介紹

你是否覺得當(dāng)你的Web應(yīng)用越來越復(fù)雜，理解和管理頁面流程—驅(qū)動你應(yīng)用程序用例的樂譜—也越來越困難了呢？而被迫使用特定的方式做事情并且無法重用是不是讓你感覺很累？你是否覺得使用了太多時間開發(fā)你自己特定的方法去解決普遍問題就像會話狀態(tài)管理？

進(jìn)入Spring Web Flow。

什么是Spring Web Flow？

Spring Web Flow (SWF) 是Spring Framework的一個脫離模塊。這個模塊是Spring Web應(yīng)用開發(fā)模塊棧的一部分，Spring Web包含Spring MVC。

Spring Web Flow 的目標(biāo)是成為管理Web應(yīng)用頁面流程的最佳方案。當(dāng)你的應(yīng)用需要復(fù)雜的導(dǎo)航控制，例如向?qū)?，在一個比較大的事務(wù)過程中去指導(dǎo)用戶經(jīng)過一連串的步驟的時候，SWF將會是一個功能強(qiáng)大的控制器。

以下是一個受控制的導(dǎo)航的例子，使用UML狀態(tài)圖描述：

圖 1 - 一個航空訂票服務(wù)流程

聰明的讀者會認(rèn)出這個是一個典型的航空訂票流程，就是那種每次你通過在線方式參與訂票的過程。

為什么出現(xiàn)Spring Web Flow？

在傳統(tǒng)的Web應(yīng)用中，頁面流程就像上面所展示的，不是很明確 — 他們不是一等公民。就拿一個使用Struts的Web應(yīng)用舉個例子，為了在Struts里面實(shí)現(xiàn)頁面流，大多數(shù)開發(fā)人員利用了框架提供的Action和視圖。在這種情況下，一個單獨(dú)的Action就和一個指定的請求URL產(chǎn)生了聯(lián)系。只有當(dāng)請求從那個URL過來的時候，Action才會被執(zhí)行。在執(zhí)行過程中，Action運(yùn)行一些處理并且選擇一個合適的視圖顯示結(jié)果。這非常簡單。

所以要在Struts中實(shí)現(xiàn)多步控制的頁面流，你需要通過不同的視圖將獨(dú)立的Action形成鏈。用來處理不同事件，例如“后退”或“提交”的 Action URL都是硬編碼在視圖中的。一些ad-hoc形式的會話存儲被用來管理流程狀態(tài)。提交后重定向被用來阻止重復(fù)提交，等等。

雖然這是一個簡單并且有效的方法，但是它具有一個很大的缺陷：從struts-config.xml文件的Action定義中不能清晰的看到頁面流程。你無法從幾棵樹看到一片森林，就像你無法從Action和視圖的定義看到頁面流程一樣。靈活性也因?yàn)锳ction和視圖不能被重用而大打折扣。最后，你仍然需要做很多工作，這并不見得容易。

Spring MVC提供了一個輕便的高層次的功能：表單控制器實(shí)現(xiàn)了一個與定義的頁面流程。它提供了兩個這樣的控制器：SimpleFormController和AbstractWizardController。盡管如此，這些仍然是大多數(shù)頁面流程控制概念的例子。

Tapestry和JSP在頁面的基礎(chǔ)上而不是請求的基礎(chǔ)上使用事件驅(qū)動的方法，使得每個頁面和它的后退控制器邏輯保持一致。然而，仍然需要提供一個優(yōu)秀的類根據(jù)一個定義良好的能跨越多個頁面和不同路徑的生存周期去支持一個邏輯頁面流程。就如你所看到的，這個頁面流程的生存周期要比單一的請求長，但是卻比一個會話要短。

這就是Spring Web Flow的切入點(diǎn)，允許你使用一個簡單清晰的方法體現(xiàn)你的頁面流程，并且隨時重用，包括像Struts、Spring MVC、Tapestry、JSP甚至Portlets這些環(huán)境下。

優(yōu)點(diǎn)

正如你所看到的，Spring Web Flow提供以下優(yōu)點(diǎn)：

Web應(yīng)用中的頁面流程可以通過Web流程的定義（XML文件或者Java類）清晰的展現(xiàn)出來。
Web流程被設(shè)計成自包含的。這就允許你把你的應(yīng)用中的一部分看作是一個模塊，這樣就你可以在多種場合重用它。
Web流程捕獲任何合理的頁面流程總是使用同種技術(shù)。你不必被迫在特定的場合使用特定的控制器。
最后，Web流程是一等公民并且可以通過一個良好定義的契約使用。它具有一個清晰的，可觀察的生存周期為你自動管理。通過簡單配置，系統(tǒng)便會為你管理復(fù)雜的邏輯，總而言之，這非常容易使用。

Spring Web Flow是如何工作的？

現(xiàn)在已經(jīng)有能力說Web流程是一組狀態(tài)（states）的集合。一個狀態(tài)是流程中發(fā)生某事的一個點(diǎn)。舉個例子，譬如顯示一個視圖或者執(zhí)行一個Action。每個狀態(tài)都有一個或更多的轉(zhuǎn)變（transitions）用來移動到下一個狀態(tài)。

一個轉(zhuǎn)變是由一個事件（event）觸發(fā)的。

航空訂票Web流程示例

為了展示一個Web流程的定義，下面的XML片段展示了上面UML狀態(tài)圖定義的航空訂票處理：

圖 2 - 基于XML的航空訂票流程定義

就像你所看到的，僅僅是掃過XML定義，邏輯流程驅(qū)動的訂票流程處理就已經(jīng)可以清晰地辨認(rèn)出來了，即使你都不了解Spring Web Flow實(shí)現(xiàn)細(xì)節(jié)。

如果你看得仔細(xì)點(diǎn)，你將會發(fā)現(xiàn)兩個子流程產(chǎn)生了訂票流程的子過程。第一個子流程指導(dǎo)用戶輸入乘客信息。第二個讓用戶分配他的座位。這個內(nèi)嵌的流程扮演了“迷你應(yīng)用程序模塊”的角色，這是Spring Web Flow強(qiáng)大的功能之一。

你可以將這份定義上交給一位業(yè)務(wù)分析人員，并且她估計能看懂。更好的是你可以根據(jù)這個定義繪制一個可視化圖表將其提交給業(yè)務(wù)分析人員。做這個的工具已經(jīng)誕生了。

航空訂票流程祥解

這篇文章的下一部分將逐塊分解上面的航空訂票流程定義，并且提供對話框演示Spring Web Flow是如何工作的。

流程定義

這是第一行的XML流程定義：

...

webflow 元素定義了流程，指定它的id和start-date。id是一個簡單的唯一的標(biāo)識符，start-state是一個轉(zhuǎn)變的初始狀態(tài)，這發(fā)生在當(dāng)一個新的流程會話在運(yùn)行時被激活的時候。

所以，在業(yè)務(wù)案例上，當(dāng)訂票會話被激活的時候，它將轉(zhuǎn)變?yōu)閛btainTripInfo狀態(tài)。

獲得行程信息行為狀態(tài)（Action State）

下面是obtainTripInfo狀態(tài)定義。

記得當(dāng)狀態(tài)被進(jìn)入，針對該狀態(tài)的行為就發(fā)生了。正如你將看到的，不同的狀態(tài)類型有不同的執(zhí)行動作。action state，正如obtainTripInfo，在進(jìn)入的時候執(zhí)行一個Action。該Action返回執(zhí)行的邏輯結(jié)果，并且這個結(jié)果被映射到狀態(tài)轉(zhuǎn)變上。一切就是這么簡單。

所以，在這個業(yè)務(wù)案例上，obtainTripInfo，當(dāng)進(jìn)入的時候執(zhí)行bookingActions這個Action的 bindAndValidate方法。這個方法從瀏覽器綁定表單輸入到一個Trip領(lǐng)域?qū)ο蟛⑶覚z驗(yàn)它。如果處理成功，就進(jìn)入 suggestItineraries狀態(tài)。如果錯誤發(fā)生，進(jìn)入tryAgain狀態(tài)。

訂票Action

當(dāng)在Spring IoC中使用Spring Web Flow的時候，action元素的bean屬性涉及到Spring Application Context中定義的一個相同名稱的Action實(shí)現(xiàn)。下面是bookingActions的定義：

web-context.xml

這就允許我們的Action實(shí)現(xiàn)被Spring管理并且通過依賴注入進(jìn)行配置。

建議路線行為狀態(tài)

現(xiàn)在我們看一下下一個Action State，給定一個綁定的并且通過檢驗(yàn)的Trip對象作為輸入，返回一個建議的路線集合：

下面是Action實(shí)現(xiàn)代碼：

public class BookingActions extends FormAction {    ...    public Event suggestItineraries(RequestContext context) {        Trip trip = (Trip)context.getRequestScope().getAttribute("trip");        Collection itineraries = bookingAgent.suggestItineraries(trip);        context.getRequestScope().setAttribute("itineraries", itineraries);        return success();    }}

當(dāng)進(jìn)入suggestItineraries狀態(tài)的時候，suggestItineraries就被調(diào)用了。其他的Action State也是同樣的工作方式：進(jìn)入狀態(tài)并調(diào)用指定的方法。

顯示建議路線視圖狀態(tài)（View State）

一旦返回了一個建議的路線集合，下一步就是讓用戶看到它們并且讓用戶選擇他最喜歡的。這可以通過以下的狀態(tài)定義完成：

就如你所看到的，displaySuggestedItineraries是一個view state - 一個我們還未討論過的狀態(tài)類型。一個視圖狀態(tài)，當(dāng)進(jìn)入的時候，導(dǎo)致執(zhí)行流程暫停，并將控制返回給客戶端同時根據(jù)配置的視圖同時返回。隨后，在用戶思考過后，客戶端發(fā)出一個事件描述用戶執(zhí)行的Action。繼續(xù)流程，事件的發(fā)生已經(jīng)映射到了一個狀態(tài)的轉(zhuǎn)變，這個轉(zhuǎn)變把用戶帶到了流程的下一步。

所以，在這個業(yè)務(wù)案例上，當(dāng)進(jìn)入displaySuggestedItineraries的時候suggestedIteneraries視圖被渲染并且將控制返回給瀏覽器。然后用戶選擇路線之后點(diǎn)擊“選擇”按鈕。這就出發(fā)了select事件，傳遞選擇的路線id作為事件參數(shù)。

用戶也可能選擇startOver，這時候流程轉(zhuǎn)變到了取消狀態(tài)。

對于view屬性，Spring MVC中，F(xiàn)lowControoler使用熟悉的 ModelAndView和ViewResolver構(gòu)造，在Struts中，F(xiàn)lowAction用ActionForward。

客戶端狀態(tài)

在這個問題上你可能會問：

“...自從進(jìn)入ViewState之后，執(zhí)行流程暫停了，控制返回給了瀏覽器，那么流程如何重新拾起并且繼續(xù)運(yùn)行呢？”

答案就是客戶端跟蹤一個唯一的id用戶標(biāo)示流程執(zhí)行點(diǎn)，并且將這個id放在input標(biāo)簽內(nèi)，以便引起下一個事件。典型的做法是放在一個隱藏域內(nèi)。

舉個例子，在一個JSP文件里：

">

“是否需要乘客信息？” 決策狀態(tài)（Decision State）

用戶選擇了她需要的路線之后，流程需要做一個上下文關(guān)系（contextual）的決策關(guān)于下一步執(zhí)行什么。

需要特別指出的是，如果用戶沒有登錄，或者她已經(jīng)登錄但是希望確認(rèn)她的信息 - 例如她所使用的信用卡 - 流程控制需要允許她確定這些信息。另一方面，如果她已經(jīng)登錄并且希望直接進(jìn)入預(yù)定頁面，流程控制應(yīng)該跳個這個可選步驟。

基本上需要做一個動態(tài)的決策重新考慮她的信息和偏好的。

決策狀態(tài)最適合這個，看下面的定義：

輸入乘客信息子流程狀態(tài)（SubFlow State）

處理乘客信息的過程邏輯上獨(dú)立的。這是處理的一部分，但是在機(jī)票預(yù)定這個上下文環(huán)境之外它也可以獨(dú)立存在。

子流程（Subflow）狀態(tài)機(jī)制就是針對這個實(shí)現(xiàn)的。當(dāng)進(jìn)入一個子流程狀態(tài)，這個子流程就被產(chǎn)生了。父流程掛起知道子流程結(jié)束。這讓你可以把你的應(yīng)用作為一系列自包含的模塊看待，至于流程，你可以很容易的把多種情況統(tǒng)一處理。

看一下enterPassengerInformation子流程狀態(tài)：

flow 屬性是這個進(jìn)入這個流程的id，attribute-mapper 元素從子流程映射屬性。輸入映射將屬性向下映射到子流程。輸出映射將屬性倒退會父流程當(dāng)子流程結(jié)束的時候。你可以從這里看到表達(dá)式也是支持的。

所以，在這個業(yè)務(wù)用例上，當(dāng)進(jìn)入enterPassengerInformation狀態(tài)，乘客流程就產(chǎn)生了。passengerId屬性傳遞給這個流程作為輸入。從這里，自流程作它需要做的。對于父流程來說這是一個黑箱。當(dāng)子流程結(jié)束，父流程繼續(xù)，應(yīng)答最后結(jié)果并決定去哪執(zhí)行下一步 — 在這里，去確認(rèn)預(yù)定。

顯示確認(rèn)結(jié)束狀態(tài)（End State）

最有一個狀態(tài)類型在這里討論：結(jié)束狀態(tài)。當(dāng)進(jìn)入結(jié)束狀態(tài)，活動的流程會話就結(jié)束了。在結(jié)束上面，所有與之相關(guān)的資源都被自動清理。

displayConfirmation結(jié)束狀態(tài)在一條路線被被成功預(yù)定后顯示確認(rèn)信息：

當(dāng)進(jìn)入這個狀態(tài)的時候，訂票流程結(jié)束了并且顯示reservationConfirmation視圖。因?yàn)橛喥绷鞒淌歉鞒?，并非子流程，所以任何分配的資源都會被自動清理。

注意：結(jié)束流程如果是一個子流程，進(jìn)入這個狀態(tài)就會被認(rèn)為是一個子流程結(jié)果并繼續(xù)父流程。更特別的是，這個狀態(tài)的ID在繼續(xù)父流程的子流程的狀態(tài)上被用作一個狀態(tài)的轉(zhuǎn)變。你可以從enterPassengerInformation子流程狀態(tài)定義上看出來。注意它如何響應(yīng)子流程的“完成”結(jié)果，是通過一個“完成”結(jié)束狀態(tài)。

流程部署

到這里，你了解了Spring Web Flow是關(guān)于什么的，并且你也看到了一個現(xiàn)實(shí)的例子?，F(xiàn)在你要看到的就是如何部署這個流程定義到特定的環(huán)境中去執(zhí)行，就行Spring MVC在一個Servlet環(huán)境下一樣：

做這事是很容易的，這里你需要和Spring MVC一起使用：

這就自動將bookingFlow導(dǎo)出至/booking.htm這個URL在一個Servlet環(huán)境里。

高級主題

下面的部分介紹了一些SWF更高級的特性。

流程執(zhí)行監(jiān)聽器（Flow Execution Listeners）

FlowExecutionListener 構(gòu)造了一個觀察者允許你監(jiān)聽并且對一個執(zhí)行著的流程的生存周期作出反應(yīng)。你可以使用這個特性作任何事，從一個狀態(tài)的預(yù)處理到后期條件的檢測，或則審計、安全處理。

流程執(zhí)行存儲策略（Flow Execution Storage Strategies）

一個執(zhí)行著的流程的狀態(tài)的存儲機(jī)制是完全可插拔的。基于HttpSession的存儲是默認(rèn)的，但是SWF提供兩種其他的存儲方式：一個是使用服務(wù)器端連續(xù)的會話儲存，另一種是使用完全的客戶端序列化。定義你自己的存儲方式，舉個例子，譬如使用數(shù)據(jù)庫存儲，是不推薦的。

什么時候使用Spring Web Flow才適合你？

你應(yīng)該注意到Spring Web Flow并不是一攬子全包的解決方案。正如你所看到的，這是一個有狀態(tài)的系統(tǒng)能夠自動管理這些由業(yè)務(wù)處理過程驅(qū)動的頁面流程。它不能被當(dāng)作簡單的、無狀態(tài)的解決方案。舉個例子，它不能被用在一些需要自由導(dǎo)航的站點(diǎn)，一些可以讓用戶自由“點(diǎn)擊周圍任意鏈接”的站點(diǎn)。Spring Web Flow被設(shè)計為強(qiáng)大的受控制導(dǎo)航，可以指導(dǎo)用戶按照一個清晰的業(yè)務(wù)目的和生存周期進(jìn)行處理。

為了使得用例更具體，這里有一些“不錯的流程”的例子，這些流程就適合使用SWF系統(tǒng)：

航空訂票
稅收管理
申請貸款

下面的一些例子是不適合使用SWF的：

索引頁
歡迎頁
菜單
簡單表單流（一個頁面）

Spring Web Flow打算要作為一個優(yōu)秀的傳統(tǒng)的控制器在任何Web環(huán)境下，就像Spring MVC、Struts、Tapestry、Web Work、JSP或者Portlets一樣。一個單一的站點(diǎn)可以適當(dāng)?shù)?em>組合使用簡單的控制器管理Web流程。

路線圖

Spring Web Flow 1.0 final 版本將隨著Spring 1.3正式版發(fā)布，時間定在JavaOne大會前大概六月份的時候。就現(xiàn)在而言，只能期待正式、穩(wěn)定的預(yù)覽版。這個產(chǎn)品目前已經(jīng)在特性集合和示例程序方面相當(dāng)成熟了。

當(dāng)開發(fā)小組給最終發(fā)布版砌上最后一塊磚時，下面是一些最重要的特性我們長在著手完成：