MVC框架的映射和解耦
最近在寫一個業(yè)務上用到的框架,回想起接觸過的一些MVC框架,尤其是主要貢獻在后端表現(xiàn)層上的那些,它們之間有太多的相似,在不斷解耦的過程中,層數(shù)和模塊數(shù)也越來越多,需要不斷引入層與層之間的映射邏輯將不同層次之間關聯(lián)起來,我們不妨來查看一下這個過程,能否尋找一些MVC框架的共性和啟示。
MVC 1到MVC 2模型的進化
這個話題有點老。MVC 1在桌面程序中應用較多,業(yè)務邏輯當然放在Model里面,Controller負責將用戶的請求數(shù)據(jù)傳遞到Model去,之后就放手不管了,讓View通過觀察者模式不斷獲知Model的最新變化(可以是Model變化后通知View,也可以是View自己來獲取)。這個模式看起來很簡單,不過很容易發(fā)現(xiàn)一個嚴重的問題,View必須對Model了如指掌,要不然怎么觀察它呢。這實在是一件不甚合理的事情。
MVC 2則解開了Model和View的耦合,Controller變成了中介者一樣的角色,View接收了用戶輸入,Controller把處理請求分派給Model,處理完后,又把結果交回View來展現(xiàn)。不過,這樣的代價是Controller變成了一個百事通,如果它要關心Model和View的具體實現(xiàn),耦合的問題只是換了一件外衣而已。所以,需要對Controller進一步解耦。下面的話題,也是借由這一點展開的。
從這個改變就可以看出在解耦方面的進化,但是依然沒有做足,后來ASP.NET又出了MVC 3、MVC 4,我沒有去了解其中的變更。這只是關于解耦的一個前傳,下面讓我們回到正題,看看那些隨著解耦的進一步進行,新產(chǎn)生的映射邏輯和配置。
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URL Mapping
也許最早會有人這樣寫代碼:
- if("/ServletTest/eg1".equals(request.getURI()))
- xxx;
- else if("/ServletTest/eg2".equals(request.getURI()))
- xxx;
- ... ...
但是現(xiàn)在應該已經(jīng)不會有人這樣寫了,印象中即便是最早只是用JSP+Servlet寫程序的那一批程序員寫網(wǎng)站應用的時候,URL和控制器入口的映射邏輯也已經(jīng)被獨立出來了,例如Tomcat的web.xml:
- <servlet>
- <servlet-name>Example</servlet-name>
- <servlet-class>com.xxx.xxx.Example</servlet-class>
- </servlet>
- <servlet-mapping>
- <servlet-name>Example</servlet-name>
- <url-pattern>/example</url-pattern>
- </servlet-mapping>
但是這樣的配置匹配的表達式不夠靈活(例如無法自定義匹配邏輯),而且配置過于冗長(通常來說,我是一個xml配置文件的痛恨者),于是現(xiàn)今的MVC框架都提供了一套自己的映射匹配邏輯,例如Struts2:
- <action name="example" class="com.xxx.xxx.ExampleAction">
- <result name="success" type="dispatcher">/success.jsp</result>
- <result name="input" ... />
- </action>
還可以配置全局的跳轉邏輯,傳遞參數(shù)等等,總之配置是靈活多了,可是每寫一段控制器的邏輯,還是需要配置一段到XML文件中。這樣的問題也是可以解決的,將變化點獨立到Action里,配置文件中只寫這個變化的參數(shù),這樣只需要一個配置就可以完成大部分跳轉了。
對于不同參數(shù)名稱和參數(shù)個數(shù)變化的情況,上面的辦法支持得又不好了,好在許多框架都提供了注解配置的辦法,把URL映射的邏輯變成短短的注解:
- @Results( { @Result(name = "success", location = "/success.jsp"), @Result(name = "error", location = "/error.jsp") })
可是這幫難伺候的程序員啊,還是嫌麻煩,這就需要利用CoC原則(規(guī)約優(yōu)于配置,Convention over Configuration)。在Spring MVC中,聲明了ControllerClassNameHandlerMapping以后,對于這樣沒有配置任何映射信息的方法:
- @Controller
- public class ExampleController extends MultiActionController{
- @RequestMapping
- public void e1(...);
- }
類名叫做ExampleController,方法名叫做e1,因此在使用如下URI進行訪問的時候,就自動mapping到這個example方法上:
- /example/e1
好了,這總滿足懶惰的程序員你了吧。
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Data Binding
這里Data Binding(數(shù)據(jù)綁定)指的是將用戶請求提交上來的數(shù)據(jù)和領域模型綁定起來,即生成若干個攜帶數(shù)據(jù)的模型對象。
自不必說,最原始的方式應該是類似這樣的解決方法:
- User user = new User();
- user.setName = (String)request.getParameter("name");
- user.setAge = (Integer)request.getParameter("age");
- ... ...
這當然不會入程序員的法眼了,于是框架替你把參數(shù)綁定到一個數(shù)據(jù)集合的對象上,你獲取起來就容易多了,比如在Grails框架中,可以這樣寫:
- def example = {
- def name = params.name;
- def age = params.age;
- ... ...
- }
或者干脆換成參數(shù)映射的配置文件,可是還是好啰嗦,于是“規(guī)約優(yōu)于配置”又來了,以Struts2為例:
- class UserAction{
- private User user;
- //get/set方法
- }
這種情況下,只要提交這樣的請求:
- /example/userAction?user.name=Jim&user.age=18
這個name為Jim、age為18的User對象就自動被塞進這個Action去了。Spring MVC的情況類似,只不過粒度更小,參數(shù)注入的不是類Action實例的屬性,而是Controller方法的參數(shù)——當然,思想是一樣的。
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視圖指向
你可能猜到我要說的內容了。程序員最原始的做法應該是類似這個樣子的:
- request.getRequestDispatcher("/common/success.jsp").forward(request, response);
之后進化成為配置文件配置的形式、注解配置的形式,有了前文的介紹,這實在是沒什么特別的。值得一提的是,我用過一個框架,它對于URL Mapping(front-controller做的事情)和View Routing(backend-controller做的事情)通過這樣一種有趣的機制來完成:
根據(jù)URL路徑和Controller返回的結果字符串去尋找相應目錄下對應名稱的handler;
如果找不到就找defaultHandler;
如果還是找不到就往上一級目錄去找,依此類推。
舉例來說,Controller返回View的路徑為“user/admin/do”,就到…/user/admin目錄下尋找一個do.handler的文件,找不到就尋找同目錄下的default.handler,再找不到就往父目錄去遞歸尋找。這種機制就使得URL Mapping和View Routing的過程變得具有天然的繼承性(比如公用的success.handler可以放在頂級目錄中)。
這種方式其實也是配置,但是既不是配置文件,也不是注解,更不是代碼,而是一個文件和文件夾的組織結構。
最后,你肯定知道我還是要回到“規(guī)約優(yōu)于配置”上面來。效果就是,例如訪問user/do默認完成后就去尋找…/user/success.jsp,異常后通過異常攔截器首先尋找…/user/failed.jsp。
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頁面聚合
對于服務端頁面模板的組織在我看來一直是網(wǎng)站應用編程中比較薄弱的一塊(客戶端頁面聚合即前端頁面聚合我在此先不討論),直到現(xiàn)在,頁面模板的代碼還是極容易陷入過于復雜和不易理解的境地。最開始追溯到JSP誕生以前的時代,頁面是可以由Servlet一行一行輸出的:
- PrintWriter pw = response.getWriter();
- pw.write("xxx");
- ... ...
那個時候還沒有頁面模板的概念。于是JSP出現(xiàn),可以把頁面HTML和頁面上用于展示的Java代碼糅合在一起。至于JSP最初就容易被誤用做了更多的展示以外的事情,那其實并不是工具本身的錯。直到現(xiàn)在,還有許多人對于Servlet和JSP有相當?shù)钠姡诔绦騿T聊天的時候,你要是說你的網(wǎng)站是用Servlet+JSP做的,對方往往會直接鄙視你,用那么老土的技術。其實技術本身并沒有任何錯,Servlet+JSP依然可以非常漂亮地解決很多實際問題。
對于頁面模板,無論你是使用JSP,還是FreeMarker、Velocity,你都會面對一個問題,一個和Java代碼、C++代碼一樣需要依賴和組織的問題。于是程序員就將頁面分為幾個子頁面,通過這樣的方式引入:
- <%@ page import="xxx.jsp" %>
不過,對于一些公共的頁面而言,可能要被許多頁面引用,幾乎所有的結果頁面都要引入header.jsp、menu.jsp、footer.jsp……并傳遞一些類似的參數(shù)。這讓啰嗦的程序員又覺得不開心了,我應該把我有限的精力專注到業(yè)務特有的邏輯和頁面上去,這些通用的部分框架能不能替我聚合,而我就不需要關心了?
這和異常處理很像,很多項目都喜歡定義自己的總異常,繼承自RuntimeException,不需要聲明,而且在通用異常攔截器內統(tǒng)一處理這些未被捕獲的異常,完成通用的邏輯處理和頁面轉向;而錯誤信息就通過異常攜帶出來了,程序員就不需要把精力分散到大量的異常信息傳遞上面——比如通過返回碼這種需要單獨處理的形式,記得在老項目(特別是存儲過程)的業(yè)務邏輯中還經(jīng)??吹藉e誤信息的返回碼,現(xiàn)在真是越來越少見了。
于是Tiles給了這樣的頁面聚合辦法,配置文件:
- <definition name="user" extends"main">
- <put name="title" value="XXX Site - User" />
- <put name="body" value="user.jsp" />
- ... ...
- </definition>
并且可以靈活地使用繼承和參數(shù)傳遞,可是依舊不爽,每一個頁面跳轉都要配置這樣一塊豆腐干,實在是很啰嗦。SiteMesh提供了一種更為簡潔的配置方式:
- <decorator name="main" page="main.jsp">
- <pattern>/*</pattern>
- </decorator>
- <excludes>
- <pattern>/admin/*</pattern>
- </excludes>
這樣一來,所有的請求(除了匹配“/admin/*”這樣的)全部都走到基于main.jsp聚合的邏輯中去了,通用的部分全部在main.jsp中完成,變化的頁面依然根據(jù)原有的View Routing的映射來尋找頁面,聚合這件事情,就真正對后續(xù)開發(fā)的程序員透明了。
對于框架來說,還有進一步解耦的需求嗎?有。比如可配置的攔截器,對于不同的請求能夠使用配置為不同數(shù)量和不同個數(shù)攔截器的“攔截器棧”來響應,既可能有前置處理,也可能有后置處理。攔截器把原本在許多業(yè)務里都要重復做的事情(比如權限校驗)通過AOP這種形式橫向切一刀給做了。再比如序列化,如果要返回頁面,形式可能是text/html的,而要傳遞對象,形式可能就是application/json這樣的,將頁面或者對象轉換成html或者JSON響應的活兒,程序員當然也不想干……
縱觀上面介紹的這些MVC框架在解耦和映射方面做的貢獻,我們很容易看到,在不斷地解耦過程中,層數(shù)、模塊數(shù)不斷在增加,復雜性應該說也在增加,配置當然更復雜,可是愛偷懶的程序總有辦法讓復雜變得簡單。這個因解耦引起層與層之間映射的配置便是如此:
程序員自己實現(xiàn);框架實現(xiàn),但是需要手動配置;規(guī)約優(yōu)于配置。
正是程序員對于懶惰的追求,造就了一個又一個好用的MVC框架,現(xiàn)在開發(fā)一個網(wǎng)站對于十多年前來說,實在是簡便太多太多了,在今天談論的角度上,未來MVC框架還會有怎樣的發(fā)展趨勢呢?還有哪一些通用的部分會被解耦出來,你又怎么看?