框架的本质

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　 框架的本质

什么是框架？框架从何而来？为什么要使用框架？这是一系列简单而又复杂的问题。简单，是因为它们本身似乎不应该成为问题。框架实实在在存在，并且在开发中发挥着重要的作用，我们的日常工作，遵循着框架所规定的编程模式，在其指导之下，我们能够编写更为强大的程序。说其复杂，是因为框架本身又是如此纷繁复杂，我们在使用框架的同时，往往会迷失其中。任何事物都有蕴含在其内部的本质。无论框架本身有多复杂，我们所需要探寻的，都是其最为内在的东西。框架为什么会产生？我们来看一个最最简单的例子。

在Java中，如果要判定一个输入是否为null或空字符串，我们会使用下面的代码：

if(str==null||str.length()==0){
//在这里添加你的逻辑
}

这段代码非常普通，简单学习过Java语法的程序员都能够读懂并编写。那么这段代码是如何运作的呢？我们所编写的Java程序，首先获得的是来自于Java的基本支持：语法支持与基本功能的API级别的支持（str.length()方法实际上就是JDK所提供的字符串的基本API）。换句话说，我们编写的所有程序，都依赖于一个最最基本的前提条件：JDK所提供的API支持。

当一个需求被重复1000次，那么我们就需要重复1000次针对需求的解决办法，这是一个显而易见的道理。然而当上面的代码片段散落在我们的程序中1000次，我们不免会思考，是不是有什么简单有效的途径可以把事情做得更加漂亮一些呢？我们可以针对代码片段做一次简单的逻辑抽取重构，如代码清单2-4所示。

代码清单2-4　StringUtils.java

//定义一个类和一个静态工具方法来抽象出将被重复调用的逻辑
publicabstractclassStringUtils{
//封装了一个静态方法
publicstaticbooleanisEmpty(Stringstr){
returnstr==null||str.length()==0;
}
}

//引用静态方法取代之前的代码片段
if(StringUtils.isEmpty(string)){
//在这里添加你的逻辑
}

在上面的代码段中，我们定义了一个静态方法，将之前写的那段逻辑封装起来。这一层小小的封装虽然看上去是一个“换汤不换药”的做法，但是从深远意义上来说，我们至少可以从以下两个方面获得好处：

可读性

静态方法的签名从一个角度向我们揭示了一段逻辑的实际意义。比如在这个例子中，isEmpty表示“判定某个输入是否为空”。与之前的代码片段相比，如果我们在一个1000行的程序代码片段中观察这2种不同的代码形式，那么前者往往会被你无视，它完全无法引起你的思维停顿，而后者却能够显而易见地在逻辑上给你足够且直观的提示。

可扩展性

如果我们对上述需求稍作改动，程序同时需要对输入为空格的字符串做出同样的判定。我们同样将上述的需求应用1000次，那么前者将导致我们在整个应用中进行搜索并替换修改1000次，而后者只需要针对我们封装的逻辑修改1次即可。

从上面的例子我们可以看出，虽然仅仅对代码做了一次简单的重构，却在上述的两个方面为我们解决了潜在的问题。这一现象或许直到现在你才意识到，但很多程序员前辈在很早以前就意识到了。因而，早就有人为此编写了类似的代码。比如说，类似的方法就存在于Apache的commons-lang的JAR包中，如代码清单2-5所示。

代码清单2-5　StringUtils.java

packageorg.apache.commons.lang;

publicclassStringUtils{

//这里省略了许多其他的代码

publicstaticbooleanisEmpty(Stringstr){
returnstr==null||str.length()==0;
}

}

当我们将Apache的commons-lang的JAR包加到CLASSPATH中时，就能在程序的任何地方“免费地”使用上述方法。也就是说，我们自己无须自行编写代码对JDK进行扩展，因为Apache的commons-lang已经为我们做了。既然如此，我们唯一所需要做的，只是把别人做的东西加到CLASSPATH中并且使用它而已。

这是一个很熟悉的过程，不是吗？我们在搭建程序运行的基本环境时，指定程序所依赖的JAR文件是其中的一个重要步骤。而这一步骤，实际上包含了Java开发中最最基本而浅显的道理：

结论　当我们加载一个JAR包到CLASSPATH时，实际上是获得了JAR中所有对JDK的额外支持。

我们的程序就像一个金字塔形状。位于最底部的当然是JVM，提供运行Java程序的基础环境，包括对整个Java程序的编译运行。在这个之上的是JDK，JDK是构建在JVM之上的基本的对象行为的定义（我们在搭建开发环境时所安装的JDK就是这个）。而再往上，是一个具备层次结构的JAR层，所有被加载到CLASSPATH中的JAR文件都搭建在JDK层次之上，它们之间可能形成互相依赖，但不管怎么说，它们的作用都是提供JDK以外的功能支持。最后，在金字塔尖的，才是我们日常编写的应用程序，它将依赖于金字塔低端的所有程序。这样一个结构如图2-3所示。

（点击查看大图）图2-3　Java应用的金字塔结构

仔细观察一下处于中间的JAR层，这个层次的组成结构与其他的层次不同。它是由一块块砖头堆砌而成，上层的砖块搭建在下层的砖块之上。如果我们把其中的每一块砖都比作一个JAR文件，它们之间也就形成了明显的具备层次的依赖关系。

这个层次中的任何JAR文件本身可能并不为最终的程序提供具体的功能实现，但它却为我们编写程序提供了必要的支持。如果查看一个标准的J2EE程序运行时所依赖的CLASSPATH中的JAR包，会发现我们所熟悉的那些“框架”，实际上都蕴涵其中。我们在这里给出一个最简单的示例程序在Eclipse中的CLASSPATH截图，如图2-4所示。

图2-4　Eclipse中的CLASSPATH示例

从图中我们看到，JRE System Library是整个应用程序最基本的运行环境。而无论是Struts2还是Spring，它们都以JAR文件的形式被加载到程序运行所依赖的CLASSPATH中，并为我们的应用程序使用。如果我们用更加通俗的话来表述这一现象，则是：

结论　框架只是一个JAR包而已，其本质是对JDK的功能扩展。

当我们说一个程序使用了Spring框架，隐藏在背后的潜台词实际上是说，我们把Spring的分发包加入到CLASSPATH，并且在程序中使用了其功能。框架，其实就是这么回事！就是如此简单！

到现在为止，框架似乎还没有任何在我们的知识范畴以外的东西，它们的本质是如此一致，以至于我们很容易遗忘把一个JAR文件加入到CLASSPATH中的初衷：解决在某个领域的开发中所碰到的困境。正如我们在一开始使用的那个例子一样，框架作为一个JAR包，实际上是许许多多解决各种问题的类和方法的集合。当然，更多时候，它们包含了编写这些JAR包的作者所创造的许多最佳实践。

结论　框架是一组程序的集合，包含了一系列的最佳实践，作用是解决某个领域的问题。

只有解决问题才是所有框架的共同目标。框架的产生就是为了解决一个又一个在开发中所遇到的困境。不同的框架，只是为了解决不同领域的问题。所以，对于广大程序员来说，千万不要为了学习框架而学习框架，而是要为了解决问题而学习框架，这才是一个程序员的正确学习之道。

原文参见 http://book.51cto.com/art/201201/311881.htm

或者购买《Struts2技术内幕》 机械工业出版社 陆舟