Struts 用戶指南：MVC 架構與核心組件詳解

1. 介紹

1.1 Model-View-Controller (MVC) 設計模式

MVC 模式將應用程式分為三大核心角色：Model（模型/數據與業務邏輯）、View（視圖/用戶界面）、Controller（控制器/請求分發）。Struts 框架完整實現了這一架構，並將其映射至 Web 應用組件。

1.2 MVC 概念映射到 Struts 組件

Struts 架構將 MVC 概念具體化為以下 Web 組件：

• Model：系統狀態與業務邏輯 JavaBeans
• View：JSP 頁面與表現組件（含自定義標籤庫）
• Controller：ActionServlet 與 ActionMapping

1.3 Model：系統狀態與業務邏輯 JavaBeans

Model 可細分為「內部狀態」（名詞）與「改變狀態的行為」（動詞）。通常以一組 JavaBeans 表示狀態，屬性對應狀態細節。根據應用複雜度，Beans 可為自包含型（自行持久化）或門面型（從外部數據源獲取數據）。大型應用常用 Entity EJBs 表示持久狀態。

業務邏輯行為可封裝在狀態 Beans 的方法中，或獨立的 Session EJBs 中。小型應用可將簡單邏輯置於 Action 類，但 Struts 建議將業務邏輯（做什麼）與 Action 類（決定做什麼）分離。

1.4 View：JSP 頁面與表現組件

Struts 應用的 View 層主要基於 JSP 技術。JSP 包含靜態模板文本（HTML/XML）與動態內容（由標籤解析插入）。Struts 提供豐富的自定義標籤庫，便於構建國際化用戶界面，並與 ActionForm Beans 完美配合。

業務對象亦可根據當前狀態渲染 HTML/XML，透過 <jsp:include> 整合至 JSP 頁面。

1.5 Controller：ActionServlet 與 ActionMapping

Controller 集中接收客戶端請求，決定執行業務邏輯，再委派適當 View 組件生成響應。Struts 中的核心控制器為 ActionServlet，透過 ActionMapping 接口定義的映射集合進行配置。每個映射包含：匹配請求 URI 的路徑、負責業務邏輯的 Action 類全名。控制器將控制權轉交給 Action 類，執行完畢後再導向對應 View。

ActionMapping 支持擴展屬性，允許保存應用專屬信息；並支持邏輯名稱定義轉向目標，實現控制邏輯與顯示邏輯的解耦。

2. 創建 Model 組件

2.1 概述

Model 組件開發聚焦於創建支撐所有功能需求的 JavaBeans 類。開發前需理解「作用域」概念，因其決定 Bean 的生命週期與可見性。

2.2 JavaBeans 與作用域

Web 應用中 JavaBeans 可存放於四種屬性集合，對應不同作用域：

作用域	說明	Servlet API 對應
page	單一 JSP 頁面可見，生命週期限於當前請求	service() 方法局部變量
request	單一 JSP 頁面及包含/轉向頁面可見	Request 屬性
session	特定用戶會話中所有 JSP/Servlet 可見，跨請求	Session 屬性
application	整個 Web 應用所有 JSP/Servlet 可見	ServletContext 屬性

同一 Web 應用的 JSP 與 Servlet 共享相同 Bean 集合。例如 Servlet 中設定 request 屬性，轉向的 JSP 即可透過 <jsp:useBean> 獲取。

2.3 ActionForm Beans

Struts 假定每個輸入請求對應一個 ActionForm Bean（實現 ActionForm 接口）。在 ActionMapping 配置後，Controller Servlet 自動執行：

1. 檢查 Session 中是否存在對應類實例
2. 不存在則自動創建並放入 Session
3. 將請求參數自動映射至 Bean 同名屬性（類似 <jsp:setProperty property="*">）
4. 將填充後的 Bean 傳遞給 Action 的 perform() 方法

編寫原則：

• ActionForm 接口無需實現方法，僅作角色標識；通常僅含 getter/setter，不含業務邏輯
• 少量輸入驗證可置於此，主要職責是保留用戶輸入值（含錯誤輸入），便於重顯表單修正
• 完整驗證應在 Action 類或業務邏輯 Bean 中執行
• 每個表單欄位對應一個屬性（遵循 JavaBeans 命名慣例）
• 「表單」不必對應單一 JSP 頁面，跨頁面向導式表單應共用同一 ActionForm Bean 並提交至同一 Action

2.4 系統狀態 Beans

實際業務狀態通常由一組 JavaBeans 表示。如購物車系統包含購物車 Bean（維護選購項目）、用戶信息 Bean、商品目錄 Bean 等。小型系統可全量駐留內存；大型系統常對應外部數據庫（如 CustomerBean 對應 CUSTOMERS 表），按需創建/清除，或使用 Entity EJBs。

2.5 業務邏輯 Beans

功能邏輯應封裝於專門設計的 JavaBeans 方法中。為最大化復用，業務邏輯 Bean 應不依賴 Web 環境（避免 import javax.servlet.*）。Action 類（Controller）負責將 HTTP 請求轉換為業務 Bean 方法調用。根據複雜度，業務 Bean 可為普通 JavaBeans（配合 JDBC）或有狀態/無狀態 EJBs。

2.6 題外話：訪問關係數據庫

推薦模式：使用連接池（ConnectionPool）。啟動 Servlet 在 init() 中初始化連接池並存入 ServletContext（application 作用域）；destroy() 中釋放資源。Action 類調用業務邏輯時：從池獲取連接 → 傳遞給業務方法 → 用完歸還池（即使拋出異常也必須在 finally 中歸還）。此模式使業務邏輯類與連接獲取邏輯解耦，便於在非 Web 環境（如批處理）復用。

3. 創建 View 組件

3.1 概述

聚焦於 JSP 技術構建 View，Struts 提供表單交互與國際化支持。

3.2 國際化消息

Web 應用常需支持多語言（i18n）與本地化。核心類：

• java.util.Locale：代表特定國家/語言及格式假設
• java.util.ResourceBundle：多語言消息基礎工具
• PropertyResourceBundle：標準實現，支援 properties 文件格式
• java.text.MessageFormat：運行時參數替換消息佔位符（{0}、{1}...）
• org.apache.struts.util.MessageResources：Struts 封裝，支援按 Locale 獲取消息

資源文件命名慣例：基礎名.properties（默認語言）、基礎名_xx.properties（ISO 語言代碼）。在 web.xml 配置 Controller Servlet 時指定資源包基礎名。

3.3 表單與 FormBean 交互

傳統 HTML 表單處理繁瑣且易錯。Struts 提供基於 JSP 1.1 的自定義標籤庫大幅簡化：

<struts:text name="username"/>

框架自動從關聯 Bean 獲取初始值，無需顯式編碼。

3.3.1 使用 Struts 建立表單範例

完整登入頁面 Logon.jsp 展示核心特性：

• taglib 指令引入標籤庫描述符
• message 標籤從 MessageResources 獲取國際化文本
• errors 標籤顯示業務邏輯保存的錯誤消息
• form 標籤渲染 <form> 並關聯 Session 作用域 FormBean
• text/password 標籤渲染輸入框，自動綁定 Bean 屬性
• submit/reset 按鈕文本同樣國際化

3.3.2 輸入字段類型支持

Struts 為所有 HTML 輸入類型提供標籤：checkbox、hidden、password、radio、reset、select/option、submit、text、textarea。所有字段標籤必須嵌套在 form 標籤內。

3.3.3 其他有用表現標籤

• enumerate / iterate：遍歷集合（後者支援 Java 2 Collection API）
• getProperty：獲取 Bean 屬性作為 page 作用域 Bean
• ifAttributeExists/Missing、ifParameterEquals/NotEquals/NotNull/Null：條件渲染
• link：生成超鏈接，無 Cookie 時自動 URL 重寫維持 Session
• parameter：安全輸出請求參數
• property：顯示唯讀 Bean 屬性

3.3.4 自動表單驗證

實現 ValidatingActionForm 接口（擴展 ActionForm），新增 validate() 方法：

• 驗證通過：返回 null 或空數組，Controller 繼續調用 Action
• 驗證失敗：返回錯誤消息鍵值數組，Controller 保存為請求屬性並重導回輸入表單（由 ActionMapping 的 inputForm 指定）

此特性為可選，若僅實現 ActionForm 則假定驗證由 Action 類負責。

3.4 其他表現技術

3.4.1 應用專用自定義標籤

除 Struts 內建標籤外，可創建應用專屬標籤。示例應用包含：checkLogon（檢查會話、未登入導向登入頁）、linkSubscription、linkUser（生成攜帶鍵值的超鏈接）。

3.4.2 包含文件的頁面組件

單一 JSP 構建完整頁面屬常見做法，但門戶類應用常需組合多個邏輯獨立片段（搜索、新聞、討論、郵件提示等）。可透過 JSP include 機制組裝：

• include 指令（<%@ include file="..." %>）：編譯期處理，適合靜態片段
• include 動作（<jsp:include page="..." flush="true" />）：請求期處理，支援條件包含

3.4.3 圖片處理組件

動態生成圖表（如股價走勢）常用兩法：

1. Servlet 生成圖片流，設置 Content-Type: image/gif 直接輸出
2. Java Applet 下載並渲染，可透過參數或自行連接服務器獲取數據

4. 創建 Controller 組件

4.1 概述

Controller 相關職責：編寫 Action 類、ActionMapping 實現、action.xml 配置、更新 web.xml、添加 Struts 組件。

4.2 Action 類

實現 Action 接口，核心方法：

public ActionForward perform(ActionServlet servlet,
    ActionMapping mapping, ActionForm form,
    HttpServletRequest request, HttpServletResponse response)
    throws IOException, ServletException;

典型 perform() 邏輯：驗證 Session/登入狀態 → 表單驗證（若未自動驗證） → 執行業務處理（建議調用業務 Bean） → 更新服務端對象（request/session 作用域 Bean） → 返回 ActionForward 指向下一個 JSP。

設計要點：

• Controller 僅創建單一 Action 實例服務所有請求 → 必須線程安全（僅使用局部變量，避免實例變量）
• 捕獲業務 Bean 異常並記錄日誌（servlet.log()）
• 盡早釋放資源（如數據庫連接），即使發生異常
• 避免過大 Action 類，業務邏輯應委派給獨立 Bean（示例應用為演示簡化而違反此原則）

4.3 ActionMapping 實現

ActionMapping 接口封裝映射元數據：actionClass、formAttribute、formClass、path。Struts 提供便利基類 ActionMappingBase；可擴展添加自定義屬性（如示例應用的 failure、success 邏輯名），使 Action 類與具體 JSP 頁面名解耦。

4.4 Action 映射配置文件 (action.xml)

基於 XML 配置，Struts Digester 模塊解析並創建映射對象。文件放置於 WEB-INF/action.xml，根元素 <action-mappings> 包含多個 <action>。示例：

<action-mappings>
  <forward name="Logon" path="/Logon.jsp"/>
  <action path="/Logon"
    actionClass="org.apache.struts.example.LogonAction"
    formAttribute="LogonForm"
    formClass="org.apache.struts.example.LogonForm"
    inputForm="/Logon.jsp">
    <forward name="success" path="/mainMenu.jsp"/>
  </action>
</action-mappings>

<forward> 定義邏輯名，Action 類透過 mapping.findForward() 獲取。全局 forward 定義在 <action> 外部，供所有 Action 共享。

4.5 Web 應用部署描述符 (web.xml)

4.5.1 配置 Action Servlet 實例

<servlet>
  <servlet-name>action</servlet-name>
  <servlet-class>org.apache.struts.action.ActionServlet</servlet-class>
  <init-param>
    <param-name>application</param-name>
    <param-value>org.apache.struts.example.ApplicationResources</param-value>
  </init-param>
  <init-param>
    <param-name>config</param-name>
    <param-value>/WEB-INF/action.xml</param-value>
  </init-param>
  <init-param><param-name>debug</param-name><param-value>2</param-value></init-param>
  <init-param><param-name>mapping</param-name><param-value>org.apache.struts.example.ApplicationMapping</param-value></init-param>
  <load-on-startup>2</load-on-startup>
</servlet>

主要初始化參數：application（資源包基類）、config（映射文件路徑）、debug、mapping（ActionMapping 實現類）、nocache、null（未知消息鍵行為）。

4.5.2 配置 Action Servlet 映射

兩種常用 URL 模式：

• 前綴匹配：<url-pattern>/execute/*</url-pattern> → https://host/context/execute/Logon
• 擴展匹配：<url-pattern>*.do</url-pattern> → https://host/context/Logon.do（示例應用採用）

4.5.3 配置 Struts 標籤庫

<taglib>
  <taglib-uri>/WEB-INF/struts.tld</taglib-uri>
  <taglib-location>/WEB-INF/struts.tld</taglib-location>
</taglib>

4.5.4 添加 Struts 組件

將 struts.tld 複製至 WEB-INF，struts.jar 複製至 WEB-INF/lib。