downpour 写道
拦截器是AOP中的概念,它本身是一段代码,可以通过定义“织入点”,来指定拦截器的代码在“织入点”的前后执行,从而起到拦截的作用。正如上面 Struts2的Reference中讲述的,Struts2的Interceptor,其拦截的对象是Action代码,可以定义在Action代码之前或者之后执行拦截器的代码。
接下来,我们将重点讨论一下Struts2中的拦截器的内部结构和执行顺序,并结合源码进行分析。
Interceptor结构
让我们再来回顾一下之前我们曾经用过的一张Action LifeCycle的图:
图中,我们可以发现,Struts2的Interceptor一层一层,把Action包裹在最里面。这样的结构,大概有以下一些特点:
1. 整个结构就如同一个堆栈,除了Action以外,堆栈中的其他元素是Interceptor
2. Action位于堆栈的底部。由于堆栈"先进后出"的特性,如果我们试图把Action拿出来执行,我们必须首先把位于Action上端的Interceptor拿出来执行。这样,整个执行就形成了一个递归调用
3. 每个位于堆栈中的Interceptor,除了需要完成它自身的逻辑,还需要完成一个特殊的执行职责。这个执行职责有3种选择:
1) 中止整个执行,直接返回一个字符串作为resultCode
2) 通过递归调用负责调用堆栈中下一个Interceptor的执行
3) 如果在堆栈内已经不存在任何的Interceptor,调用Action
Struts2的拦截器结构的设计,实际上是一个典型的 责任链模式 的应用。首先将整个执行划分成若干相同类型的元素,每个元素具备不同的逻辑责任,并将他们纳入到一个链式的数据结构中(我们可以把堆栈结构也看作是一个递归的链式结构),而每个元素又有责任负责链式结构中下一个元素的执行调用。
这样的设计,从代码重构的角度来看,实际上是将一个复杂的系统,分而治之,从而使得每个部分的逻辑能够高度重用并具备高度可扩展性。所以,Interceptor结构实在是Struts2/Xwork设计中的精华之笔。
图中,我们可以发现,Struts2的Interceptor一层一层,把Action包裹在最里面。这样的结构,大概有以下一些特点:
1. 整个结构就如同一个堆栈,除了Action以外,堆栈中的其他元素是Interceptor
2. Action位于堆栈的底部。由于堆栈"先进后出"的特性,如果我们试图把Action拿出来执行,我们必须首先把位于Action上端的Interceptor拿出来执行。这样,整个执行就形成了一个递归调用
3. 每个位于堆栈中的Interceptor,除了需要完成它自身的逻辑,还需要完成一个特殊的执行职责。这个执行职责有3种选择:
1) 中止整个执行,直接返回一个字符串作为resultCode
2) 通过递归调用负责调用堆栈中下一个Interceptor的执行
3) 如果在堆栈内已经不存在任何的Interceptor,调用Action
Struts2的拦截器结构的设计,实际上是一个典型的 责任链模式 的应用。首先将整个执行划分成若干相同类型的元素,每个元素具备不同的逻辑责任,并将他们纳入到一个链式的数据结构中(我们可以把堆栈结构也看作是一个递归的链式结构),而每个元素又有责任负责链式结构中下一个元素的执行调用。
这样的设计,从代码重构的角度来看,实际上是将一个复杂的系统,分而治之,从而使得每个部分的逻辑能够高度重用并具备高度可扩展性。所以,Interceptor结构实在是Struts2/Xwork设计中的精华之笔。
Interceptor执行分析
Interceptor的定义
我们来看一下Interceptor的接口的定义:
Interceptor的接口定义没有什么特别的地方,除了init和destory方法以外,intercept方法是实现整个拦截器机制的核心方法。而它所依赖的参数ActionInvocation则是我们之前章节中曾经提到过的著名的 Action调度者 。
我们再来看看一个典型的Interceptor的抽象实现类:
在这个实现类中,实际上已经实现了最简单的拦截器的雏形。或许大家对这样的代码还比较陌生,这没有关系。我在这里需要指出的是一个很重要的方法invocation.invoke()。这是ActionInvocation中的方法,而ActionInvocation是Action调度者,所以这个方法具备以下2层含义:
1. 如果拦截器堆栈中还有其他的Interceptor,那么invocation.invoke()将调用堆栈中下一个Interceptor的执行。
2. 如果拦截器堆栈中只有Action了,那么invocation.invoke()将调用Action执行。
所以,我们可以发现,invocation.invoke()这个方法其实是整个拦截器框架的实现核心。基于这样的实现机制,我们还可以得到下面2个非常重要的推论:
1. 如果在拦截器中,我们不使用invocation.invoke()来完成堆栈中下一个元素的调用,而是直接返回一个字符串作为执行结果,那么整个执行将被中止。
2. 我们可以以invocation.invoke()为界,将拦截器中的代码分成2个部分,在invocation.invoke()之前的代码,将会在Action之前被依次执行,而在invocation.invoke()之后的代码,将会在Action之后被逆序执行。
由此,我们就可以通过invocation.invoke()作为Action代码真正的拦截点,从而实现AOP。
Interceptor拦截类型
从上面的分析,我们知道,整个拦截器的核心部分是invocation.invoke()这个函数的调用位置。事实上,我们也正式根据这句代码的调用位置,来进行拦截类型的区分的。在Struts2中,Interceptor的拦截类型,分成以下三类:
1. before
before拦截,是指在拦截器中定义的代码,它们存在于invocation.invoke()代码执行之前。这些代码,将依照拦截器定义的顺序, 顺序执行 。
2. after
after拦截,是指在拦截器中定义的代码,它们存在于invocation.invoke()代码执行之后。这些代码,将一招拦截器定义的顺序, 逆序执行 。
3. PreResultListener
有的时候,before拦截和after拦截对我们来说是不够的,因为我们需要在Action执行完之后,但是还没有回到视图层之前,做一些事情。Struts2同样支持这样的拦截,这种拦截方式,是通过在拦截器中注册一个PreResultListener的接口来实现的。
在这里,我们看到,Struts2能够支持如此多的拦截类型,与其本身的数据结构和整体设计有很大的关系。正如我在之前的文章中所提到的:
我们可以看到,Struts2对于整个执行的划分,从Interceptor到Action一直到Result,每一层都职责明确。不仅如此,Struts2还为每一个层次之前都设立了恰如其分的插入点。使得整个Action层的扩展性得到了史无前例的提升。
Interceptor执行顺序
Interceptor的执行顺序或许是我们在整个过程中最最关心的部分。根据上面所提到的概念,我们实际上已经能够大致明白了Interceptor的执行机理。我们来看看Struts2的Reference对Interceptor执行顺序的一个形象的例子。
如果我们有一个interceptor-stack的定义如下:
那么,整个执行的顺序大概像这样:
在这里,我稍微改了一下Struts2的Reference中的执行顺序示例,使得整个执行顺序更加能够被理解。我们可以看到,递归调用保证了各种各样的拦截类型的执行能够井井有条。
请注意在这里,每个拦截器中的代码的执行顺序,在Action之前,拦截器的执行顺序与堆栈中定义的一致;而在Action和Result之后,拦截器的执行顺序与堆栈中定义的顺序相反。
我们来看一下Interceptor的接口的定义:
- public interface Interceptor extends Serializable{
- /**
- *Calledtoletaninterceptorcleanupanyresourcesithasallocated.
- */
- void destroy();
- /**
- *Calledafteraninterceptoriscreated,butbeforeanyrequestsareprocessedusing
- *{@link#intercept(com.opensymphony.xwork2.ActionInvocation)intercept},giving
- *theInterceptorachancetoinitializeanyneededresources.
- */
- void init();
- /**
- *AllowstheInterceptortodosomeprocessingontherequestbeforeand/oraftertherestoftheprocessingofthe
- *requestbythe{@linkActionInvocation}ortoshort-circuittheprocessingandjustreturnaStringreturncode.
- *
- *@returnthereturncode,eitherreturnedfrom{@linkActionInvocation#invoke()},orfromtheinterceptoritself.
- *@throwsExceptionanysystem-levelerror,asdefinedin{@linkcom.opensymphony.xwork2.Action#execute()}.
- */
- Stringintercept(ActionInvocationinvocation) throws Exception;
- }
Interceptor的接口定义没有什么特别的地方,除了init和destory方法以外,intercept方法是实现整个拦截器机制的核心方法。而它所依赖的参数ActionInvocation则是我们之前章节中曾经提到过的著名的 Action调度者 。
我们再来看看一个典型的Interceptor的抽象实现类:
- public abstract class AroundInterceptor extends AbstractInterceptor{
- /*(non-Javadoc)
- *@seecom.opensymphony.xwork2.interceptor.AbstractInterceptor#intercept(com.opensymphony.xwork2.ActionInvocation)
- */
- @Override
- public Stringintercept(ActionInvocationinvocation) throws Exception{
- Stringresult= null ;
- before(invocation);
- //调用下一个拦截器,如果拦截器不存在,则执行Action
- result=invocation.invoke();
- after(invocation,result);
- return result;
- }
- public abstract void before(ActionInvocationinvocation) throws Exception;
- public abstract void after(ActionInvocationinvocation,StringresultCode) throws Exception;
- }
在这个实现类中,实际上已经实现了最简单的拦截器的雏形。或许大家对这样的代码还比较陌生,这没有关系。我在这里需要指出的是一个很重要的方法invocation.invoke()。这是ActionInvocation中的方法,而ActionInvocation是Action调度者,所以这个方法具备以下2层含义:
1. 如果拦截器堆栈中还有其他的Interceptor,那么invocation.invoke()将调用堆栈中下一个Interceptor的执行。
2. 如果拦截器堆栈中只有Action了,那么invocation.invoke()将调用Action执行。
所以,我们可以发现,invocation.invoke()这个方法其实是整个拦截器框架的实现核心。基于这样的实现机制,我们还可以得到下面2个非常重要的推论:
1. 如果在拦截器中,我们不使用invocation.invoke()来完成堆栈中下一个元素的调用,而是直接返回一个字符串作为执行结果,那么整个执行将被中止。
2. 我们可以以invocation.invoke()为界,将拦截器中的代码分成2个部分,在invocation.invoke()之前的代码,将会在Action之前被依次执行,而在invocation.invoke()之后的代码,将会在Action之后被逆序执行。
由此,我们就可以通过invocation.invoke()作为Action代码真正的拦截点,从而实现AOP。
Interceptor拦截类型
从上面的分析,我们知道,整个拦截器的核心部分是invocation.invoke()这个函数的调用位置。事实上,我们也正式根据这句代码的调用位置,来进行拦截类型的区分的。在Struts2中,Interceptor的拦截类型,分成以下三类:
1. before
before拦截,是指在拦截器中定义的代码,它们存在于invocation.invoke()代码执行之前。这些代码,将依照拦截器定义的顺序, 顺序执行 。
2. after
after拦截,是指在拦截器中定义的代码,它们存在于invocation.invoke()代码执行之后。这些代码,将一招拦截器定义的顺序, 逆序执行 。
3. PreResultListener
有的时候,before拦截和after拦截对我们来说是不够的,因为我们需要在Action执行完之后,但是还没有回到视图层之前,做一些事情。Struts2同样支持这样的拦截,这种拦截方式,是通过在拦截器中注册一个PreResultListener的接口来实现的。
- public interface PreResultListener{
- /**
- *ThiscallbackmethodwillbecalledaftertheActionexecutionandbeforetheResultexecution.
- *
- *@paraminvocation
- *@paramresultCode
- */
- void beforeResult(ActionInvocationinvocation,StringresultCode);
- }
在这里,我们看到,Struts2能够支持如此多的拦截类型,与其本身的数据结构和整体设计有很大的关系。正如我在之前的文章中所提到的:
downpour 写道
因为Action是一个普通的Java类,而不是一个Servlet类,完全脱离于Web容器,所以我们就能够更加方便地对Control层进行合理的层次设计,从而抽象出许多公共的逻辑,并将这些逻辑脱离出Action对象本身。
我们可以看到,Struts2对于整个执行的划分,从Interceptor到Action一直到Result,每一层都职责明确。不仅如此,Struts2还为每一个层次之前都设立了恰如其分的插入点。使得整个Action层的扩展性得到了史无前例的提升。
Interceptor执行顺序
Interceptor的执行顺序或许是我们在整个过程中最最关心的部分。根据上面所提到的概念,我们实际上已经能够大致明白了Interceptor的执行机理。我们来看看Struts2的Reference对Interceptor执行顺序的一个形象的例子。
如果我们有一个interceptor-stack的定义如下:
- < interceptor-stack name = "xaStack" >
- < interceptor-ref name = "thisWillRunFirstInterceptor" />
- < interceptor-ref name = "thisWillRunNextInterceptor" />
- < interceptor-ref name = "followedByThisInterceptor" />
- < interceptor-ref name = "thisWillRunLastInterceptor" />
- </ interceptor-stack >
那么,整个执行的顺序大概像这样:
在这里,我稍微改了一下Struts2的Reference中的执行顺序示例,使得整个执行顺序更加能够被理解。我们可以看到,递归调用保证了各种各样的拦截类型的执行能够井井有条。
请注意在这里,每个拦截器中的代码的执行顺序,在Action之前,拦截器的执行顺序与堆栈中定义的一致;而在Action和Result之后,拦截器的执行顺序与堆栈中定义的顺序相反。
源码解析
接下来我们就来看看源码,看看Struts2是如何保证拦截器、Action与Result三者之间的执行顺序的。
之前我曾经提到,ActionInvocation是Struts2中的调度器,所以事实上,这些代码的调度执行,是在ActionInvocation的实现类中完成的,这里,我抽取了DefaultActionInvocation中的invoke()方法,它将向我们展示一切。
从源码中,我们可以看到,我们之前提到的Struts2的Action层的4个不同的层次,在这个方法中都有体现,他们分别是:拦截器(Interceptor)、Action、PreResultListener和Result。在这个方法中,保证了这些层次的有序调用和执行。由此我们也可以看出 Struts2在Action层次设计上的众多考虑,每个层次都具备了高度的扩展性和插入点,使得程序员可以在任何喜欢的层次加入自己的实现机制改变Action的行为。
在这里,需要特别强调的,是其中拦截器部分的执行调用:
表面上,它只是执行了拦截器中的intercept方法,如果我们结合拦截器来看,就能看出点端倪来:
原来在intercept()方法又对ActionInvocation的invoke()方法进行递归调用,ActionInvocation循环嵌套在intercept()中,一直到语句result = invocation.invoke()执行结束。这样,Interceptor又会按照刚开始执行的逆向顺序依次执行结束。
一个有序链表,通过递归调用,变成了一个堆栈执行过程,将一段有序执行的代码变成了2段执行顺序完全相反的代码过程,从而巧妙地实现了AOP。 这也就成为了Struts2的Action层的AOP基础。
之前我曾经提到,ActionInvocation是Struts2中的调度器,所以事实上,这些代码的调度执行,是在ActionInvocation的实现类中完成的,这里,我抽取了DefaultActionInvocation中的invoke()方法,它将向我们展示一切。
- /**
- *@throwsConfigurationExceptionIfnoresultcanbefoundwiththereturnedcode
- */
- public Stringinvoke() throws Exception{
- StringprofileKey= "invoke:" ;
- try {
- UtilTimerStack.push(profileKey);
- if (executed){
- throw new IllegalStateException( "Actionhasalreadyexecuted" );
- }
- //依次调用拦截器堆栈中的拦截器代码执行
- if (interceptors.hasNext()){
- final InterceptorMappinginterceptor=(InterceptorMapping)interceptors.next();
- UtilTimerStack.profile( "interceptor:" +interceptor.getName(),
- new UtilTimerStack.ProfilingBlock<String>(){
- public StringdoProfiling() throws Exception{
- //将ActionInvocation作为参数,调用interceptor中的intercept方法执行
- resultCode=interceptor.getInterceptor().intercept(DefaultActionInvocation. this );
- return null ;
- }
- });
- } else {
- resultCode=invokeActionOnly();
- }
- //thisisneededbecausetheresultwillbeexecuted,thencontrolwillreturntotheInterceptor,whichwill
- //returnaboveandflowthroughagain
- if (!executed){
- //执行PreResultListener
- if (preResultListeners!= null ){
- for (Iteratoriterator=preResultListeners.iterator();
- iterator.hasNext();){
- PreResultListenerlistener=(PreResultListener)iterator.next();
- String_profileKey= "preResultListener:" ;
- try {
- UtilTimerStack.push(_profileKey);
- listener.beforeResult( this ,resultCode);
- }
- finally {
- UtilTimerStack.pop(_profileKey);
- }
- }
- }
- //nowexecutetheresult,ifwe'resupposedto
- //action与interceptor执行完毕,执行Result
- if (proxy.getExecuteResult()){
- executeResult();
- }
- executed= true ;
- }
- return resultCode;
- }
- finally {
- UtilTimerStack.pop(profileKey);
- }
- }
从源码中,我们可以看到,我们之前提到的Struts2的Action层的4个不同的层次,在这个方法中都有体现,他们分别是:拦截器(Interceptor)、Action、PreResultListener和Result。在这个方法中,保证了这些层次的有序调用和执行。由此我们也可以看出 Struts2在Action层次设计上的众多考虑,每个层次都具备了高度的扩展性和插入点,使得程序员可以在任何喜欢的层次加入自己的实现机制改变Action的行为。
在这里,需要特别强调的,是其中拦截器部分的执行调用:
- resultCode=interceptor.getInterceptor().intercept(DefaultActionInvocation. this );
表面上,它只是执行了拦截器中的intercept方法,如果我们结合拦截器来看,就能看出点端倪来:
- public Stringintercept(ActionInvocationinvocation) throws Exception{
- Stringresult= null ;
- before(invocation);
- //调用invocation的invoke()方法,在这里形成了递归调用
- result=invocation.invoke();
- after(invocation,result);
- return result;
- }
原来在intercept()方法又对ActionInvocation的invoke()方法进行递归调用,ActionInvocation循环嵌套在intercept()中,一直到语句result = invocation.invoke()执行结束。这样,Interceptor又会按照刚开始执行的逆向顺序依次执行结束。
一个有序链表,通过递归调用,变成了一个堆栈执行过程,将一段有序执行的代码变成了2段执行顺序完全相反的代码过程,从而巧妙地实现了AOP。 这也就成为了Struts2的Action层的AOP基础。