如何使用GWT开发AJAX应用程序？

一、 引言

如果你是一个Java软件和Ajax开发者，那么，Google Web Toolkit（GWT）应该已经引起你的关注。

Google公司已经于2006年5月在Apache许可协议下发布了这种免费的开发工具包。GWT的设计目的是为了简化用Java语言开发Ajax应用程序。Google初始发行的beta版本可以适用于Windows和Linux平台，并许诺稍后要发行一个Mac OS X版本。

本文将探讨在Mac OS X上使用GWT和熟悉的Java工具，例如Apache Ant，Tomcat 5.0 servlet容器和IntelliJ IDEA集成开发环境开发一个简单的Ajax应用程序的完整过程。

注 本文假定读者具有一定的Java和Ant使用基矗

二、 与GWT一起使用Ant

我下载的是GWT的Linux beta版本，并选用Java开发应用程序，然后使用一个Ant构建文件进行编译，最后在一个Tomcat 5.0实例上发布该应用程序。注意，这个Ant文件运行的是GWT Java-to-JavaScript编译器。其实，这个“编译器”只是一个执行一个GWT Java类的命令行脚本，该Java类负责为应用程序编写JavaScript。

使用GWT beta包括两种开发方式：主机方式和web方式。

主机方式是使用一个嵌入式的GWT浏览器和中间开发步骤；在这个方式中，你的编译代码继续运行于一个Java虚拟机(JVM)中。然而，主机方式无法应用于我们这些使用Linux版本操作系统的Mac OS X用户。只有Google发行了一个Mac OS X版本，我们才可以使用主机方式。

三、 不同风格的Web开发

在创建远程过程调用(RPC)服务的同时，本文将详细讨论一些典型的GWT开发者可能面对的web开发有关的任务。RPC是一个软件模型的一部分，主要为使用面向服务的架构（SOA）的应用程序而设计。这些开发任务包括：

· 使用一个构建文件(构建运行GWT编译器，然后发布编译器的输出，并且把你的服务器端的Java类文件发布到一个servlet容器，例如Tomcat，Jetty或Resin)来自动化开发和发布步骤。

· 使用Firefox的DOM Inspector来观察由该GWT应用程序生成的HTML。

· 重新设置页面中的各部件而不必存取内在的HTML(既然你在使用GWT的Java API)。

· 确保HTML是有效的标记，例如，你的组织可能需要基于一个特别的XHTML文档类型。

四、 服务功能

首先，我将简短描述本文示例应用程序要创建的服务，设计这个示例是为了展示GWT使用的模型。

该应用程序在浏览器中显示一个表单，要求用户输入他们的姓名、年龄和原籍国家。当用户通过点按按钮提交表单时，该应用程序在一个文本域中显示一个服务器响应，而不必初始化一个页面刷新。图1显示了在Safari浏览器中该应用程序看上去的样子。

图1.一个由GWT生成的简单视图

例如，当用户保留一个文本框为空而点击OK，Submit按钮时将显示出图2所示结果。

图2:该应用程序用红色显示一条错误消息

五、 巧妙的服务机制

在Ajax应用程序中使用RPC可以消除显式地处理XMLHttpRequest和相关的服务器返回值的必要性，因为GWT对象能够为你处理复杂任务。

你的应用程序定义的每个服务都要求实现两个Java接口和一个Java类。为了编译这些类，你必须确保gwt-user.jar库位于你的classpath(由一个Ant文件入口负责实现这项任务)中。下列代码示例展示了定义我们的服务的Java接口。

package com.parkerriver.gwt.testapp.client; import com.google.gwt.user.client.rpc.RemoteService; public interface ShowRespService extends RemoteService{ String displayResponse(String req); }

这个服务接口要求扩展GWT接口RemoteService。它定义了单个方法displayResponse()。

另外，你还必须定义一个客户端（或使用最终下载的JavaScript代码）用于调用这个服务方法的接口。当我显示客户端代码时(请参考MyForm.java)，该GWT使用一个我描述的回调设计模式。

package com.parkerriver.gwt.testapp.client; import com.google.gwt.user.client.rpc.AsyncCallback; public interface ShowRespServiceAsync { public void displayResponse(String s，AsyncCallback callback); }

这个AsyncCallback对象负责（作为GWT API的一部分）为客户端处理服务响应。

六、 一个Servlet

最后，你必须定义一个实现远程服务接口的Java类。这个类将位于你的Ajax应用程序的服务器端。

package com.parkerriver.gwt.testapp.server; import com.parkerriver.gwt.testapp.client.ShowRespService; import com.google.gwt.user.server.rpc.RemoteServiceServlet; import java.util.Date; public class ShowRespServiceImpl extends RemoteServiceServlet implements ShowRespService { public String displayResponse(String req) { if(req.length() ＜ 1) { throw new IllegalArgumentException( "Blank submissions from the client are invalid."); } StringBuffer buf = new StringBuffer("Your submission: "); Date date = new Date(); String serverInfo = this.getServletContext().getServerInfo(); buf.append(req); buf.append("/n"); buf.append("Server response: "); buf.append(date.toString()); buf.append("/n"); buf.append(serverInfo); return buf.toString(); } }

这个类必须继承RemoteServiceServlet（这是本身继承自javax.servlet.http.HttpServlet的一个GWT API对象）。也就是说，这个类及其实现的接口必须被发布到你的servlet容器中。

七、 步骤

现在，既然定义了服务，那么让我们来回顾一个这个应用程序的目录结构。GWT包括一个命令行脚本applicationCreator，它能够为你生成一个框架性的工程目录结构。在你解压下载的GWT后，你会在顶级目录下发现该applicationCreator。我使用下列命令行作为开始：

applicationCreator -out /Users/bruceperry/1gwt/secondapp/ com.parkerriver.gwt.testapp.client.MyForm

图3展示了该目录看上去的样子。

图3:一个GWT和IntelliJ工程目录

applicationCreator生成./src目录以及MyForm-compile和MyForm-shell脚本。我的Ant文件执行的是MyForm-compile；另一个脚本将在GWT模式下启动主机方式。这个./src目录中包括了嵌套的目录以匹配你的包名，如图4所示。

图4.一个GWT应用程序的Java包和模块

MyForm.gwt.xml文件是一个生成的配置文件，它其实是GWT调用的一个“模块”。它指定描述你的应用程序“入口点”的Java类（这是一个类似于一个包含一个main()方法的Java类）。

＜module＞ ＜!—继承核心Web Toolkit。--＞ ＜inherits name='com.google.gwt.user.User'/＞ ＜!--指定应用程序入口点类。--＞ ＜entry-point class='com.parkerriver.gwt.testapp.client.MyForm'/＞ ＜/module＞

其它的文件或目录，包括./classes、./WEB-INF和./gwtproj.ipr，都是一个IntelliJ Web应用程序工程的必要组成部分；因此，你不必特别注意它们。

另外，直到生成你的应用程序代码的GWT编译器时，./www目录才出现（除非你自己创建它）。我的工程使用了Ant文件gwtproj.xml，还有定义在gwtproj.properties中的属性。在我向你展示Ant构建文件前，我们先来看一下描述应用程序入口点的MyForm.java类。
八、 入口点

这个MyForm.java类实现了GWT API接口EntryPoint；因此，该类必须实现onModuleLoad()方法，当浏览器加载你的Ajax应用程序时此方法为浏览器的JavaScript引擎所调用。

也就是说，GWT编译器把这个类编译成JavaScript代码。MyForm.java类为浏览器视图建立表单widget。该类还决定了点击OK和Submit按钮时用户的响应。代码中的注释已经作了详细的描述，所以在此不再多言。

注意，这个类中的大部分代码是处理GWT API。有意思的是，如果你必须实现JavaScript DOM编程（就象在showRpcStatus()方法中所展示的），那么你可以用Java来实现com.google.gwt.user.client.DOM类。

九、 构建文件

下面是Ant构建文件的主要功能；这个构建文件：

1. 把Java文件编译到工程目录的./classes目录下。

2. 执行GWT编译脚本(在这个例子中是MyForm-compile)。

3. 把在./www目录下生成的结果代码移动到一个较大的已经发布到Tomcat上的web应用程序。

4. 把编译的Java servlet及相关接口(ShowRespService)复制到同一个web应用程序下。

注意，这里的两个目标：编译Java类和初始化到JavaScript的转换有可能使整个构建过程失败，如果期间发生任何错误的话。

十、 Ant XML

下面是gwtpoj.properties文件包含的内容（省略了其它的内容）：

web.deploy.location=/users/bruceperry/parkerriver/gwt web.classes.location=/users/bruceperry/parkerriver/WEB-INF/classes

下列XML描述了刚才的Ant文件的主要功能：

＜?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?＞ ＜project name="gwtproj" default="all"＞ ＜property file="gwtproj.properties"/＞ ＜!—工程的顶级目录与ant文件存在的位置--＞ ＜dirname property="module.gwtproj.basedir" file="${ant.file}"/＞ ＜!--目录在顶级目录内的./classes--＞ ＜property name="gwtproj.output.dir" value= "${module.gwtproj.basedir}/classes"/＞ ＜!--这个目标调用MyForm-compile以创建./www目录下的所有的内容--＞ ＜target name="gwt-compile" depends= "compile.production.classes" description="use gwt's compiler"＞ ＜delete＞ ＜fileset dir="${web.deploy.location}" includes="**/*"/＞ ＜/delete＞ ＜exec executable= "${module.gwtproj.basedir}/MyForm-compile" failonerror="true"/＞ ＜copy todir="${web.deploy.location}"＞ ＜fileset dir= "${module.gwtproj.basedir}/www"＞ ＜/fileset＞ ＜/copy＞ ＜/target＞ ＜target name="compile.production.classes" description= "Compile the gwtproj production classes"＞ ＜mkdir dir="${gwtproj.output.dir}"/＞ ＜javac destdir="${gwtproj.output.dir}" debug= "on" failonerror="true" nowarn= "off" memoryMaximumSize="128m" fork= "true" executable="${module.jdk.home.gwtproj}/bin/javac"＞ ＜classpath refid="gwtproj.module.classpath"/＞ ＜src refid="gwtproj.module.sourcepath"/＞ ＜/javac＞ ＜/target＞ ＜!--把Java servlet类复制到web应用程序--＞ ＜target name="deploy.classes" depends="gwt-compile" description="copy classes to web directory"＞ ＜copy todir="${web.classes.location}"＞ ＜fileset dir="${gwtproj.output.dir}"＞ ＜/fileset＞ ＜/copy＞ ＜/target＞ ＜target name="all" depends="deploy.classes" description="build all"/＞ ＜/project＞

你可以从IDE（在IntelliJ中）中或在包含该构建文件的目录下使用下列命令行来运行这个Ant文件：

ant -buildfile gwtproj.xml

大部分情况下，在修改应用程序和运行Ant后，你都可以通过重载浏览器页面而在浏览器中看到这些变化。
十一、 安装

注意，在安装时，你必须把gwt-user.jar库添加到你的web应用程序的/WEB-INF/lib目录下。

我把创建的JAR文件，还有javax包（gwt-user-deploy.jar）都添加到/WEB-INF/lib目录下。这是因为Tomcat不会加载单个的web应用程序的库文件，如果它已经包含servlet API类的话。

十二、 难点

applicationCreator还会为你创建Ajax应用程序的HTML前端，在这个例子中是MyForm.html。

如果你的应用程序的HTM必须满足一种标准（例如XHTML Transitional 或Strict），那么该怎么办呢？对于XHTML transitional，我首先把要求的DOCTYPE添加到MyForm.html的顶部以及该html标签的相关属性中：

＜!DOCTYPE html PUBLIC "-//W3C//DTD XHTML 1.0 Transitional//EN" "http://www.w3.org/TR/2000/REC-xhtml1-20000126/DTD/xhtml1-transitional.dtd"＞ ＜html xmlns="http://www.w3.org/1999/xhtml" xml:lang="en" lang="en"＞

然后，我把MyForm.html上传到WWW协会的HTM验证程序（位于http://validator.w3.org/）。

在运行该验证程序后，我略微修改了一下该HTML，例如适当关闭meta标签并且把一个type="text/javascript"添加到脚本标签。

然而，如果你想满足XHTML Strict标准，那么还需要进行更为复杂的修改。例如，W3C的验证程序将把iframe标签显示为“undefined element”，而这个标签是GWT的历史支持功能(提供与一个浏览器back按钮相同的功能)必需的。XHTML Strict中已经删除了iframe元素。

这个对你来说可能不是个问题(可能会在GWT的未来版本中得到解决，还有任何其它明显的问题)；然而，你还可以实现其它可选策略，例如扩展GWT的类并创建你自己的兼容widget等。

十三、 位置对齐问题

一个在web开发中普通存在的问题就是应用程序的可视化设计问题。工程的设计者可能想使页面看上去如其在Adobe Illustrator创建一样的效果，对不对？

尽管当你开发一个复杂的Ajax工程时你可能无法实现这种理想的视觉效果；但是，你至少可以使用Firefox的DOM Inspector来观察你的Java类最终生成的HTML。然后，再从这里进行修改。

例如，转到Firefox的“Tools=＞DOM Inspector”菜单项（见图5）。

图5:使用DOM Inspector观察后台实现内容。

上图显示了，你在Java代码中使用的com.google.gwt.user.client.ui.Grid对象被实现为一个HTML table标签。这个table中的包含OK，Submit按钮的TD标签与一个style属性（其值为"verticle-align:top"）相关联。

下面是在MyForm.java类中相关的初始化适当格式的Java代码：

//设置OK按钮单元格的垂直位置 grid.getCellFormatter().setVerticalAlignment(3，0， HasVerticalAlignment.ALIGN_TOP);

如果在代码中不进行这个调用，那么该按钮可能会在文本域的中间部分上下浮动。

十四、 总结

Google公司发布的Google Web Toolkit（GWT）已经引起业界的普遍关注。既然GWT的设计目的是为了简化用Java语言开发Ajax应用程序，而Ajax是Web 2.0时代的技术基础，所以GWT发行所引起的轰动应该在意料之中。

本文仅给出使用GWT和熟悉的Java工具开发一个简单的Ajax应用程序的示例，而有关GWT的更多的探究刚刚开始，还依赖于广大读者的努力。

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