struts2 拦截器原理及部分源码

拦截器（interceptor）是Struts2最强大的特性之一，也可以说是struts2的核心，拦截器可以让你在Action和result被执行之前或之后进行一些处理。同时，拦截器也可以让你将通用的代码模块化并作为可重用的类。Struts2中的很多特性都是由拦截器来完成的。拦截是AOP的一种实现策略。在Webwork的中文文档的解释为：拦截器是动态拦截Action调用的对象。它提供了一种机制可以使开发者可以定义在一个action执行的前后执行的代码，也可以在一个action执行前阻止其执行。同时也是提供了一种可以提取action中可重用的部分的方式。谈到拦截器，还有一个词大家应该知道——拦截器链（Interceptor Chain，在Struts 2中称为拦截器栈Interceptor Stack）。拦截器链就是将拦截器按一定的顺序联结成一条链。在访问被拦截的方法或字段时，拦截器链中的拦截器就会按其之前定义的顺序被调用。

一．拦截器的实现原理：

  大部分时候，拦截器方法都是通过代理的方式来调用的。Struts 2的拦截器实现相对简单。当请求到达Struts 2的ServletDispatcher时，Struts 2会查找配置文件，并根据其配置实例化相对的拦截器对象，然后串成一个列表（list），最后一个一个地调用列表中的拦截器。事实上，我们之所以能够如此灵活地使用拦截器，完全归功于“动态代理”的使用。动态代理是代理对象根据客户的需求做出不同的处理。对于客户来说，只要知道一个代理对象就行了。那Struts2中，拦截器是如何通过动态代理被调用的呢？当Action请求到来的时候，会由系统的代理生成一个Action的代理对象，由这个代理对象调用Action的execute()或指定的方法，并在struts.xml中查找与该Action对应的拦截器。如果有对应的拦截器，就在Action的方法执行前（后）调用这些拦截器；如果没有对应的拦截器则执行Action的方法。其中系统对于拦截器的调用，是通过ActionInvocation来实现的。代码如下：

[java] view plaincopyprint?

1. if (interceptors.hasNext()) { 
2. Interceptor interceptor=(Interceptor)interceptors.next(); 
3. resultCode = interceptor.intercept(this); 
4. } else { 
5. if (proxy.getConfig().getMethodName() == null) { 
6. resultCode = getAction().execute(); 
7. } else { 
8. resultCode = invokeAction(getAction(), proxy.getConfig()); 
9. } 
10. } 

可以发现Action并没有与拦截器发生直接关联，而完全是“代理”在组织Action与拦截器协同工作。如下图：

                                                             

二．拦截器执行分析

     我们大家都知道，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：

[java] view plaincopyprint?

1. publicabstractclass AroundInterceptorextends AbstractInterceptor { 
2.  
3.  
4. /* (non-Javadoc)
6. * @see com.opensymphony.xwork2.interceptor.AbstractInterceptor#intercept(com.opensymphony.xwork2.ActionInvocation)
8. */ 
9.  
10. @Override 
11.  
12. public String intercept(ActionInvocation invocation) throws Exception { 
13.  
14. String result =null; 
15.  
16.  
17.         before(invocation); 
18.  
19.        // 调用下一个拦截器，如果拦截器不存在，则执行Action 
20.  
21.         result = invocation.invoke(); 
22.  
23.         after(invocation, result); 
24.  
25.  
26.        return result; 
27.  
28. } 
29.  
30.  
31. publicabstractvoid before(ActionInvocation invocation)throws Exception; 
32.  
33.  
34. publicabstractvoid after(ActionInvocation invocation, String resultCode)throws Exception; 
35.  
36.  
37. } 

     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。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。

三.源码解析

          下面我们通过查看源码来看看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。

[java] view plaincopyprint?

1. /**
3. * @throws ConfigurationException If no result can be found with the returned code
5. */ 
6.  
7. public String invoke() throws Exception { 
8.  
9.     String profileKey ="invoke: "; 
10.  
11.     try { 
12.  
13.      UtilTimerStack.push(profileKey); 
14.  
15.       
16.  
17.     if (executed) { 
18.  
19.     throw new IllegalStateException("Action has already executed"); 
20.  
21.      } 
22.  
23.        // 依次调用拦截器堆栈中的拦截器代码执行 
24.  
25.     if (interceptors.hasNext()) { 
26.  
27.     final InterceptorMapping interceptor = (InterceptorMapping) interceptors.next(); 
28.  
29.      UtilTimerStack.profile("interceptor: "+interceptor.getName(),  
30.  
31.     new UtilTimerStack.ProfilingBlock<String>() { 
32.  
33. public String doProfiling() throws Exception { 
34.  
35.                         // 将ActionInvocation作为参数，调用interceptor中的intercept方法执行 
36.  
37.      resultCode = interceptor.getInterceptor().intercept(DefaultActionInvocation.this); 
38.  
39.     return null; 
40.  
41. } 
42.  
43.      }); 
44.  
45.      }else { 
46.  
47.      resultCode = invokeActionOnly(); 
48.  
49.      } 
50.  
51.  
52.     // this is needed because the result will be executed, then control will return to the Interceptor, which will 
53.  
54.     // return above and flow through again 
55.  
56.     if (!executed) { 
57.  
58.            // 执行PreResultListener 
59.  
60.     if (preResultListeners !=null) { 
61.  
62.     for (Iterator iterator = preResultListeners.iterator(); 
63.  
64.      iterator.hasNext();) { 
65.  
66.      PreResultListener listener = (PreResultListener) iterator.next(); 
67.  
68.       
69.  
70.      String _profileKey="preResultListener: "; 
71.  
72.     try { 
73.  
74.      UtilTimerStack.push(_profileKey); 
75.  
76.      listener.beforeResult(this, resultCode); 
77.  
78.      } 
79.  
80.     finally { 
81.  
82.      UtilTimerStack.pop(_profileKey); 
83.  
84.      } 
85.  
86.      } 
87.  
88.      } 
89.  
90.  
91.     // now execute the result, if we're supposed to 
92.  
93.            // action与interceptor执行完毕，执行Result 
94.  
95.     if (proxy.getExecuteResult()) { 
96.  
97.      executeResult(); 
98.  
99.      } 
100.  
101.  
102.      executed =true; 
103.  
104.      } 
105.  
106.  
107.     return resultCode; 
108.  
109.     } 
110.  
111.     finally { 
112.  
113.      UtilTimerStack.pop(profileKey); 
114.  
115.     } 
116.  
117. } 

      从源码中，我们可以看到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：

[java] view plaincopyprint?

1. 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：

[java] view plaincopyprint?

1. public String intercept(ActionInvocation invocation) throws Exception {    
2.  
3.     String result =null;    
4.  
5.          before(invocation);    
6.  
7.        // 调用invocation的invoke()方法，在这里形成了递归调用   
8.  
9.       result = invocation.invoke();    
10.  
11.         after(invocation, result);    
12.  
13.       return result;    
14.  
15. }   

        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。

拦截器和过滤器之间有很多相同之处，但是两者之间存在根本的差别。其主要区别为以下几点：
1）拦截器是基于JAVA反射机制的，而过滤器是基于函数回调的。
2）过滤器依赖于Servlet容器，而拦截器不依赖于Servlet容器
3）拦截器只能对Action请求起作用，而过滤器可以对几乎所有的请求起作用。
4）拦截器可以访问Action上下文、值栈里的对象，而过滤器不能
5）在Action的生命周期中，拦截器可以多次被调用，而过滤器只能在容器初始化时被调用一次。