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周登朋 (zhoudengpeng@yahoo.com.cn), 上海交通大學研究生
張黃矚 (zhanghuangzhu@gmail.com), IBM CDL軟件工程師

2006 年 7 月 03 日

GWT(Google Web Toolkit) 是 Google 最近推出的一個開發(fā) Ajax 應(yīng)用的框架，它支持用 Java 開發(fā)和調(diào)試 Ajax 應(yīng)用，本文主要介紹如何利用 GWT 進行 Ajax 的開發(fā)。

Ajax技術(shù)是當前開發(fā)web應(yīng)用的非常熱門的技術(shù)，也是Web 2.0的一個重要的組成部分。然而如果用傳統(tǒng)的方式Javascript進行Ajax開發(fā)的話，就會使得應(yīng)用程序非常難以進行調(diào)試，從而降低了生產(chǎn)效率。Google最近推出的GWT有望為我們解決這個難題，GWT是一個開發(fā)Ajax應(yīng)用的框架，它使程序員用Java同時開發(fā)客戶端和服務(wù)器端的代碼。GWT的編譯器會把用于開發(fā)客戶端的Java代碼轉(zhuǎn)化成Javascript和Html，而程序員不用關(guān)心這一轉(zhuǎn)換過程。這樣程序員就可以在自己喜歡的Java IDE里面開發(fā)自己的Ajax應(yīng)用程序。

本文主要從以下幾個方面進行介紹：

1、 GWT特性簡介

2、用GWT進行UI開發(fā)

3、用Javascript開發(fā)Ajax應(yīng)用簡介

4、用GWT進行Ajax開發(fā)

GWT特性簡介

1．動態(tài)，可重用的UI組件

GWT提供的組件庫使用戶可以很容易的開發(fā)出漂亮的UI, 每個組件對應(yīng)于GWT的一個類。在本文的第二部分會比較詳細的介紹GWT對UI的支持。

2．簡單的RPC調(diào)用

使用GWT，可以方便的實現(xiàn)客戶端和服務(wù)器端的通信，特別是使得異步通信變的非常簡單。在本文的后面部分將對利用GWT進行RPC調(diào)用進行詳細介紹。

3．更加方便的調(diào)試

由于在開發(fā)階段不需要生成HTML截面，用戶開發(fā)的代碼實際上是在JVM上運行的，這樣用戶就可以用傳統(tǒng)的調(diào)試Java代碼的方法對程序進行調(diào)試，從而加快了調(diào)試的速度，減少了軟件開發(fā)的時間。

4．瀏覽器兼容性

在大多數(shù)情況下，用GWT開發(fā)出來的程序會支持IE、Firefox、Mozilla、Safari和Opera，用戶在開發(fā)的時候不必擔心瀏覽器的兼容性問題。而瀏覽器的兼容性問題也是用直接用Javascript進行Ajax應(yīng)用開發(fā)所面臨的一個另程序員棘手問題。

5．可擴展性

如果你覺得GWT提供的API不能滿足需求，你可以利用JSNI將Javascript語句直接嵌入至Java代碼中。

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用GWT進行UI開發(fā)

在本文的這一部分，我們將探討一下GWT對UI開發(fā)的支持。在GWT中，包含我們進行Web開發(fā)所需要的大部分組件，比如按紐(Button)，文本框（Text box）等。圖一顯示了部分GWT所支持的UI組件。從圖片的顯示效果來看，利用GWT可以做出非常漂亮的UI。

圖一：GWT支持的部分UI組件

值得一提的是，在每個UI組件是必須放在一個稱之為面板（Panel）的控件里面。而面板具有不同的風格，這也決定了UI的風格。圖二顯示了GWT所支持的部分面板。

圖二：GWT支持的部分面板

在看過這些組件之后，我們接下來用一個實驗來講述怎樣把UI組件添加到頁面上。這個實驗的最終結(jié)果是一個登錄框界面。

在開始我們的實驗之前，我們需要準備一下GWT環(huán)境，首先要到Google的網(wǎng)站上去下載一個Windows版本的GWT，目前的版本號是1.0.21。然后要在機器上配置好JDK環(huán)境，具體的配置方法網(wǎng)絡(luò)上有大量文檔，這里就不再詳細介紹。由于我們這個實驗是在Eclipse開發(fā)環(huán)境下進行的，所以你還需要一個Eclipse的環(huán)境，可以到Eclipse的官方網(wǎng)站下載Eclipse的開發(fā)環(huán)境。接下來我們詳細介紹試驗過程。

1．創(chuàng)建Eclipse工程

我們可以利用GWT自帶的一個批處理文件projectCreator.cmd來創(chuàng)建Eclipse的工程。如圖三所示，我們創(chuàng)建了一個名字為myProject的工程，存放在當前目錄的myProject子目錄下面，關(guān)于批處理文件projectCreator.cmd的詳細用法，請參見Google關(guān)于GWT的幫助文檔。

圖三：用GWT創(chuàng)建Eclipse工程

2．創(chuàng)建GWT應(yīng)用程序

在創(chuàng)建完Eclipse工程myProject之后，我們利用GWT自帶的另外一個批處理文件applicationCreator.cmd來創(chuàng)建一個GWT應(yīng)用程序。圖四顯示了創(chuàng)建一個GWT應(yīng)用的過程。大家注意到這個批處理文件接受一個名為 -eclipse 的參數(shù)，這個參數(shù)正是指定了一個Eclipse的工程，我們的例子中指定為我們剛創(chuàng)建好的Eclipse工程myProject。

圖四：創(chuàng)建GWT應(yīng)用程序

3．導入Eclipse工程

在創(chuàng)建完Eclipse工程和GWT應(yīng)用程序框架后，我們接著將Eclipse工程導入到Eclipse開發(fā)環(huán)境當中以進行進一步的開發(fā)，具體的導入過程不再詳細介紹。導入后的工程結(jié)構(gòu)如圖五所示。

圖五：導入Eclipse工程

6．添加UI組件

在導入工程后，我們會發(fā)現(xiàn)工程里面有一個名字為DemoClient的Java文件。這個文件是在運行applicationCreator.cmd批處理文件時創(chuàng)建的，我們現(xiàn)在需要做的工作就是在這個Java文件上加入自己需要的UI組件。我們在這個文件中加入了五個組件，分別是：兩個Label，一個Button，一個TextBox和一個PasswordTextBox。代碼列表Listing 1中列出了本程序的所有代碼。

Listing 1：Sample GWT Application

 1    package com.sample.myProject.client;                        2    import com.google.gwt.core.client.EntryPoint;                        3    import com.google.gwt.user.client.ui.Button;                        4    import com.google.gwt.user.client.ui.HorizontalPanel;                        5    import com.google.gwt.user.client.ui.Label;                        6    import com.google.gwt.user.client.ui.PasswordTextBox;                        7    import com.google.gwt.user.client.ui.RootPanel;                        8    import com.google.gwt.user.client.ui.TextBox;                        /**                        * This class is used to demostrate how to add widget onto the Web page                        */                        9    public class DemoClient implements EntryPoint {                        /**                        * This is the entry point method, when the module is load, this method                        * will be automatically invoked.                        */                        10	  public void onModuleLoad() {                        11		    Label labelName = new Label();                        12		    Label labelPassword = new Label();                        13		    TextBox tbName = new TextBox();                        14	PasswordTextBox tbPassword = new PasswordTextBox();                        15	Button button = new Button();                        16                        17		    labelName.setText("Name:        ");                        18		    labelPassword.setText("Password: ");                        19		    button.setText("submit");                        20                        21		    HorizontalPanel hPanel = new HorizontalPanel();                        22		    HorizontalPanel hPanel2 = new HorizontalPanel();                        23                        24		    hPanel.add(labelName);                        25		    hPanel.add(tbName);                        26		    hPanel2.add(labelPassword);                        27		    hPanel2.add(tbPassword);                        28		    RootPanel.get().add(hPanel);                        29		    RootPanel.get().add(hPanel2);                        30		    RootPanel.get().add(button);                        31		  }                        32   }

接下來我們分析一下這些程序代碼，注意到類DemoClient繼承自EntryPoint，所有需要最終被翻譯成HTML頁面的類都必須繼承自EntryPoint，并且需要重寫onModuleLoad方法，這個方法會在模塊被裝載的時候自動調(diào)用。因此我們也就需要把我們的添加組件的代碼放到這個函數(shù)里面。

程序的11至15行分別創(chuàng)建了5個組件的實例。分別是兩個Label，一個Button，一個TextBox和一個PasswordTextBox。然后程序的17到19行分別設(shè)置了兩個Label組件以及一個Button組件的顯示內(nèi)容。程序的21行和22行穿件兩個Panel對象，這兩個Panel對象的類型都是水平Panel對象。也就是說放在這種Panel里面的組件是被水平排列的。程序的24行到27行分別向這兩個Panel對象中加入TextBox組件和Label組件。在程序的最后，將剛才創(chuàng)建好的兩個Panel對象以及一個Button對象加到最外層的Panel當中。

7．編譯應(yīng)用程序

在代碼開發(fā)完成后，我們可以雙擊工程里面的DemoClient-compile.cmd批處理文件來將我們開發(fā)出來Java文件編譯成Javascript和HTML。編譯后的文件將存放在工程的根目錄下面的www子目錄中。

8．運行程序

編譯好程序后，我們會發(fā)現(xiàn)生成了一個名字為DemoClient.html的HTML文件，雙擊這個文件，程序的運行結(jié)果如圖六所示：

圖六：程序運行結(jié)果

在這一部分，我們主要討論了如何將UI組件添加到Web頁面中，而這些組件如何與遠程服務(wù)器進行異步的交互將在下面的章節(jié)中進行討論。

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用Javascript開發(fā)Ajax應(yīng)用

為了使用戶能更清楚地理解用GWT開發(fā)Ajax應(yīng)用與用傳統(tǒng)的Javascript開發(fā)Ajax應(yīng)用的不同，文章的這一部分將簡要介紹如何利用Javascript對象進行Ajax應(yīng)用的開發(fā)。

大家都知道Ajax技術(shù)中的一個核心對象是XMLHttpRequest對象，這個對象支持異步請求，所謂異步請求既是當客戶端發(fā)送一個請求到服務(wù)器的時候，客戶端不必一直等待服務(wù)器的響應(yīng)。這樣就不會造成整個頁面的刷新，給用戶帶來更好的體驗。而當服務(wù)器端響應(yīng)返回時，客戶端利用一個Javascript函數(shù)對返回值進行處理，以更新頁面上的部分元素的值。

由于在IE和其他瀏覽器上聲稱XMLHttpRequest對象的方法不一樣，所以我們用Javascript創(chuàng)建XMLHttpRequest對象的時候必須區(qū)分不同的瀏覽器。創(chuàng)建一個XMLHttpRequest對象的方法如清單2 中的代碼所示。

清單2：創(chuàng)建XMLHttpRequest對象

 1    function createObject(){                        2     try {                        3		  xmlHttpRequest = new ActiveXObject("Msxml2.XMLHTTP");                        4	  } catch (e1) {                        5		  try {                        6		    xmlHttpRequest = new ActiveXObject("Microsoft.XMLHTTP");                        7		  } catch (e2) {                        8		    xmlHttpRequest = false;                        9		  }                        10	  }                        11  if (!xmlHttpRequest) {                        12		 xmlHttpRequest = new XMLHttpRequest();                        13	  }                        14	  return xmlHttpRequest;                        16  }

在創(chuàng)建好XMLHttpRequest對象之后，來看一下如何與server端進行異步的交互。清單3中列出了與服務(wù)器段進行交互的代碼

清單3：與服務(wù)器端進行交互

 1    function ajaxSample() {                        2        var xmlHttpRequest = createObject();                        3        var url = "/sampleServlet?userName=Jason";                        4        xmlHttpRequest.open("GET", url, true);                        5        xmlHttpRequest.onreadystatechange = updatePage;                        6        xmlHttpRequest.send(null);                        7    }

這段代碼演示了如何與服務(wù)器端進行交互的過程。程序的第2行首先獲得一個XMLHttpRequest對象，程序的第三行指定了服務(wù)器端響應(yīng)客戶端的請求的地址。程序的第4行利用XMLHttpRequest對象打開一個連接，第一個參數(shù)指定用GET方法傳遞參數(shù)，第二個參數(shù)指定了接受請求的URL，在我們的例子中是一個Servlet，最后一個參數(shù)設(shè)置成true意味著將要發(fā)出的請求是一個異步的請求。程序的第5行指定了回調(diào)函數(shù)，也就是當服務(wù)器端返回結(jié)果后執(zhí)行哪個Javascript函數(shù)。

這一部分對如何利用Javascript進行Ajax開發(fā)作了一個簡要的介紹，下面我們將詳細介紹如何利用GWT進行Ajax應(yīng)用的開發(fā)。

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用GWT進行Ajax開發(fā)

在文章的第二部分我們已經(jīng)掌握了如何利用GWT創(chuàng)建一個工程并在工程里添加一個GWT應(yīng)用程序，同樣我們這一部分也需要創(chuàng)建一個GWT的工程，并添加一個GWT應(yīng)用程序，由于默認創(chuàng)建的GWT程序不含有Server端的示例代碼，我們必須手工加進去。我們創(chuàng)建好的工程GWTSample如圖七所示。我們將要介紹的實例主要功能是采用異步通信的方式從服務(wù)器端取出一個字符串顯示在HTML頁面上。這個例子雖然簡單，但卻包含了如何利用GWT進行Ajax開發(fā)的主要流程。

圖七：GWTSample工程結(jié)構(gòu)

大家注意到我們這個工程里面有個com.sample.myProject.server包，這個包里面包含有運行在服務(wù)器端的代碼。我們從客戶端發(fā)送的請求也是發(fā)送到這個包里面的一個Servlet上去的。

為了進行異步調(diào)用，在Client端必須定義一個繼承自接口RemoteService的接口，在我們的這個例子中，我們定義了接口SampleService，SampleService的代碼如清單4所示。

 1    package com.sample.myProject.client;                        2    import com.google.gwt.user.client.rpc.RemoteService;                        3    public interface SampleService extends RemoteService{                        4    //The implementation of this method is used to return a string                        5    String getString();                        6    }

大家注意到這個接口繼承自RemoteService，并且聲明了一個方法getString();，這個方法會在服務(wù)器端的代碼中實現(xiàn)。當然，大家可能現(xiàn)在已經(jīng)意識到，這里聲明的方法就是我們采用異步調(diào)用方式所能夠調(diào)用的方法。

在聲明完這個接口之后，我們還必須聲明另外一個異步調(diào)用接口，在我們的例子中是接口SampleServiceAsync，這個接口里聲明的方法名稱必須與SampleService里面的相同，但是多個一個類型為AsyncCallback的參數(shù)，接口SampleServiceAsync的代碼清單如清單5所示：

清單5：SampleServiceAsync代碼清單

 1    package com.sample.myProject.client;                        2    import com.google.gwt.user.client.rpc.AsyncCallback;                        3    public interface SampleServiceAsync {                        4    void getString(AsyncCallback callback);                        5	}

在客戶端定義完接口之后，我們必須在服務(wù)器端實現(xiàn)這個接口，在我們的例子中，類SampleServiceImpl實現(xiàn)了接口SampleService，同時你也會注意到SampleServiceImpl也繼承了類RemoteServiceServlet，而RemoteServiceServlet是HttpServlet的一個子類，這樣我們的客戶端的請求就可以提交到Servlet SampleServiceImpl上面。類SampleServiceImpl的代碼清單如清單6所示：

清單6：SampleServiceImpl代碼清單

 1    package com.sample.myProject.server;                        2    import com.google.gwt.user.server.rpc.RemoteServiceServlet;                        3    import com.sample.myProject.client.SampleService;                        4	public class SampleServiceImpl extends RemoteServiceServlet implements                        5	 SampleService {                        6          public String getString() {                        7         return "This string is from server";                        8          }                        9	}

最后我們來看一下類DemoClient，這個類和我們在第二部分創(chuàng)建的工程myProject中的類DemoClient是同一個類型的。只不過在我們這個工程中我們使用它來進行向server端的異步調(diào)用。清單7列出了類DemoClient的代碼。

清單7：DemoClient代碼清單

 1    package com.sample.myProject.client;                        2    import com.google.gwt.core.client.EntryPoint;                        3    import com.google.gwt.core.client.GWT;                        4    import com.google.gwt.user.client.rpc.AsyncCallback;                        5    import com.google.gwt.user.client.rpc.ServiceDefTarget;                        6    import com.google.gwt.user.client.ui.Button;                        7    import com.google.gwt.user.client.ui.ClickListener;                        8    import com.google.gwt.user.client.ui.Label;                        9    import com.google.gwt.user.client.ui.RootPanel;                        10   import com.google.gwt.user.client.ui.Widget;                        /**                        * This class is used to demostrate hwo to                        * interact with the server client in asynchronized                        * way                        */                        11   public class DemoClient implements EntryPoint {                        12       public void onModuleLoad() {                        13	final SampleServiceAsync sampleService = (SampleServiceAsync)                        14	 GWT.create(SampleService.class);                        15        ServiceDefTarget target = (ServiceDefTarget)sampleService;                        16        String staticResponseURL = GWT.getModuleBaseURL();                        17        staticResponseURL += "/getStringService";                        18        target.setServiceEntryPoint(staticResponseURL);                        19                        20        final Label label = new Label();                        21        final Button button = new Button("Get String");                        22        button.addClickListener(new ClickListener() {                        23            public void onClick(Widget sender) {                        24                sampleService.getString(new AsyncCallback() {                        25                    public void onSuccess(Object result) {                        26                        label.setText((String) result);                        27                    }                        28                    public void onFailure(Throwable caught) {                        29                        label.setText(caught.getMessage());                        30                    }                        31                });                        32            }                        33        });                        34        RootPanel.get("1").add(button);                        35        RootPanel.get("2").add(label);                        36    }                        37}

代碼的第13行得到了一個實現(xiàn)了接口SampleServiceAsync的類的實例。第15行創(chuàng)建了一個ServiceDefTarget對象的一個實例，通過這個對象可以設(shè)置請求的目的地。程序的第18行設(shè)置了請求的目的地的URL，在我們的例子中是"/getStringService"，這個URL會在web.xml文件中被mapping到servlet SampleServiceImpl上。程序的22行到33行為我們添加的button設(shè)置了單擊響應(yīng)事件。在單擊響應(yīng)事件中調(diào)用sampleService的getString(AsyncCallback callback);方法。這個方法是用來進行異步的遠程過程調(diào)用的(RPC).并且在實現(xiàn)接口AsyncCallback的代碼中指定了回調(diào)函數(shù)，當遠程過程調(diào)用成功后就執(zhí)行onSuccess(Object result)函數(shù)，其中result中存放有從服務(wù)器端返回的結(jié)果.。在遠程工程調(diào)用失敗后就執(zhí)行onFailure(Throwable caught)函數(shù)。程序的最后把Button組件和Label組件加到panel中。

現(xiàn)在我們已經(jīng)完成了程序的開發(fā)，圖八顯示了我們程序的運行結(jié)果，在點擊Button后，右邊回打出一句話來，重要的是這句話是以異步的方式從服務(wù)器端取得的，不需要進行頁面的刷新，怎么樣，現(xiàn)在是不是也想用GWT進行Ajax應(yīng)用開發(fā)了呢？

圖八：RPC調(diào)用示例

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