Struts2数据传输的背后机制：ValueStack（值栈）

Posted 2020-08-09

在介绍传值机制之前，首先了解OGNL，OGNL是ValueStack的基础。

　　要了解ValueStack，必须先理解OGNL(Object Graphic Navigatino Language)！

　　OGNL是Struts2中使用的一种表达式语言，它可以用于JSP的标签库中，以便能够方便的访问各种对象的属性；它用于界面将参数传递到Action（并进行类型转换）中；它还可以用于struts2的配置文件中！所以，非常有必要理解OGNL的基本机制。

 

OGNL介绍

　　OGNL是Object-Graph Navigation Language的缩写，它是一种功能强大的表达式语言（Expression Language，简称为EL），通过它简单一致的表达式语法，可以存取对象的任意属性，调用对象的方法，遍历整个对象的结构图，实现字段类型转化等功能。

　　它使用相同的表达式去存取对象的属性。

Root（根）对象

　　OGNL称为对象图导航语言。所谓对象图，即以任意一个对象为根，通过OGNL可以访问与这个对象关联的其它对象

OGNL三要素

　　(1).expression 求值表达式——首先会被解析成对象树

　　(2).rootobject  根对象——默认的操作对象

　　(3).context OGNL执行环境——OGNL执行的上下文环境

　　OGNL context是一个Map结构，ognl.OgnlContext类implements Map接口，root对象也在context里面，并且做这一个特殊的对象处理，具体表现为对root  对象的操作不需要加#指示符号（并且加上了#一定取不到root对象里面的值）.

　　OGNL中的Ognl类提供了一下额静态方法用于对comtext中的对象进行操作。

 1 public static Object getValue(String expression, Map context, Object root, Class resultType)  
 2             throws OgnlException  
 3     {  
 4         return getValue(parseExpression(expression), context, root, resultType);  
 5 }  
 6 public static void setValue(String expression, Map context, Object root, Object value)  
 7             throws OgnlException  
 8     {  
 9         setValue(parseExpression(expression), context, root, value);  
10 }  

　　我们使用OGNL来做一个实例：

 1 public class OgnlTest {  
 2   
 3     public static void main(String[] args) throws Exception {  
 4           
 5         User user1 = new User();  
 6         user1.setUserName("hello");  
 7           
 8         User user2 = new User();  
 9         user2.setUserName("world");  
10           
11         OgnlContext context = new OgnlContext();  
12         context.put("user1",user1);  
13         context.put("user2",user2);  
14         context.setRoot(user1);  
15           
16         Object o = Ognl.parseExpression("userName");  
17           
18         Object obj = Ognl.getValue(o,context.getRoot());  
19         System.out.println(obj);  
20     }  
21 }  

　　这段程序执行结果能够将user1的userName获取出来，但是并不能获取到user2的任何信息。这是因为我们使用的getValue版本中没有传递context参数值，那么OGNL就会新建一个OgnlContext对象，并把我们的root对象放进去。

　　那么此时在这个新建的context中除了我们的root对象之外就没有其他对象了，因此只能访问root对象。由于OgnlContext类实现了Map接口，我们可以直接使用Map对象来作为参数，Ognl会自动将我们传递的Map对象转换为OgnlContext对象。

 1 public static Map addDefaultContext(Object root,ClassResolver classResolver,TypeConverter converter, MemberAccess memberAccess, Map context)
 2     {
 3         OgnlContext result;
 4  
 5         if (!(context instanceof OgnlContext)) {
 6             result = new OgnlContext();
 7             result.setValues(context);
 8         } else {
 9             result = (OgnlContext) context;
10         }
11         if (classResolver != null) {
12            result.setClassResolver(classResolver);
13         }
14         if (converter != null) {
15             result.setTypeConverter(converter);
16         }
17         if (memberAccess != null) {
18            result.setMemberAccess(memberAccess);
19         }
20  
21         result.setRoot(root);
22         return result;
23 }

 

Struts2中OGNL

　　OGNL的功能非常强大，Struts2在原生的OGNL上又做了一些扩展。比如在Struts2中使用valueStack来作为数据存储的载体，并且在Strtus2扩展的OGNL中，root对象可以不只是一个。在Strtus2中的Root使用的是CompoundRoot对象，

　　而CompoundRoot继承了ArrayList，所以他可以存储一系列的对象，这些对象可以看作是OGNL中的root对象。当我们当问某个属性时，CompoundRootAccessor对象实例会负责在CompoundRoot对象中找到包含我们指定属性的对象一般

　　情况下我们只会接触到OGNL的一小部分功能，所以我们就主要学习一下我们可能会用到的知识点，如果要更加深入的学习OGNL，那么可以去看一下OGNL的官方文档，上面有非常详细的介绍。

valueStack

　　对于每个动作调用，Struts2在执行相应的动作方法之前会先创建一个名为valueStack的对象。valueStack用来保存该动作对象和其他对象。在对动作进行处理的过程中，拦截器需要访问valueStack，视图也需要访问valueStack才能显示动作和其

　　他信息。valueStack的内部包含两个逻辑部分，一个叫做Object Stack，另一个叫做ComtextMap。Struts2将动作和相关对象压入Object Stack，把各种各样的映射关系（Map类型的对象）压入Comtext Map。

　　

 

　　其中的Object Stack中的对象都相当于OGNL中的”root”对象，因此对他们可以直接访问。如果要访问Context Map中的对象，那么就得在OGNL表达式前面加上”#”符号。如果没有加”#”，那么Struts2默认会在Object Stack中进行搜索。

　　Strut2会把下面的这些映射关系压入到Context Map中：

　　(1)   parameters：这个Map中包含当前请求的请求参数

　　(2)   request：包含当前请求的所有属性

　　(3)   session：包含当前请求的会话的所有属性

　　(4)   application：包含当前应用程序的ServletContext属性

　　(5)   attr：这个Map用来按照这个顺序来检索某个属性：request、session、application

注意：请求参数总是返回一个String类型的数组。比如我们要想知道请求参数的个数，那么正确的表达式应该是#parameters.count[0]，而不是#parameters.count。

 

访问Object Stack中对象的属性

　　访问Object Stack里某个对象的属性，可以使用一下几种形式：

　　(1)   object.propertyName

　　(2)   object[‘propertyName’]

　　(3)   object[“propertyName”]

　　另外，Object Stack里的对象还可以通过一个从零开始的下索引来引用。最顶端的对象用[0]来引用，以此类推。Strtus2中Action对象一定是位于valueStack的最顶端。

　　例如：[0].propertyName  [0][‘propertyName’]  [0][“propertyName”]

　　Struts2中的OGNL还有个特征：如果我们指定的对象上没有找到指定的属性，那么会到指定对象的下一个对象里继续搜索，直到找到这个属性或者到达栈低。（其实现原理就是我们上面说的CompoundRoot和CompoundRootAccessor）。

　　还有就是如果我们指定的属性本身也是对象，那么还可以通过同样的语法去访问这个属性对象的属性。例如：user.name.firstName

 

　　访问Context Map上的属性

　　访问Context Map上的属性的方法我们在介绍valueStack的时候已经学习过了。这里要说的是如果我们访问的属性也是对象，那么还可以通过同样的语法来访问它的属性。例如：#request[“User”][“name”]。

 

调用静态属性和方法

　　OGNL除了能够调用压入valueStack中的对象外，还能对任意的Java类的静态属性和方法进行调用。其表达式形式如下：

　　调用静态属性： @类的全称(含包名)@静态属性名

　　调用静态方法： @类的全称(含包名)@静态方法名(参数列表)

　　对于压入valueStack中的对象，如果要调用其方法，直接使用object.methodName(arglist)形式进行调用.

 

　　访问数组、List和Map类型

　　访问数组和List类型的对象中对象的方法相同，都是使用从零开始的数字索引的形式，同时也可以调用数组和List类型对象上的方法。

　　访问Map类型对象中的对象时需要将map中的key作为索引或者将key作为属性的方式访问，将返回与该key所对应的value

 

投影与选择

　　OGNL支持类似数据库中的投影（projection） 和选择（selection）。

　　投影就是选出集合中每个元素的相同属性组成新的集合，类似于关系数据库的字段操作。投影操作语法为 collection.{XXX}，其中XXX 是这个集合中每个元素的公共属性。

　　例如：group.userList.{username}将获得某个group中的所有user的name的列表。

 

　　选择就是过滤满足selection 条件的集合元素，类似于关系数据库的纪录操作。选择操作的语法为：collection.{X YYY}，其中X 是一个选择操作符，后面则是选择用的逻辑表达式。而选择操作符有三种：

　　? 选择满足条件的所有元素

　　^ 选择满足条件的第一个元素

　　$ 选择满足条件的最后一个元素

　　例如：group.userList.{?#this.name != null}将获得某个group中user的name不为空的user的列表。

 

创建List/Map对象

　　如果需要一个集合元素的时候（例如List对象或者Map对象），可以使用OGNL中同集合相关的表达式。

　　创建List：<s:set name="list"value="#{‘zhangming‘,‘xiaoi‘,‘liming‘}" />

　　创建Map：#{ "foo" : "foo value","bar" : "bar value" }

 

几种与OGNL有关的符号

　　在Struts2中使用OGNL经常会接触到几个有关的符号：”#”,”%”,”$”。刚开始学习的时候经常分布清楚这几个符号的作用，这里我们对他们的作用大致做一个列举。

　　“#”的作用：

　　(1)   访问非root对象的属性。例如：#session[“userName”]

　　(2)   对集合进行投影与选择

　　(3)   构造对象，

“%”的作用：

　　在标签的属性值被理解为字符串类型时，告诉执行环境%{}里的是OGNL表达式 <s:property value="%{#foobar[‘foo1‘]}" />

 　　“$”的作用：

　　(1)   在配置文件中引用OGNL表达式（访问Action的属性）。

　　(2)   在国际化资源文件中引用OGNL表达式（学习国际化时会学到）

 

OGNL中的this指针

　　在很多编程语言中，都有this指针的概念，它表示调用当前函数（方法）的对象。那么在OGNL中也有类似的概念。

　　我们已经学过，OGNL表达式是以”.”进行串联的的一个串字符串表达式。这个表达式在被执行的时候，从左到有，每一次计算都会返回一个临时的当前对象，并在此临时对象上再次进行调用，直到执行完毕。这个临时的当前变量就存储在

　　一个叫做this的变量中，这个this变量我们就叫它this指针。通过使用this指针，我们可以是OGNL更加灵活，更加强大。

　　注：使用this指针时，必须在this前面加”#”，即this指针必须以“#this”的形式出现。

　　例如：group.userList.size().(#this+1).toString()

 

　　我们可以查看ValueStack接口的实现类OgnlValueStack的源代码，会发现我们对valueStack的栈操作(pop,push,peek)实际上是对CompoundRoot类型的成员变量root的操作，而不是对Map类型的context成员变量的操作，并且root中存放的

　　都是HashMap对象。查找的过程为现在root中进行查找，如果没有找到，那么就会在Map类型的context成员变量中进行查找。具体的实现原理需要我们去研究源代码。