JavaEE 轻量级常用框架原理

一 Hibernate

我们从三个角度理解一下Hibernate：

1 Hibernate是对JDBC进一步封装

   原来没有使用Hiberante做持久层开发时，存在很多冗余，如：各种JDBC语句，connection的管理，所以出现了Hibernate把JDBC封装了一下，我们不用操作数据，直接操作它就行了。

2 我们再从分层的角度来看

   我们知道非常典型的三层架构：表示层，业务层，还有持久层。Hiberante也是持久层的框架，而且持久层的框架还有很多，比如：IBatis，Nhibernate，JDO，OJB，EJB等等。

3 Hibernate是开源的一个ORM（对象关系映射）框架。

  ORM，即Object-Relational Mapping，它的作用就是在关系型数据库和对象之间做了一个映射。从对象（Object）映射到关系（Relation），再从关系映射到对象。这样，我们在操作数据库的时候，不需要再去和复杂SQL打交道，只要像操作对象一样操作它就可以了（把关系数据库的字段在内存中映射成对象的属性）。

4 Hibernate的核心：

 从上图中，我们可以看出Hibernate六大核心接口，两个主要配置文件，以及他们直接的关系。Hibernate的所有内容都在这了。那我们从上到下简单的认识一下，每个接口进行一句话总结。

• 1、Configuration接口:负责配置并启动Hibernate

• 2、SessionFactory接口:负责初始化Hibernate

• 3、Session接口:负责持久化对象的CRUD操作

• 4、Transaction接口:负责事务

• 5、Query接口和Criteria接口:负责执行各种数据库查询

  注意：Configuration实例是一个启动期间的对象，一旦SessionFactory创建完成它就被丢弃了。
  

5 Hibernate的优/缺点：

优点：

• 1）更加对象化

  以对象化的思维操作数据库，我们只需要操作对象就可以了，开发更加对象化。

• 2）移植性

  因为Hibernate做了持久层的封装，你就不知道数据库，你写的所有的代码都具有可复用性。

• 3）Hibernate是一个没有侵入性的框架，没有侵入性的框架我们称为轻量级框架。

  对比Struts的Action和ActionForm，都需要继承，离不开Struts。Hibernate不需要继承任何类，不需要实现任何接口。这样的对象叫POJO对象。

• 4）Hibernate代码测试方便。

• 5）提高效率，提高生产力。

缺点：

• 1）使用数据库特性的语句，将很难调优

• 2）对大批量数据更新存在问题

• 3）系统中存在大量的攻击查询功能

二 Struts2

1 源码

https://github.com/apache/struts

2 详细步骤

• 1 客户端初始化一个指向Servlet容器（例如Tomcat）的请求
• 2.这个请求经过一系列的过滤器（Filter）（这些过滤器中有一个叫做ActionContextCleanUp的可选过滤器，这个过滤器对于Struts2和其他框架的集成很有帮助，例如：SiteMesh Plugin）
• 3.FilterDispatcher（现已过时）被调用，FilterDispatcher询问ActionMapper来决定这个请是否需要调用某个Action
• 4.如果ActionMapper决定需要调用某个Action，FilterDispatcher把请求的处理交给ActionProxy
• 5 ActionProxy通过Configuration Manager询问框架的配置文件，找到需要调用的Action类
• 6 ActionProxy创建一个ActionInvocation的实例。
• 7 ActionInvocation实例使用命名模式来调用，在调用Action的过程前后，涉及到相关拦截器（Intercepter）的调用。
• 8 一旦Action执行完毕，ActionInvocation负责根据struts.xml中的配置找到对应的返回结果。返回结果通常是（但不总是，也可 能是另外的一个Action链）一个需要被表示的JSP或者FreeMarker的模版。在表示的过程中可以使用Struts2 框架中继承的标签。在这个过程中需要涉及到ActionMapper在上述过程中所有的对象（Action，Results，Interceptors，等）都是通过ObjectFactory来创建的。

3 简述：

一个请求经过层层过滤器以及核心控制器到达Action映射，Action映射进行路径检查后（读取web.xml文件看是否要被核心控制器处理）将请求转发给核心控制器，核心控制器再将请求转发给Action代理，它通过一个组件ConfigurationManager读取struts.xml中的配置信息，找到对应的Action,存放到ActionInvocation.请求继续经过一系列拦截器到达Action.Action返回逻辑视图名，指向一个View视图，解析视图，如果有标签还会加载标签，最后反向经过层层拦截器做出相应，浏览器渲染视图。

三 SpringMVC

1 SpringMVC框架介绍

  Spring MVC属于SpringFrameWork的后续产品，已经融合在Spring Web Flow里面。spring 框架提供了构建 Web 应用程序的全功能 MVC 模块。使用 Spring 可插入的 MVC 架构，可以选择是使用内置的 Spring Web 框架还是 Struts 这样的 Web 框架。通过策略接口，Spring 框架是高度可配置的，而且包含多种视图技术，例如 JavaServer Pages（JSP）技术、Velocity、Tiles、iText 和 POI。Spring MVC 框架并不知道使用的视图，所以不会强迫您只使用 JSP 技术。
  Spring MVC 分离了控制器、模型对象、分派器以及处理程序对象的角色，这种分离让它们更容易进行定制。Spring的MVC框架主要由DispatcherServlet、处理器映射、处理器(控制器)、视图解析器、视图组成。

2 SpringMVC原理图

3. SpringMVC接口解释

• DispatcherServlet接口：

   Spring提供的前端控制器，所有的请求都有经过它来统一分发。在DispatcherServlet将请求分发给Spring Controller之前，需要借助于Spring提供的HandlerMapping定位到具体的Controller。
  

• HandlerMapping接口：

   能够完成客户请求到Controller映射。
  

• Controller接口：

      需要为并发用户处理上述请求，因此实现Controller接口时，必须保证线程安全并且可重用。
  
      Controller将处理用户请求，这和Struts Action扮演的角色是一致的。一旦Controller处理完用户请求，则返回ModelAndView对象给DispatcherServlet前端控制器，ModelAndView中包含了模型（Model）和视图（View）。
  
      从宏观角度考虑，DispatcherServlet是整个Web应用的控制器；从微观考虑，Controller是单个Http请求处理过程中的控制器，而ModelAndView是Http请求过程中返回的模型（Model）和视图（View）。
  

• ViewResolver接口：

       Spring提供的视图解析器（ViewResolver）在Web应用中查找View对象，从而将相应结果渲染给客户。
  

4 SpringMVC运行原理

• 1.客户端请求提交到DispatcherServlet
• 2.由DispatcherServlet控制器查询一个或多个HandlerMapping，找到处理请求的Controller
• 3.DispatcherServlet将请求提交到Controller
• 4.Controller调用业务逻辑处理后，返回ModelAndView
• 5.DispatcherServlet查询一个或多个ViewResoler视图解析器，找到ModelAndView指定的视图
• 6.视图负责将结果显示到客户端

5 DispatcherServlet

DispatcherServlet是整个Spring MVC的核心,它负责接收HTTP请求组织协调Spring MVC的各个组成部分。其主要工作有以下三项：

• 1.截获符合特定格式的URL请求。
• 2.初始化DispatcherServlet上下文对应的WebApplicationContext，并将其与业务层、持久化层的WebApplicationContext建立关联。
• 3.初始化Spring MVC的各个组成组件，并装配到DispatcherServlet中。

四 hibernate VS mybatis

1. hibernate是全自动，而mybatis是半自动。

hibernate完全可以通过对象关系模型实现对数据库的操作，拥有完整的JavaBean对象与数据库的映射结构来自动生成sql。而mybatis仅有基本的字段映射，对象数据以及对象实际关系仍然需要通过手写sql来实现和管理。

2. hibernate数据库移植性远大于mybatis。

hibernate通过它强大的映射结构和hql语言，大大降低了对象与数据库（oracle、mysql等）的耦合性，而mybatis由于需要手写sql，因此与数据库的耦合性直接取决于程序员写sql的方法，如果sql不具通用性而用了很多某数据库特性的sql语句的话，移植性也会随之降低很多，成本很高。

3. hibernate拥有完整的日志系统，mybatis则欠缺一些。

hibernate日志系统非常健全，涉及广泛，包括：sql记录、关系异常、优化警告、缓存提示、脏数据警告等；
而mybatis则除了基本记录功能外，功能薄弱很多。

4. mybatis相比hibernate需要关心很多细节

hibernate配置要比mybatis复杂的多，学习成本也比mybatis高。但也正因为mybatis使用简单，才导致它要比hibernate关心很多技术细节。

mybatis由于不用考虑很多细节，开发模式上与传统jdbc区别很小，因此很容易上手并开发项目，但忽略细节会导致项目前期bug较多，因而开发出相对稳定的软件很慢，而开发出软件却很快。hibernate则正好与之相反。但是如果使用hibernate很熟练的话，实际上开发效率丝毫不差于甚至超越mybatis。

5. sql直接优化上，mybatis要比hibernate方便很多

由于mybatis的sql都是写在xml里，因此优化sql比hibernate方便很多。而hibernate的sql很多都是自动生成的，无法直接维护sql；

虽有hql，但功能还是不及sql强大，见到报表等变态需求时，hql也歇菜，也就是说hql是有局限的；
hibernate虽然也支持原生sql，但开发模式上却与orm不同，需要转换思维，因此使用上不是非常方便。
总之写sql的灵活度上hibernate不及mybatis。

总结：
mybatis：小巧、方便、高效、简单、直接、半自动
hibernate：强大、方便、高效、复杂、绕弯子、全自动

五 Struts2 VS SpringMVC

1 核心机制

    spring mvc的入口是servlet，而struts2是filter，这样就导致了二者的机制不同。

2 拦截机制

    Struts2是类级别的拦截， 一个类（Action）对应一个request上下文，SpringMVC是方法级别的拦截，一个方法对应一个request上下文；而方法同时又跟一个url对应，所以说从架构本身上SpringMVC就容易实现restful url；而struts2的架构实现起来要费劲;因为Struts2中Action的一个方法可以对应一个url，而其类属性却被所有方法共享，这也就无法用注解或其他方式标识其所属方法了。

3 获取请求的数据

SpringMVC的方法之间基本上独立的，独享request response数据，请求数据通过参数获取，处理结果通过ModelMap交回给框架，方法之间不共享变量；Struts2虽然方法之间也是独立的，但其所有Action变量是共享的

4 返回响应的数据

Struts采用值栈存储请求和响应的数据，通过OGNL存取数据， springmvc通过参数解析器是将request请求内容解析，并给方法形参赋值，将数据和视图封装成ModelAndView对象，最后又将ModelAndView中的模型数据通过reques域传输到页面。Jsp视图解析器默认使用jstl。

5 开发效率和使用性能

spring会稍微比struts快。spring mvc是基于方法的设计，而sturts是基于类，每次发一次请求都会实例一个action，每个action都会被注入属性，而spring基于方法，粒度更细，但要小心把握像在servlet控制数据一样。spring mvc使用更加简洁，开发效率Spring MVC确实比struts2高。   

6 ajax集成

SpringMVC集成了Ajax，使用非常方便，只需一个注解@ResponseBody就可以实现，然后直接返回响应文本即可，而Struts2拦截器集成了Ajax，在Action中处理时一般必须安装插件或者自己写代码集成进去，使用起来也相对不方便。

7 验证支持

SpringMVC验证支持JSR303（*JSR 303 – Bean Validation 是一个数据验证的规范，将验证逻辑与相应的域模型进行绑定。在应用程序中，通过使用 Bean Validation 或是你自己定义的 constraint，例如 @NotNull, @Max, @ZipCode， 就可以确保数据模型（JavaBean）的正确性。constraint 可以附加到字段，getter 方法，类或者接口上面。对于一些特定的需求，用户可以很容易的开发定制化的 constraint。Bean Validation 是一个运行时的数据验证框架，在验证之后验证的错误信息会被马上返回。Hibernate Validator 是 Bean Validation 的参考实现 . Hibernate Validator 提供了 JSR 303 规范中所有内置 constraint 的实现，除此之外还有一些附加的 constraint*），处理起来相对更加灵活方便，而Struts2验证比较繁琐。

8 设计思想（OOP）

Struts2更加符合OOP的编程思想， SpringMVC就比较谨慎，在servlet上扩展。

9 架构设计

9.1 设计实现

    从设计实现角度来说，我觉得SpringMVC更加清晰。即使我们去对比Struts2的原理图和SpringMVC的类图，它依然很让人困惑，远没有SpringMVC更加直观。
SpringMVC设计思路：将整个处理流程规范化，并把每一个处理步骤分派到不同的组件中进行处理。 这个方案实际上涉及到两个方面： 

• 处理流程规范化 —— 将处理流程划分为若干个步骤（任务），并使用一条明确的逻辑主线将所有的步骤串联起来

• 处理流程组件化 —— 将处理流程中的每一个步骤（任务）都定义为接口，并为每个接口赋予不同的实现模式

  处理流程规范化是目的，对于处理过程的步骤划分和流程定义则是手段。因而处理流程规范化的首要内容就是考虑一个通用的Servlet响应程序大致应该包含的逻辑步骤：

• 步骤1：对Http请求进行初步处理，查找与之对应的Controller处理类（方法） ——HandlerMapping

• 步骤2：调用相应的Controller处理类（方法）完成业务逻辑 ——HandlerAdapter

• 步骤3：对Controller处理类（方法）调用时可能发生的异常进行处理 ——HandlerExceptionResolver

• 步骤4：根据Controller处理类（方法）的调用结果，进行Http响应处理 ——ViewResolver

  正是这基于组件、接口的设计，支持了SpringMVC的另一个特性：行为的可扩展性。

9.2 设计原则更加明朗。

【Open for extension /closed for modification】 

这条重要的设计原则被写在了spring官方的reference中SpringMVC章节的起始段： 

A key design principle in SpringWeb MVC and in Spring in general is the “Open for extension, closed for modification” principle.
并且重点很好地体现在SpringMVC的实现当中，可以扩展，但却不能改变。我曾经扩展过Spring的IOC、AOP功能，这一点SpringMVC应该和Spring一脉相承。

9.3 组件化的设计方案和特定的设计原则让SpringMVC形散神聚。

• 神 —— SpringMVC总是沿着一条固定的逻辑主线运行

• 形 —— SpringMVC却拥有多种不同的行为模式

  SpringMVC是一个基于组件的开发框架，组件的不同实现体系构成了“形”；组件的逻辑串联构成了“神”。因此，“形散神不散”： SpringMVC的逻辑主线始终不变，而行为模式却可以多种多样。

10 和Spring集成

spring MVC和Spring是无缝的。从这个项目的管理和安全上也比Struts2高（当然Struts2也可以通过不同的目录结构和相关配置做到SpringMVC一样的效果，但是需要xml配置的地方不少）。