Spring MVC是如何逐步简化Servlet的编程的

Posted 2022-09-20 是温度呀

Servlet和JSP是开发java Web应用程序的两种基本技术，Spring MVC是Spring框架中用于Web应用程序开发的一个模块，能够清晰的了解到从Servlet到Spring MVC开发技术之间逐步简化的过程对于深刻理解Spring MVC在Web应用程序开发中的作用具有很大的帮助。我们会从项目的目录结构来介绍这个简化的过程：

一、 在Servlet中

在应用程序目录下是WEB-INF目录，它包含classes子目录，Servlet类以及其他的Java类必须放在这个下面，在最基本的Servlet类中，需要实现Servlet接口定义的init()，service()，destroy()，getServletConfig()和getServletInfo()方法，其中最基本的逻辑放在service()方法中进行编写，在servic()方法中最常用的是会通过PrintWriter进行内容的输出。

演进1：实现Servlet接口的时候必须将所有的方法进行实现，即便有些根本没有包含任何代码。但是GenericServlet抽象类实现了Servlet和ServletConfig接口简化了任务。

因此在GenericServlet抽象类的帮助下，我们只需要重写service方法中实现我们的任务就可以了。

演进2：然而GenericServlet并不常用，因为HttpServlet才是主角，并且不需要覆盖service()方法而是doGet()，doPost()来编写逻辑。

HttpServlet覆盖了GenericServlet类，它将ServletRequest和ServletRespond对象分别转换成了HttpServletRequest和HttpServletRespond对象，并调用最常用的doGet()（从服务器端向客户端呈现），doPost()（从客户端获得到服务器端处理）等七种方法而不需要重写service方法。

利用部署描述符是一种配置Servlet应用程序的方法，部署描述符命名为web.xml并放在WEB-INF目录下。

Servlet还提供了四种状态保持技术：URL重写，隐藏域，cookies和HTTPSession。其中HTTPSession是最常用的。

二、JSP的加入

演进3：Servlet有两个缺点：1）写在Servlet中的所有html标签必须包含java字符串似的处理HTTP响应报文工作复杂；2）所有的文本都是硬编码，即是出现了一点点的变化也需要重现编译。JSP解决了上述的问题并与Servlet同时使用。

JSP本质上是一个Servlet，然而其不需要编译，JSP页面是一个以.jsp扩展名的文本文件。简单的JSP页面在第一次请求后被翻译为（JSP名）_jsp的Servlet，翻译之后的Servelt可以看到：_jspInit()，_jspDestory()，_jspService()这样的方法其实都是和Servlet相对应的。

放在WEB-INF文件夹下的内容是无法直接通过浏览器输入地址访问的，而WEB-INF文件夹外的则是可以的，并且添加了新的JSP页面后无需重启JSP/Servlet容器（如tomcat）。

解耦1：使用标准JSP访问，操作JavaBean，是实现展现（HTML）与业务实现（Java 代码）分离的第一步。

JSP中的注释（<%-- 内容 -- %>），指令（<%@ 指令名 %>），脚本（<% 脚本 %>），表达式（<%= 赋值结果 %>），声明（<%! 声明 %>），动作（<jsp:useBean />）。

演进4：JSP中的EL可以轻松访问应用程序数据，使得JSP页面不需要任何的声明，表达式和脚本。

EL表达式$expression以及取值[]和.运算符。

演进5：JSP标准标签库（JSTL）在EL的基础上进一步解决了遍历Map，集合，条件测试，XML处理，数据库操作访问等操作的问题。

使用JSTL需要taglib指令：

<%@ taglib uri=“uri” prefix=“prefix” %>

JSTL标签类型：声明赋值，条件判断，循环遍历，格式化，函数（主要是字符串函数）

演进6：JSP标准标签库（JSTL）提供了一些标签能解决常用的问题，但是对于一些非常见恶问题，需要扩展javax.servlet.jsp.tagetx包中的成员实现自定义标签。

自定义标签的实现，叫作标签处理器，而简单标签处理器是指继承SimpleTag实现的经典自定义标签。经典标签处理器需要实现Tag，IterationTag及BodyTag接口或者扩展TagSupport，BodyTagSupport两个类；简单标签处理器需要实现

在构建标签处理器是，需要在构建目录中有Servlet API及JSP API（servlet-api.jar和jsp-api.jar）这两个文件。自定义标签由组件处理器（WEB-INF/classes）及标签描述器（WEB-INF中的.tld）文件组成。同样也需要taglib指令使用自定义标签。

可以把自定义的标签处理器以及标签描述器打包到jar包中，并指定绝对的URI，这样就可以把它像JSTL一样发布出来。

演进7：编写自定义标签是一件冗长琐碎的事，需要编写并变异一个标签处理类还要在标签库中进行描述。通过tag file的方式，无须辨析标签处理类和标签库描述文件也能够自定义标签。tag file使用前不需要编译，也不需要描述文件。

tag file无需提前编译且只需要JSP语法就可以。一个tag file拥有指令，脚本，EL，动作元素以及自定义标签，一个tag file以tag和tagx为后缀，它们可以包含其他资源，一个被其他文件包含的tag file应该以tagf为后缀。

tag文件必须放在路径的WEB-INF/tags目录下才能生效，和标签处理器一样，tag文件也可以打包成jar文件。

解耦2：Servlet提供了一系列的事件和事件监听借口，上层的servlet/JSP应用能够通过调用这些API进行事件驱动开发。

监听器都继承自java.util.Event对象，监听器接口可以分为ServletContext，HttpSession和ServletRequest。监听器即一组动作的接口。编写一个监听器，只需要写一个java类来实现对应的监听器接口就可以了，然后通过@WebListener注解或者部署描述文档中增加listener元素进行注册。

演进8：使用Filter来拦截Request的请求，在用户的请求访问资源前处理ServletRequest以及ServletResponse可以实现日志记录，加解密，session检查和图像文件保护。

Filter实现需要实现javax.servlet.Filter接口，需要实现init()，doFilter()，destroy()方法。Filter的配置可以通过@WebFilter或部署描述中的filter元素进行配置。Filter的使用需要考虑到Filter Chain的实现顺序和规则，在部署描述符中，先配置的先执行。

演进9： 修饰Request和Response实现Decorator模式

演进10： Servlet或者Filter占用请求处理县城，如果任务需要很长时间才能完成，当用户的并发请求超过县城树，容器会没有可用的线程。Servlet使用超时时间处理异步请求，释放正在等待完成的线程。

演进11： 尽管可以通过注解进行配置，但是在需要更加精细配置的情况下，部署描述符依然是需要的。部署描述符必须被命名为web.xml并且位于WEB-INF目录下，Java类必须放在WEB-INF/classes目录下，而Java的类库必须位于WEB-INF/lib目录下。所有的应用资源必须打包成.war为后缀的JAR文件。

演进12： web fragment可以实现在已有的web应用中部署插件和框架。

三、 Spring MVC的实现

演进13： Servlet的动态加载可以实现在不重启web应用的前提下，添加新的web对象，Servlet容器加载器可以以插件形式发布应用而不需要修改部署描述，对框架的使用特别有用。

ServletContext接口中提供的（创建，注册，使用）（Filter，Listener，Servlet）的方法。

initializer库是一个插件化的框架，有两个资源MyServletContainerInitializer类以及javax.servlet.ServletContainerInitializer的元文件，这个元文件必须放在WEB-INF/services目录下，这个元文件只有一行：initializer.MyServletContainerInitializer的实现类名。

演进13： Spring作为开源的轻量级企业级应用开发框架，提供了依赖注入方法的实现。依赖注入是一种代码可测试性的解决方案。

简单来说，有两个组件A和B，A依赖于B，假定A是一个类且又一个方法使用到了B，那么A必须先获得组件B的实例引用。Spring的依赖注入会先创建B的实例，再创建A的实例，然后把B注入到A的实例中。

Spring XML的配置写在spring-config.xml文件中，配置文件可以是一份，也可以分解为多份以支持模块化的配置，既可以通过主配置文件读取多份配置文件，也可以在其他配置文件中读取主配置文件。

Spring创建控制反转容器可以通过构造器的方式，也可以是setter方法。

解耦3：Spring MVC模式实现了Web应用开发的模型2方式

一个MVC模式的应用包含模型，视图和控制器三个部分。视图负责应用的展示。模型封装了应用的数据和业务逻辑，控制器负责接收用户输入，改变模型以及调整视图的显示。

Spring MVC使用Servlet充当控制器，Structs2使用Filter充当控制器。大部分都采用JSP页面作为视图。模型采用POJO（Plain Old Java Object），在实践中会采用一个JavaBean来持有模型的状态，并将业务逻辑放到一个Action类中，一个JavaBean必须拥有一个无参的构造器，通过getter/setter访问参数，同时支持持久化。

基本的Spring MVC项目结构包含：1) 一个Product类，作为product的领域对象，Product类需要实现java.io.Serializable接口，因为需要保存在HttpSession中。2) 一个ProductForm类，封装了HTML表单的输入项，ProductForm类鱼Product类相似，可以起到不将ServletRequest这个Servlet层的对象暴露给其它层的目的，同时也可以在数据校验失败时，表单对象将用于保存和展示用户在原始表单上的输入。3) 一个ControolerServlet类作为控制器。

  两个JSP页面作为view。

解耦4：解耦控制器代码，如果将业务逻辑代码都写在Servlet控制器中是哪个，这个Servlet类将随着应用复杂度的增加而不断膨胀，应当将业务逻辑代码提取到独立的controller类中。

InputProductController类和SaveProductController类都实现了Controller接口，这使得Controller Servlet变得更加专注，就像一个Dispatcher，而非一个controller，即DispatcherServlet用来进行controller的分派。

演进14： 在Web应用执行action时，需要进行输入的校验，编程式的校验通过编码进行用户输入校验，声明式提供包含教研规则的XML文档或者属性文件。

演进15：在应用MVC时，可以在Controller类中调用后端业务逻辑。通常后段封装了复杂的逻辑service类，在service类中，可以实例化一个DAO类来访问数据库。在Spring环境中，Service对象可以自动被注入到Controller实例中，而DAO对象可以自动被注入到Service对象中。

四、 Spring MVC的优势

采用Spring MVC的优势：1) 不需要编写DispatcherServlet；2) 基于XML的文件配置不需要重新编译；3) 可以实例化控制器，并根据用户的输入来构造bean；4) 可以自动绑定用户输入，并正确进行数据类型的转换；5) 可以进行用户输入的校验，可以重定向回输入表单，支持编程式校验和声明式校验；6) 作为Spring框架的一部分，可以实现其他Spring提供的功能；7) 支持国际化和本地化8) 支持多视图技术（JSP，FreeMarker，Velocity）。

演进16：Spring MVC自带一个开箱即用的Dispatcher Servlet。并提供了Controller接口并公开了handleRequest方法。

要使用这个Servlet，需要在部署描述符中进行配置，并且会寻找一个应用程序的WEB-INF目录下的配置文件servletName-servlet.xml。controller需要实现org.springframework.web.servlet.mvc.Controller，Controller接口的实现类职能处理一个单一动作。

同时也需要添加Spring MVC所需要的JAR文件。

演进17：Spring MVC使用视图解析器负责解析视图，可以通过在配置文件中定义一个ViewResolver来配置试图解析器。

springmvc-config.xml实现了Dispatcher Servlet和ViewResolver的配置。同时也需要在部署描述符中进行配置。

演进18：使用基于注解的控制器配置方法可以使得一个控制器类处理多个Action。

@Controller注解类型用于指示Spring类的实例是一个控制器；

@RequestMapping注解可以为控制器内部的每一个动作开发相应的处理方法；

@Autowired和@Service注解可以将依赖注入到控制器内；

@ModelAttribute注解可以实现使用Spring MVC每次调用请求处理方法产生的Model类型实例。

演进19：数据绑定是将用户的输入绑定到领域模型的一种特性，也不再需要form bean这样的表单bean。表单的标签库会辅助这样的工作。

使用表单标签库需要声明taglib指令。

演进20：由于Spring自身的数据绑定是杂乱无章的，需要通过Converter和Formatter来完成数据的绑定。

Converter是通用元件，可以在应用程序的任意层中使用，而Formatter则是专门为Web层设计的。

需要实现的Converter接口和Formatter接口。同时也需要在springmvc-config.xml中进行注册。

演进21：Converter和Formatter只是作用于field级，Validator可以作用于object级。在调用Controller期间，将会有一个或者多个Formatter视图进行field值的变换，一旦格式化成功，Validator将会介入。

Spring MVC中有两种用户输入验证方式：Spring自带的验证框架和JSR 303的实现。前者需要实现Validator接口，并且需要调用reject方法来添加错误；后者则是通过注解给对象属性添加约束。这样的验证器不需要显式注册，但如果想要从某个属性文件中获取错误信息可以在springmvc-config.xml中进行添加。

演进22：Spring MVC提供了国际化和本地方的支持，需要讲文本元文件隔离成属性文件。

将每一个语言区域的文本元素都单独保存在一个独立的属性文件中，每个文件都包含key/value对，并且每个key都卫衣表示一个特定语言区域对象。并在springmvc-config.xml中进行配置。