。通过对真实项目案例的分析，本文总结了项目架构设计的最佳实践，并提出了维护与升级的建议。

# 关键字
Struts框架；核心组件；请求处理；表单验证；拦截器；性能优化

参考资源链接：[沈泽刚《JavaWeb编程技术》14章习题答案详解：URL、URI与Servlet基础](https://wenku.csdn.net/doc/64812438d12cbe7ec35f94d2?spm=1055.2635.3001.10343)
# 1. Struts框架概述

随着Web应用程序复杂度的不断增加，传统的MVC（Model-View-Controller）架构模式被广泛应用于企业级应用开发。Struts作为Java EE领域中流行的一个开源MVC框架，提供了一个可扩展的开发环境，以支持构建基于MVC设计模式的Web应用程序。

## 1.1 Struts框架的起源和设计初衷

Struts框架最初由Craig McClanahan在2000年作为Apache Jakarta项目的开源代码贡献出来，设计之初是为了减少开发过程中繁重的编码任务，特别是在JSP和Servlet的使用上，它通过定义一套核心标签库和配置机制，实现MVC模式的分离，从而使开发团队能够专注于业务逻辑的实现。

## 1.2 Struts框架版本的演进

随着时间的推移，Struts框架经历了多个版本的迭代，其中Struts 1是早期广为流传的版本，而Struts 2作为全新架构的产物，提供了更加简洁和强大的功能，包括对AJAX的原生支持、拦截器机制的增强等特性。本文将重点介绍Struts 2的相关内容。

在了解了Struts框架的起源和设计初衷后，我们将深入探讨Struts的核心组件和工作流程，以及如何利用Struts进行高效的应用开发。

# 2. Struts框架核心组件与工作流程

### 2.1 核心组件详解

#### 2.1.1 ActionServlet的作用与配置

ActionServlet是Struts框架的中心控制器，它负责接收来自客户端的所有请求，并将它们转发给相应的Action组件进行处理。ActionServlet通过解析web.xml配置文件来初始化，以便知道如何将请求映射到Action组件。对于ActionServlet的配置，开发者需要在web.xml中指定servlet-name、servlet-class、init-param等元素，其中init-param通常用于定义struts-config.xml的路径等初始化参数。

<servlet>
    <servlet-name>action</servlet-name>
    <servlet-class>org.apache.struts.action.ActionServlet</servlet-class>
    <init-param>
        <param-name>config</param-name>
        <param-value>/WEB-INF/struts-config.xml</param-value>
    </init-param>
    <load-on-startup>1</load-on-startup>
</servlet>
<servlet-mapping>
    <servlet-name>action</servlet-name>
    <url-pattern>*.do</url-pattern>
</servlet-mapping>

在上述web.xml配置段落中，我们定义了一个名为`action`的servlet，并指定了其类路径为`org.apache.struts.action.ActionServlet`。通过init-param配置了Struts配置文件的路径为`/WEB-INF/struts-config.xml`。所有以`.do`结尾的请求都会被`action`这个servlet处理。

#### 2.1.2 Action、ActionForm和ActionMapping的协同工作

Action组件是Struts框架中处理业务逻辑的核心。每个Action都对应于一个业务操作，它接收ActionForm提交的数据，执行业务逻辑，然后返回一个ActionForward对象给ActionServlet。ActionForm作为数据载体，负责封装请求数据，便于Action组件获取。ActionMapping用于定义请求与Action之间的映射关系，它由ActionServlet根据struts-config.xml配置文件进行解析，并在内部维护了一个映射表。

<form-bean name="userForm" type="com.example.UserForm"/>
<action path="/user"
    type="com.example.UserAction"
    name="userForm"
    validate="true"
    input="/userForm.jsp">
    <forward name="success" path="/success.jsp"/>
    <forward name="input" path="/userForm.jsp"/>
</action>

在struts-config.xml的配置中，我们定义了一个ActionForm（`userForm`），一个Action（`UserAction`），并设置了一个请求路径`/user`。当请求`/user`时，请求数据通过`userForm`封装，并传递给`UserAction`处理。如果验证失败或有错误发生，请求将转发回`userForm.jsp`页面；如果处理成功，则转发到`success.jsp`页面。

#### 2.1.3 Struts的标签库和自定义标签

Struts提供了一系列丰富的标签库来简化JSP页面中的代码编写。这些标签库包括HTML标签库、Bean标签库、Logic标签库、Nested标签库等，用于表单处理、数据迭代、条件判断等功能。开发者还可以创建自定义标签，扩展Struts标签库以满足特定需求。

<html:form action="/user">
    <html:text property="username"/>
    <html:password property="password"/>
    <html:submit/>
</html:form>

上面的代码段使用了Struts的HTML标签库来创建一个表单，其中包含用户名和密码输入框以及提交按钮。`property`属性指定了与ActionForm中相应属性的映射关系。

### 2.2 请求处理流程

#### 2.2.1 用户请求的接收和分发机制

当用户通过浏览器发送请求时，请求首先到达ActionServlet，ActionServlet根据请求的URL和配置文件中的定义，将请求分发给相应的Action组件。分发机制主要依赖于`ActionMapping`来确定请求应该触发哪个Action类的实例。

public ActionForward execute(ActionMapping mapping,
                             ActionForm form,
                             HttpServletRequest request,
                             HttpServletResponse response)
    throws Exception {
    // Action类的业务处理逻辑
    ...
}

在`execute`方法中，Action组件处理业务逻辑。如果处理成功，并需要跳转到其他页面，则返回`ActionForward`对象；如果需要重新显示表单并提供错误信息，则返回`null`，ActionServlet将重新渲染表单。

#### 2.2.2 请求与响应的生命周期管理

请求和响应对象在Struts框架中由ActionServlet负责管理。当请求到达时，ActionServlet创建一个`ActionForward`对象，该对象指定了请求应该被转发到哪个Action组件。Action组件执行完毕后，返回一个`ActionForward`对象，ActionServlet根据该对象将响应返回给客户端或者转发到其他资源。

ActionForward forward = mapping.findForward("success");
return forward;

在上述代码中，`mapping.findForward("success")`方法用于查找预定义的转发对象，如果存在名为"success"的转发规则，返回对应的`ActionForward`对象，否则返回`null`。

#### 2.2.3 数据封装与表单验证过程

Struts框架使用ActionForm类来封装HTTP请求数据，并通过JavaBean的方式与JSP页面中的HTML标签进行绑定。当ActionServlet接收到请求后，它会创建ActionForm实例，并调用其setter方法来填充数据。

public class UserForm extends ActionForm {
    private String username;
    private String password;

    public void setUsername(String username) {
        this.username = username;
    }

    public String getUsername() {
        return username;
    }

    public void setPassword(String password) {
        this.password = password;
    }

    public String getPassword() {
        return password;
    }
}

在验证过程中，Struts提供了两种主要的验证机制：客户端验证和服务器端验证。客户端验证通过JavaScript实现，通常更快但依赖于客户端的支持；服务器端验证则由Struts框架负责，更为可靠，但增加了服务器的处理负担。

### 2.3 Struts配置文件解析

#### 2.3.1 web.xml中的Struts配置细节

Struts框架的初始化是通过在web.xml中配置ActionServlet来实现的。web.xml的配置不仅包括ActionServlet的初始化参数，如Struts配置文件路径、启动顺序等，还包括请求映射规则的配置，这样ActionServlet才能正确地拦截和分发HTTP请求。

<servlet>
    <servlet-name>action</servlet-name>
    <servlet-class>org.apache.struts.action.ActionServlet</servlet-class>
    <init-param>
        <param-name>config</param-name>
        <param-value>/WEB-INF/struts-config.xml</param-value>
    </i