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Struts 框架 Model 組件建構完整指南：ActionForm、Action 與 JavaBean 分層設計

編輯：Java 相關知識

前言

Struts 框架中 Model 層負責封裝業務邏輯與資料，核心組件包含 ActionForm (表單資料)、Action (控制流程) 與 JavaBean/EJB (業務實體)。本文系統性解析三類 Bean 的職責、作用域、驗證機制與最佳實踐。

Model 三大組件架構

Model Layer
├── ActionForm Beans (表單資料傳輸)
├── Action Beans (請求處理控制)
└── Business Beans (業務邏輯與資料)
    ├── JavaBeans (POJO 領域模型)
    ├── System State Beans (系統狀態如購物車)
    └── EJBs (企業級分散式組件)

一、Bean 作用域與生命週期

作用域	生命週期	可見範圍	Servlet API 對應	適用場景
page	單一 JSP 請求	當前頁面	Service 方法區域變數	頁面暫時資料
request	單一 HTTP 請求	轉發鏈路內所有頁面	Request 屬性	請求處理結果傳遞
session	用戶會話期間	同用戶所有請求	Session 屬性	用戶登入狀態、購物車
application	Web 應用存活期間	所有用戶、所有請求	ServletContext 屬性	全域配置、快取資料

跨組件共享 Bean 範例

// Servlet 中存入
MyStudy study = new MyStudy(...);
request.setAttribute("study", study);

// JSP 中取用
<jsp:useBean id="study" scope="request" class="com.mycompany.MyApp.MyStudy"/>

二、ActionForm Bean 詳細設計

核心職責

封裝 HTTP 請求參數 (表單欄位)
提供基礎輸入驗證 (格式、必填)
保留使用者輸入值支援錯誤回顯
作為 View 與 Controller 間資料傳遞契約

Struts 自動處理流程

檢查配置作用域 (request/session) 是否存在同類實例
不存在則自動建立新實例並存入對應作用域
依請求參數名稱匹配 Bean 屬性，自動呼叫 Setter 注入值
若配置 validate="true"，呼叫 validate() 方法
驗證通過則傳遞給 Action.execute()，失敗則轉向 input 頁面
Action 執行完畢可選擇性重置或保留 Form Bean

ActionForm 實作範本

public class UserRegistrationForm extends ActionForm {
    private String username;
    private String email;
    private String password;
    private String confirmPassword;
    private Date birthDate;
    // Getter/Setter 省略

    @Override
    public ActionErrors validate(ActionMapping mapping, HttpServletRequest request) {
        ActionErrors errors = new ActionErrors();
        
        if (username == null || username.trim().isEmpty()) {
            errors.add("username", new ActionMessage("error.username.required"));
        } else if (username.length() < 3 || username.length() > 20) {
            errors.add("username", new ActionMessage("error.username.length"));
        }
        
        if (email == null || !email.matches("^[\\w.-]+@[\\w.-]+\\.\\w+$")) {
            errors.add("email", new ActionMessage("error.email.format"));
        }
        
        if (password == null || password.length() < 6) {
            errors.add("password", new ActionMessage("error.password.length"));
        }
        
        if (!password.equals(confirmPassword)) {
            errors.add("confirmPassword", new ActionMessage("error.password.mismatch"));
        }
        
        return errors.isEmpty() ? null : errors;
    }

    @Override
    public void reset(ActionMapping mapping, HttpServletRequest request) {
        // 重置預設值 (如下拉選單預設選項)
        this.username = "";
        this.email = "";
    }
}

設計原則

粒度：可細粒度 (每表單一 Bean) 或粗粒度 (多表單共用)，視業務複雜度決定
無業務邏輯：僅做資料承載與格式驗證，業務規則委派給 Action 或 Service
屬性命名：遵循 JavaBean 慣例，表單欄位 userName 對應 setUserName()
不可變性：避免在 Form Bean 中持有可變集合物件，防止多請求間狀態汙染

三、Action Bean 詳細設計

核心職責

接收經驗證的 ActionForm
協調業務邏輯執行 (呼叫 Service/Manager/DAO)
處理例外與交易邊界
根據執行結果選擇轉向 (ActionForward)

執行緒安全要求

Action 為單例 (Singleton)，多執行緒共用同一實例，嚴禁使用實例變數儲存請求相關狀態。

// ❌ 錯誤：實例變數會被多執行緒共享
private UserService userService; // 這個是安全的 (無狀態服務)
private String currentUsername;  // 危險！請求狀態洩漏

// ✅ 正確：請求資料全部來自參數或 ThreadLocal
public ActionForward execute(ActionMapping mapping, ActionForm form,
                             HttpServletRequest request, HttpServletResponse response) {
    UserRegistrationForm regForm = (UserRegistrationForm) form;
    String username = regForm.getUsername(); // 從 Form 取得
    // ...
}

Action 實作範本

public class UserRegistrationAction extends Action {
    private UserService userService; // 由 Spring/IOC 注入

    public void setUserService(UserService userService) {
        this.userService = userService;
    }

    @Override
    public ActionForward execute(ActionMapping mapping, ActionForm form,
                                 HttpServletRequest request, HttpServletResponse response)
            throws Exception {
        
        // 1. 取消鍵檢查
        if (isCancelled(request)) {
            return mapping.findForward("cancel");
        }

        UserRegistrationForm regForm = (UserRegistrationForm) form;
        
        try {
            // 2. 呼叫業務服務 (交易邊界在 Service 層)
            UserVO user = new UserVO();
            user.setUsername(regForm.getUsername());
            user.setEmail(regForm.getEmail());
            user.setPassword(regForm.getPassword());
            
            userService.registerUser(user);
            
            // 3. 成功訊息
            saveMessage(request, "message.registration.success");
            
            // 4. 轉向成功頁
            return mapping.findForward("success");
            
        } catch (BusinessException e) {
            // 5. 業務異常處理
            saveErrors(request, e.getActionErrors());
            return mapping.getInputForward(); // 回輸入頁
        }
    }
}

Action 實用方法

方法	用途
getLocale(request)	取得用戶 Locale (支援國際化)
getResources()	取得 MessageResources (訊息國際化)
isCancelled(request)	檢查用戶是否按取消鍵
saveErrors(request, errors)	儲存錯誤訊息供 JSP 顯示
saveMessages(request, messages)	儲存成功/資訊訊息

四、業務層 Bean 設計 (JavaBean / EJB)

系統狀態 Bean

// Session 作用域：購物車
public class ShoppingCart implements Serializable {
    private Map items = new HashMap<>();
    
    public void addItem(Product product, int quantity) { ... }
    public void removeItem(Product product) { ... }
    public BigDecimal getTotalPrice() { ... }
    // 無業務規則，純資料容器
}

// Application 作用域：產品目錄快取
public class ProductCatalog {
    private Map products = new ConcurrentHashMap<>();
    public Product getProduct(String id) { ... }
    public List search(String keyword) { ... }
}

業務邏輯 Bean (Service Layer)

// 無狀態、可重用、不依賴 Web 環境
public class UserService {
    private UserDAO userDAO;
    private EmailService emailService;
    
    @Transactional
    public void registerUser(UserVO user) throws BusinessException {
        // 1. 業務規則驗證
        if (userDAO.exists(user.getUsername())) {
            throw new BusinessException("error.username.exists");
        }
        
        // 2. 執行核心邏輯
        user.setCreatedDate(new Date());
        user.setStatus(UserStatus.ACTIVE);
        userDAO.insert(user);
        
        // 3. 發送歡迎郵件 (非同步)
        emailService.sendWelcomeEmailAsync(user.getEmail());
    }
}

設計鐵律：業務層零 Web 依賴

❌ import javax.servlet.*、HttpServletRequest、HttpSession
✅ 純 Java 類別，參數為 VO/DTO/Primitive
✅ 可在單元測試、批次程式、Web Service 重用
✅ Action 負責從 Request 提取資料轉為 VO 傳給 Service

五、資料庫連線池整合

啟動 Servlet 初始化連線池

public class DataSourceInitServlet extends HttpServlet {
    private ConnectionPool pool;

    @Override
    public void init() throws ServletException {
        String url = getInitParameter("jdbc.url");
        String user = getInitParameter("jdbc.user");
        String pass = getInitParameter("jdbc.password");
        int maxConn = Integer.parseInt(getInitParameter("jdbc.maxconn"));
        
        pool = new ConnectionPool(url, user, pass, maxConn);
        getServletContext().setAttribute("connectionPool", pool);
    }

    @Override
    public void destroy() {
        if (pool != null) pool.releaseAll();
    }
}

web.xml 配置

<servlet>
    <servlet-name>DataSourceInit</servlet-name>
    <servlet-class>com.myapp.DataSourceInitServlet</servlet-class>
    <init-param><param-name>jdbc.url</param-name><param-value>jdbc:mysql://localhost/mydb</param-value></init-param>
    <init-param><param-name>jdbc.user</param-name><param-value>root</param-value></init-param>
    <init-param><param-name>jdbc.password</param-name><param-value>secret</param-value></init-param>
    <init-param><param-name>jdbc.maxconn</param-name><param-value>20</param-value></init-param>
    <load-on-startup>1</load-on-startup>
</servlet>

Action 中使用

Connection conn = null;
try {
    ConnectionPool pool = (ConnectionPool) getServletContext().getAttribute("connectionPool");
    conn = pool.getConnection();
    userDAO.setConnection(conn);
    userService.registerUser(user);
} finally {
    if (conn != null) pool.returnConnection(conn); // 歸還而非關閉
}

六、struts-config.xml 完整配置範例

<struts-config>
    <form-beans>
        <form-bean name="userRegistrationForm" 
                   type="com.myapp.form.UserRegistrationForm"/>
    </form-beans>

    <action-mappings>
        <action path="/register"
                type="com.myapp.action.UserRegistrationAction"
                name="userRegistrationForm"
                scope="request"
                validate="true"
                input="/register.jsp">
            <forward name="success" path="/welcome.jsp"/>
            <forward name="cancel" path="/index.jsp"/>
        </action>
    </action-mappings>

    <message-resources parameter="ApplicationResources"/>
</struts-config>

總結：Model 分層最佳實踐

層級	組件	職責	作用域	關鍵原則
表現層	ActionForm	資料承載、格式驗證、錯誤回顯	request/session	無業務邏輯、不可變集合
控制層	Action	流程協調、例外處理、轉向決定	Singleton	執行緒安全、無實例狀態、薄控制器
業務層	Service/Manager	核心業務規則、交易管理	Singleton/Prototype	零 Web 依賴、可獨立測試、POJO
資料層	DAO/Entity	持久化操作、資料映射	Prototype	介面導向、連線池管理、異常轉換
狀態層	State Beans	會話/應用層級資料快取	session/application	序列化、同步控制、生命週期管理