一步一步跟小弟我学Struts2 —— 拦截器详解

一步一步跟我学Struts2 —— 拦截器详解

专栏地址：http://www.iteye.com/wiki/struts2/1397-deep-into-struts2-interceptors

在之前的文章中，我们已经涉及到了拦截器（Interceptor）的概念。

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：

public interface Interceptor extends Serializable { /** * Called to let an interceptor clean up any resources it has allocated. */ void destroy(); /** * Called after an interceptor is created, but before any requests are processed using * {@link #intercept(com.opensymphony.xwork2.ActionInvocation) intercept} , giving * the Interceptor a chance to initialize any needed resources. */ void init(); /** * Allows the Interceptor to do some processing on the request before and/or after the rest of the processing of the * request by the {@link ActionInvocation} or to short-circuit the processing and just return a String return code. * * @return the return code, either returned from {@link ActionInvocation#invoke()}, or from the interceptor itself. * @throws Exception any system-level error, as defined in {@link com.opensymphony.xwork2.Action#execute()}. */ String intercept(ActionInvocation invocation) 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) * @see com.opensymphony.xwork2.interceptor.AbstractInterceptor#intercept(com.opensymphony.xwork2.ActionInvocation) */@Overridepublic String intercept(ActionInvocation invocation) throws Exception {String result = 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(ActionInvocation invocation) throws Exception;public abstract void after(ActionInvocation invocation, String resultCode) 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 { /** * This callback method will be called after the Action execution and before the Result execution. * * @param invocation * @param resultCode */ void beforeResult(ActionInvocation invocation, String resultCode);}



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：


<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。


/** * @throws ConfigurationException If no result can be found with the returned code */public String invoke() throws Exception { String profileKey = "invoke: "; try { UtilTimerStack.push(profileKey); if (executed) { throw new IllegalStateException("Action has already executed"); } // 依次调用拦截器堆栈中的拦截器代码执行 if (interceptors.hasNext()) { final InterceptorMapping interceptor = (InterceptorMapping) interceptors.next(); UtilTimerStack.profile("interceptor: "+interceptor.getName(), new UtilTimerStack.ProfilingBlock<String>() {public String doProfiling() 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(); } // this is needed because the result will be executed, then control will return to the Interceptor, which will // return above and flow through again if (!executed) { // 执行PreResultListener if (preResultListeners != null) { for (Iterator iterator = preResultListeners.iterator(); iterator.hasNext();) { PreResultListener listener = (PreResultListener) iterator.next(); String _profileKey="preResultListener: "; try { UtilTimerStack.push(_profileKey); listener.beforeResult(this, resultCode); } finally { UtilTimerStack.pop(_profileKey); } } } // now execute the result, if we're supposed to // 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 String intercept(ActionInvocation invocation) throws Exception {String result = 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。

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