深入了解Struts2返回JSON数据的原理及具体应用范例

早在我刚学Struts2之初的时候，就想写一篇文章来阐述Struts2如何返回JSON数据的原理和具体应用了，但苦于一直忙于工作难以抽身，渐渐的也淡忘了此事。直到前两天有同事在工作中遇到这个问题，来找我询问，我又细细地给他讲了一遍之后，才觉得无论如何要抽一个小时的时间来写这篇文章，从头到尾将Struts2与JSON的关系说清楚。

 

其实网络中，关于这个问题的答案已是海量，我当初也是从这海量的答案中吸收精华，才将“Struts2返回JSON数据”这个问题搞清楚的。但是这些海量的答案，有一个共同的缺陷，就是作者们只关注问题核心，即“如何在具体的Struts2应用中返回JSON数据到客户端”如何实现，而对于"为何要这样实现"以及实现的本质却解释的不甚了了，在笔者看来这只是“授人以鱼”而非笔者所推崇的“授人以鱼的同时，授人以渔”。在这篇文章中，笔者将总结前辈们的经验，并结合自己的理解，来从理论到实践由浅入深的说明“Struts2返回JSON数据”这一问题。

 

JSON(JavaScript Object Notation)

 

首先来看一下JSON官方对于“JSON”的解释：

JSON(JavaScript Object Notation) 是一种轻量级的数据交换格式。易于人阅读和编写。同时也易于机器解析和生成。它基于JavaScript Programming Language, Standard ECMA-262 3rd Edition - December 1999的一个子集。 JSON采用完全独立于语言的文本格式，但是也使用了类似于C语言家族的习惯（包括C, C++, C#, Java, JavaScript, Perl, Python等）。这些特性使JSON成为理想的数据交换语言。(更多内容请参见JSON官网http://json.org/json-zh.html)

JSON建构于两种结构：

“名称/值”对的集合（A collection of name/value pairs）。不同的语言中，它被理解为对象（object），纪录（record），结构（struct），字典（dictionary），哈希表（hash table），有键列表（keyed list），或者关联数组 （associative array）。

值的有序列表（An ordered list of values）。在大部分语言中，它被理解为数组（array）。

因为JSON中的值（value）可以是双引号括起来的字符串（string）、数值(number)、true、false、 null、对象（object）或者数组（array），且这些结构可以嵌套，这种特性给予JSON表达数据以无限的可能：它既可以表达一个简单的 key/value，也可以表达一个复杂的Map或List，而且它是易于阅读和理解的。

 

 

Struts2中JSON的用武之地

因为JSON是脱离语言的理想的数据交换格式，所以它被频繁的应用在客户端与服务器的通信过程中，这一点是毋庸置疑的。而在客户端与服务器的通信过程中，JSON数据的传递又被分为服务器向客户端传送JSON数据，和客户端向服务器传送JSON数据，前者的核心过程中将对象转换成JSON，而后者的核心是将JSON转换成对象，这是本质的区别。另外，值得一提的是，JSON数据在传递过程中，其实就是传递一个普通的符合JSON语法格式的字符串而已，所谓的“JSON对象”是指对这个JSON字符串解析和包装后的结果，这一点请牢记，因为下面的内容会依赖这一点。

 

Struts2返回JSON数据到客户端

这是最常见的需求，在AJAX大行其道的今天，向服务器请求JSON数据已成为每一个WEB应用必备的功能。抛开Struts2暂且不提，在常规WEB应用中由服务器返回JSON数据到客户端有两种方式：一是在Servlet中输出JSON串，二是在JSP页面中输出JSON串。上文提到，服务器像客户端返回JSON数据，其实就是返回一个符合JSON语法规范的字符串，所以在上述两种 方法中存在一个共同点，就是将需要返回的数据包装称符合JSON语法规范的字符串后在页面中显示。如下所示

 

使用Servlet返回JSON数据到客户端：

package cn.ysh.studio.struts2.json.demo.servlet;

import java.io.IOException;
import java.io.PrintWriter;

import javax.servlet.ServletException;
import javax.servlet.http.HttpServlet;
import javax.servlet.http.HttpServletRequest;
import javax.servlet.http.HttpServletResponse;

import net.sf.json.JSONObject;

import cn.ysh.studio.struts2.json.demo.bean.User;

public class JSON extends HttpServlet {

    /**
     *
     */
    private static final long serialVersionUID = 1L;

    /**
     * The doGet method of the servlet. <br>
     *
     * This method is called when a form has its tag value method equals to get.
     *
     * @param request the request send by the client to the server
     * @param response the response send by the server to the client
     * @throws ServletException if an error occurred
     * @throws IOException if an error occurred
     */
    public void doGet(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response)
            throws ServletException, IOException {

        response.setContentType("text/html");
        PrintWriter out = response.getWriter();
        //将要被返回到客户端的对象
        User user=new User();
        user.setId("123");
        user.setName("JSONServlet");
        user.setPassword("JSON");
        user.setSay("Hello , i am a servlet !");
        JSONObject json=new JSONObject();
        json.accumulate("success", true);
        json.accumulate("user", user);
        out.println(json.toString());
//        因为JSON数据在传递过程中是以普通字符串形式传递的，所以我们也可以手动拼接符合JSON语法规范的字符串输出到客户端
//        以下这两句的作用与38-46行代码的作用是一样的，将向客户端返回一个User对象，和一个success字段
//        String jsonString="{\"user\":{\"id\":\"123\",\"name\":\"JSONServlet\",\"say\":\"Hello , i am a servlet !\",\"password\":\"JSON\"},\"success\":true}";
//        out.println(jsonString);
        out.flush();
        out.close();
    }

    /**
     * The doPost method of the servlet. <br>
     *
     * This method is called when a form has its tag value method equals to post.
     *
     * @param request the request send by the client to the server
     * @param response the response send by the server to the client
     * @throws ServletException if an error occurred
     * @throws IOException if an error occurred
     */
    public void doPost(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response)
            throws ServletException, IOException {
        doGet(request, response);
    }

}

  

结果在意料之中，如下图所示:

 

 

 

 

使用JSP（或html等）返回JSON数据到客户端：

<%@ page language="java" import="java.util.*" pageEncoding="UTF-8"%>
{"user":{"id":"123","name":"JSONJSP","say":"Hello , i am a JSP !","password":"JSON"},"success":true}

这个就不用去看结果了吧。

 

再回到Struts，在Struts的MVC模型中，Action替代Servlet担当了Model的角色，所以对于Struts而言，返回 JSON数据到客户端，跟传统的WEB应用一样，存在两种方式，即在Action中输出JSON数据，和在视图资源中输出JSON数据。再往下细分的话，在Action中输出JSON数据又分为两种方式，一是使用传统方式输出自己包装后的JSON数据，二是使用Struts自带的JSON数据封装功能来自动包装并返回JSON数据。

 

在视图资源中输出JSON数据

Action处理完用户请求后，将数据存放在某一位置，如request中，并返回视图，然后Struts将跳转至该视图资源，在该视图中，我们需要做的是将数据从存放位置中取出，然后将其转换为JSON字符串，输出在视图中。这跟传统WEB应用中在JSP页面输出JSON数据的做法如出一辙:

public String testByJSP() {
        User user = new User();
        user.setId("123");
        user.setName("Struts2");
        user.setPassword("123");
        user.setSay("Hello world !");
        JSONObject jsonObject=new JSONObject();
        jsonObject.accumulate("user", user);
        //这里在request对象中放了一个data，所以struts的result配置中不能有type="redirect"
        ServletActionContext.getRequest().setAttribute("data", jsonObject.toString());
        return SUCCESS;
    };

 

因为是常规的Struts流程配置，所以配置内容就不再展示了。

 

JSP代码就非常简单了,

<%@ page language="java" import="java.util.*" pageEncoding="UTF-8"%>
${data }

 

结果如图所示:

 

 

 

在Action中以传统方式输出JSON数据

这一点跟传统的Servlet的处理方式基本上一模一样，代码如下

public void doAction() throws IOException{
        HttpServletResponse response=ServletActionContext.getResponse();
        //以下代码从JSON.java中拷过来的
        response.setContentType("text/html");
        PrintWriter out;
        out = response.getWriter();
        //将要被返回到客户端的对象
        User user=new User();
        user.setId("123");
        user.setName("JSONActionGeneral");
        user.setPassword("JSON");
        user.setSay("Hello , i am a action to print a json!");
        JSONObject json=new JSONObject();
        json.accumulate("success", true);
        json.accumulate("user", user);
        out.println(json.toString());
//        因为JSON数据在传递过程中是以普通字符串形式传递的，所以我们也可以手动拼接符合JSON语法规范的字符串输出到客户端
//        以下这两句的作用与38-46行代码的作用是一样的，将向客户端返回一个User对象，和一个success字段
//        String jsonString="{\"user\":{\"id\":\"123\",\"name\":\"JSONActionGeneral\",\"say\":\"Hello , i am a action to print a json!\",\"password\":\"JSON\"},\"success\":true}";
//        out.println(jsonString);
        out.flush();
        out.close();
    }

 

struts.xml中的配置:

<package name="default" extends="struts-default" namespace="/">
    <action name="testJSONFromActionByGeneral" class="cn.ysh.studio.struts2.json.demo.action.UserAction" method="doAction">
    </action>
</package>

 

注意:这个action没有result，且doAction方法没有返回值!

 

就不再贴图了，因为结果可想而知!

 

 

在Action中以Struts2的方式输出JSON数据

本着“不重复发明轮子”的原则，我们将转换JSON数据的工作交给Struts2来做，那么相对于在Action中以传统方式输出JSON不同的是，Action是需要将注意力放在业务处理上，而无需关心处理结果是如何被转换成JSON被返回客户端的——这些 工作通过简单的配置，Struts2会帮我们做的更好。

public String testByAction() {
        // dataMap中的数据将会被Struts2转换成JSON字符串，所以这里要先清空其中的数据
        dataMap.clear();
        User user = new User();
        user.setId("123");
        user.setName("JSONActionStruts2");
        user.setPassword("123");
        user.setSay("Hello world !");
        dataMap.put("user", user);
        // 放入一个是否操作成功的标识
        dataMap.put("success", true);
        // 返回结果
        return SUCCESS;
    }

 

struts.xml中action的配置:

<package name="json" extends="json-default" namespace="/test">
        <action name="testByAction"
            class="cn.ysh.studio.struts2.json.demo.action.UserAction" method="testByAction">
            <result type="json">
                <!-- 这里指定将被Struts2序列化的属性，该属性在action中必须有对应的getter方法 -->
                <param name="root">dataMap</param>
            </result>
        </action>
</package>

 

凡是使用Struts2序列化对象到JSON的action，所在的package必须继承自json-default，注意，这里唯一的result，没有指定name属性。

 

结果如下图所示:

 

 

 

上面很详细的说明了在WEB应用中如何返回JSON数据到客户端，讲了那么多种方式，涉及的技术核心无非只有两点：

1、将对象转换成符合JSON语法格式的字符串；
2、将符合JSON语法格式的字符串返回客户端；

第二点是整个实现过程的本质，但却不难做到；第一点其实也不难，他甚至有两种做法，一是通过字符串拼接方式，而是通过JSONObject以对象方式转换。看下面的一个例子：

package cn.ysh.studio.struts2.json.demo.test;

import cn.ysh.studio.struts2.json.demo.bean.User;
import net.sf.json.JSONObject;

public class JSONTest {

    /**
     * 将普通的pojo转换成JSON字符串
     * @return
     */
    public JSONObject bean2json() {
        User user = new User();
        user.setId("JSONTest");
        user.setName("JSONTest");
        user.setPassword("JSON");
        user.setSay("Hello,i am JSONTest.java");
        JSONObject jsonObject = new JSONObject();
        jsonObject.accumulate("user", user);
        System.out.println("User转换后的字符串:"+jsonObject.toString());
        return jsonObject;
    }

    /**
     * 从JSONObject对象中反向解析出User对象
     * @param jsonObject
     */
    public void json2bean(JSONObject jsonObject) {
        User user=(User)JSONObject.toBean((JSONObject)jsonObject.get("user"),User.class);
        System.out.println("转换得到的User对象的Name为:"+user.getName());
    }

    public static void main(String[] s) {
        JSONTest tester=new JSONTest();
        tester.json2bean(tester.bean2json());
    }
}

 

JSON格式的字符串返回到客户端后，客户端会将其解析并封装成真正的JSON对象，以供JS调用。

 

总结上述，其实只要明白了服务器返回JSON数据到客户端的原理，做起来就游刃有余了，他甚至有非常多的可选方案，但既然是基于 Struts2的实现，那么肯定还是要用Struts2的方式来做啦，因为这样确实可以省很多事。另外，在文章的最后，说明一下返回JSON数据时在 result中配置的参数的含义及其常见常见配置吧：

<result type="json">
                <!-- 这里指定将被Struts2序列化的属性，该属性在action中必须有对应的getter方法 -->
                <!-- 默认将会序列所有有返回值的getter方法的值，而无论该方法是否有对应属性 -->
                <param name="root">dataMap</param>
                <!-- 指定是否序列化空的属性 -->
                <param name="excludeNullProperties">true</param>
                <!-- 这里指定将序列化dataMap中的那些属性 -->
                <param name="includeProperties">
                     userList.*
                </param>
                <!-- 这里指定将要从dataMap中排除那些属性，这些排除的属性将不被序列化，一半不与上边的参数配置同时出现 -->
                <param name="excludeProperties">
                     SUCCESS
                </param>
</result>

 

值得一提的是通过Struts2来返回JSON数据，在IE中会提示下载，这个不用关心，换个浏览器就能正常展示JSON数据，而在JS调用中，更是毫无影响。

 

下面是整个Action的完整代码:

package cn.ysh.studio.struts2.json.demo.action;

import java.io.IOException;
import java.io.PrintWriter;
import java.util.HashMap;
import java.util.Map;

import javax.servlet.http.HttpServletResponse;

import org.apache.struts2.ServletActionContext;

import net.sf.json.JSONObject;

import cn.ysh.studio.struts2.json.demo.bean.User;

import com.opensymphony.xwork2.ActionSupport;

public class UserAction extends ActionSupport {

    /**
     *
     */
    private static final long serialVersionUID = 1L;

    //将会被Struts2序列化为JSON字符串的对象
    private Map<String, Object> dataMap;

    /**
     * 构造方法
     */
    public UserAction() {
        //初始化Map对象
        dataMap = new HashMap<String, Object>();
    }

    /**
     * 测试通过action以视图方式返回JSON数据
     * @return
     */
    public String testByJSP() {
        User user = new User();
        user.setId("123");
        user.setName("JSONActionJSP");
        user.setPassword("123");
        user.setSay("Hello world !");
        JSONObject jsonObject=new JSONObject();
        jsonObject.accumulate("user", user);
        jsonObject.accumulate("success", true);
        //这里在request对象中放了一个data，所以struts的result配置中不能有type="redirect"
        ServletActionContext.getRequest().setAttribute("data", jsonObject.toString());
        return SUCCESS;
    };

    /**
     * 测试通过action以Struts2默认方式返回JSON数据
     * @return
     */
    public String testByAction() {
        // dataMap中的数据将会被Struts2转换成JSON字符串，所以这里要先清空其中的数据
        dataMap.clear();
        User user = new User();
        user.setId("123");
        user.setName("JSONActionStruts2");
        user.setPassword("123");
        user.setSay("Hello world !");
        dataMap.put("user", user);
        // 放入一个是否操作成功的标识
        dataMap.put("success", true);
        // 返回结果
        return SUCCESS;
    }

    /**
     * 通过action是以传统方式返回JSON数据
     * @throws IOException
     */
    public void doAction() throws IOException{
        HttpServletResponse response=ServletActionContext.getResponse();
        //以下代码从JSON.java中拷过来的
        response.setContentType("text/html");
        PrintWriter out;
        out = response.getWriter();
        //将要被返回到客户端的对象
        User user=new User();
        user.setId("123");
        user.setName("JSONActionGeneral");
        user.setPassword("JSON");
        user.setSay("Hello , i am a action to print a json!");
        JSONObject json=new JSONObject();
        json.accumulate("success", true);
        json.accumulate("user", user);
        out.println(json.toString());
//        因为JSON数据在传递过程中是以普通字符串形式传递的，所以我们也可以手动拼接符合JSON语法规范的字符串输出到客户端
//        以下这两句的作用与38-46行代码的作用是一样的，将向客户端返回一个User对象，和一个success字段
//        String jsonString="{\"user\":{\"id\":\"123\",\"name\":\"JSONActionGeneral\",\"say\":\"Hello , i am a action to print a json!\",\"password\":\"JSON\"},\"success\":true}";
//        out.println(jsonString);
        out.flush();
        out.close();
    }
    
    /**
     * Struts2序列化指定属性时，必须有该属性的getter方法，实际上，如果没有属性，而只有getter方法也是可以的
     * @return
     */
    public Map<String, Object> getDataMap() {
        return dataMap;
    }

}

 

完整的struts.xml配置文件如下:

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<!DOCTYPE struts PUBLIC "-//Apache Software Foundation//DTD Struts Configuration 2.0//EN"
    "http://struts.apache.org/dtds/struts-2.0.dtd">
<struts>
    <package name="json" extends="json-default" namespace="/test">
        <action name="testByAction"
            class="cn.ysh.studio.struts2.json.demo.action.UserAction" method="testByAction">
            <result type="json">
                <!-- 这里指定将被Struts2序列化的属性，该属性在action中必须有对应的getter方法 -->
                <!-- 默认将会序列所有有返回值的getter方法的值，而无论该方法是否有对应属性 -->
                <param name="root">dataMap</param>
                <!-- 指定是否序列化空的属性 -->
                <!--
                <param name="excludeNullProperties">true</param>
                -->
                <!-- 这里指定将序列化dataMap中的那些属性 -->
                <!--
                <param name="includeProperties">
                     userList.*
                </param>
                 -->
                <!-- 这里指定将要从dataMap中排除那些属性，这些排除的属性将不被序列化，一半不与上边的参数配置同时出现 -->
                <!--
                <param name="excludeProperties">
                     SUCCESS
                </param>
                -->
            </result>
        </action>
    </package>
    <package name="default" extends="struts-default" namespace="/">
        <action name="testJSONFromActionByGeneral"
            class="cn.ysh.studio.struts2.json.demo.action.UserAction" method="doAction">
        </action>
        <action name="testByJSP"
            class="cn.ysh.studio.struts2.json.demo.action.UserAction" method="testByJSP">
            <result name="success">/actionJSP.jsp</result>
        </action>
    </package>
</struts>