Java Web自定義MVC框架詳解
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最近給學生講Java Web，希望他們能夠在學完這部分內容後自己實現一個MVC框架。但是突然發現百度上能搜尋到的靠譜的資料並不是很多，有些只是原理沒有程式碼實現，有些有程式碼實現但是對於初學者來說理解起來還是比較困難，於是決定把自己講自定義MVC框架的內容放在這裡分享給大家，不僅僅是程式碼，也有原理和探討。內容會比較長，因為我打算用遞增的方式講解如何寫一個自定義MVC框架，重點是前端控制器的開發。
先說一下什麼是前端控制器（font controller）。Java Web中的前端控制器是應用的門面，簡單的說所有的請求都會經過這個前端控制器，由前端控制器根據請求的內容來決定如何處理並將處理的結果返回給瀏覽器。這就好比很多公司都有一個前臺，那裡通常站著幾位面貌姣好的美女，你要到這家公司處理任何的業務或者約見任何人都可以跟她們說，她們會根據你要做什麼知會相應的部門或個人來處理，這樣做的好處是顯而易見的，公司內部系統運作可能很複雜，但是這些對於外部的客戶來說應該是透明的，通過前臺，客戶可以獲得他們希望該公司為其提供的服務而不需要了解公司的內部實現。這裡說的前臺就是公司內部系統的一個門面，它簡化了客戶的操作。前端控制器的理念就是
接下來我們就來編寫一個作為處理使用者各種請求門面的前端控制器。
-
package com.lovo.servlet;
-
-
import
-
-
import javax.servlet.ServletException;
-
import javax.servlet.annotation.WebServlet;
-
import javax.servlet.http.HttpServlet;
-
import javax.servlet.http.HttpServletRequest;
-
import javax.servlet.http.HttpServletResponse;
-
-
@WebServlet(
"*.do")
-
public
class FrontController extends HttpServlet {
-
private
static
final
long serialVersionUID =
1L;
-
-
private
static
final String DEFAULT_PACKAGE_NAME =
"com.lovo.action.";
// 預設的Action類的包名字首
-
private
static
final String DEFAULT_ACTION_NAME =
"Action";
// 預設的Action類的類名字尾
-
-
@Override
-
protected void service(HttpServletRequest req, HttpServletResponse resp)
-
throws ServletException, IOException {
-
// 獲得請求的小服務路徑
-
String servletPath = req.getServletPath();
-
// 從servletPath中去掉開頭的斜槓和末尾的.do就是要執行的動作(Action)的名字
-
int start =
1;
// 去掉第一個字元斜槓從第二個字元開始
-
int end = servletPath.lastIndexOf(
".do");
// 找到請求路徑的字尾.do的位置
-
String actionName = end > start ? servletPath.substring(start, end) + DEFAULT_ACTION_NAME :
"";
-
String actionClassName = DEFAULT_PACKAGE_NAME + actionName.substring(
0,
1).toUpperCase() + actionName.substring(
1);
-
// 接下來可以通過反射來建立Action物件並呼叫
-
System.out.println(actionClassName);
-
}
-
}
上面的FrontController類中用@WebServlet註解對該小服務做了對映，只要是字尾為.do的請求，都會經過這個小服務，所以它是一個典型的前端控制器（當然，你也可以在web.xml中使用<servlet>和<servlet-mapping>標籤對小服務進行對映，使用註解通常是為了提升開發效率，但需要注意的是註解也是一種耦合，配置檔案在解耦合上肯定是更好的選擇，如果要使用註解，最好是像Spring 3那樣可以基於程式配置應用，此外，使用註解配置Servlet需要你的伺服器支援Servlet 3規範）。假設使用Tomcat作為伺服器（使用預設設定），專案的部署名稱為hw，接下來可以瀏覽器位址列輸入http://localhost:8080/hw/login.do，Tomcat的控制檯會輸出com.lovo.action.LoginAction。
到這裡我們已經將請求對應到一個處理該請求的Action類的名字，不要著急，我們馬上來解釋什麼是Action，怎麼寫Action。我們可以使用不同的Action類來處理使用者不同的請求，那麼如何在前端控制器中根據不同的請求創建出不同的Action物件呢，相信大家都想到了反射，我們剛才已經得到了Action類的完全限定名（帶包名的類名），接下來就可以用反射來建立物件，但是稍等，每個Action要執行的處理是不一樣的，怎樣才能寫一個通用的前端控制器呢？答案是多型！我們可以先定義一個Action介面並定義一個抽象方法，不同的Action子類會對該方法進行重寫，這樣的話用Action的引用引用不同的Action子類物件，再呼叫子類重寫過的方法，那麼就可以執行不同的行為。想到這一層，我們可以繼續編寫我們的前端控制器。
首先，我們需要定義Action類的介面。
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package com.lovo.action;
-
-
import java.io.IOException;
-
-
import javax.servlet.ServletException;
-
import javax.servlet.http.HttpServletRequest;
-
import javax.servlet.http.HttpServletResponse;
-
-
/**
-
* 處理使用者請求的控制器介面
-
* @author 駱昊
-
*
-
*/
-
public
interface Action {
-
-
public ActionResult execute(HttpServletRequest req, HttpServletResponse resp)
-
throws ServletException, IOException;
-
}
-
package com.lovo.action;
-
-
/**
-
* Action執行結果
-
* @author 駱昊
-
*
-
*/
-
public
class ActionResult {
-
private ResultContent resultContent;
-
private ResultType resultType;
-
-
public ActionResult(ResultContent resultContent) {
-
this(resultContent, ResultType.Forward);
-
}
-
-
public ActionResult(ResultContent resultContent, ResultType type) {
-
this.resultContent = resultContent;
-
this.resultType = type;
-
}
-
-
/**
-
* 獲得執行結果的內容
-
*/
-
public ResultContent getResultContent() {
-
return resultContent;
-
}
-
-
/**
-
* 獲得執行結果的型別
-
*/
-
public ResultType getResultType() {
-
return resultType;
-
}
-
-
}
ActionResult類中的ResultContent代表了Action對使用者請求進行處理後得到的內容，它可以儲存一個字串表示要跳轉或重定向到的資源的URL，它也可以儲存一個物件來儲存對使用者請求進行處理後得到的資料（模型），為了支援Ajax操作，我們可以將此物件處理成JSON格式的字串。
-
package com.lovo.action;
-
-
import com.google.gson.Gson;
-
-
/**
-
* Action執行結束產生的內容
-
* @author 駱昊
-
*
-
*/
-
public
class ResultContent {
-
private String url;
-
private Object obj;
-
-
public ResultContent(String url) {
-
this.url = url;
-
}
-
-
public ResultContent(Object obj) {
-
this.obj = obj;
-
}
-
-
public String getUrl() {
-
return url;
-
}
-
-
public String getJson() {
-
return
new Gson().toJson(obj);
// 這裡使用了Google的JSON工具類gson
-
}
-
}
ActionResult類中的ResultType代表了對使用者請求處理後如何向瀏覽器產生響應，它是一個列舉型別，程式碼如下所示。
-
package com.lovo.action;
-
-
/**
-
* Action執行結果型別
-
* @author 駱昊
-
*
-
*/
-
public
enum ResultType {
-
/**
-
* 重定向
-
*/
-
Redirect,
-
/**
-
* 轉發
-
*/
-
Forward,
-
/**
-
* 非同步請求
-
*/
-
Ajax,
-
/**
-
* 資料流
-
*/
-
Stream,
-
/**
-
* 跳轉到向下一個控制器
-
*/
-
Chain,
-
/**
-
* 重定向到下一個控制器
-
*/
-
RedirectChain
-
}
稍等，我們還需要一個工具類來封裝常用的工具方法。
-
package com.lovo.util;
-
-
import java.awt.Color;
-
import java.text.DateFormat;
-
import java.text.ParseException;
-
import java.text.SimpleDateFormat;
-
import java.util.ArrayList;
-
import java.util.Date;
-
import java.util.List;
-
-
/**
-
* 通用工具類
-
* @author 駱昊
-
*
-
*/
-
public
final
class CommonUtil {
-
private
static
final List<String> patterns =
new ArrayList<>();
-
private
static
final List<TypeConverter> converters =
new ArrayList<>();
-
-
static {
-
patterns.add(
"yyyy-MM-dd");
-
patterns.add(
"yyyy-MM-dd HH:mm:ss");
-
}
-
-
private CommonUtil() {
-
throw
new AssertionError();
-
}
-
-
/**
-
* 將字串的首字母大寫
-
*/
-
public static String capitalize(String str) {
-
StringBuilder sb =
new StringBuilder();
-
if (str !=
null && str.length() >
0) {
-
sb.append(str.substring(
0,
1).toUpperCase());
-
if (str.length() >
1) {
-
sb.append(str.substring(
1));
-
}
-
return sb.toString();
-
}
-
return str;
-
}
-
-
/**
-
* 生成隨機顏色
-
*/
-
public static Color getRandomColor() {
-
int r = (
int) (Math.random() *
256);
-
int g = (
int) (Math.random() *
256);
-
int b = (
int) (Math.random() *
256);
-
return
new Color(r, g, b);
-
}
-
-
/**
-
* 新增時間日期樣式
-
* @param pattern 時間日期樣式
-
*/
-
public static void registerDateTimePattern(String pattern) {
-
patterns.add(pattern);
-
}
-
-
/**
-
* 取消時間日期樣式
-
* @param pattern 時間日期樣式
-
*/
-
public static void unRegisterDateTimePattern(String pattern) {
-
patterns.remove(pattern);
-
}
-
-
/**
-
* 新增型別轉換器
-
* @param converter 型別轉換器物件
-
*/
-
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