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JavaWeb开发入门一--JSP&&Servlet

发表于 更新于 分类于 Valine：

这一节主要介绍最基本的JavaWeb开发技术，流行的JavaWeb开发框架的底层都是Servlet与与JSP，因此了解他们是接下来学习的基础。参考资料如下：

WEB开发基础

Servlet与JSP的功能与职责

在JavaWeb的开发中，我们往往使用Servlet与JSP来实现应用服务器，他们是SpringMVC等其他Web技术的底层基础技术。其中Servlet是核心，JSP文件最终也会编译成Servlet。我们可以在JSP中写Java逻辑代码，调用数据库，绑定数据。但是实际项目开发时，应当职责清晰。Servlet偏向于实现Controller逻辑（Model层），而JSP仅仅用于展示页面数据的View层。由于JSP功能强大，过于复杂，往往导致代码逻辑混乱，在很多项目中要么只使用JSP的部分功能（如只有EL表达式展示数据），或者干脆代替JSP，选择其他的模板引擎，如Velocity等。

认识HTTP协议

任何Web开发技术都无法避免学习Http协议，把握以下几点。

  • 应用层协议，基于Socket，TCP，完成可靠通讯
  • 由Header+Body组成
  • 注意Header中的一些字段，
    • 状态码
    • Method
    • Content-Length
    • Content-Type
    • Cookies

Web应用目录结构

常见目录结构

新建的java web工程目录如下

  • src 源码目录，存放java代码
  • web web工程目录，该目录下除了web-inf以为都是可以被浏览器访问的，既www.xxx.com方法了index.jsp文件，建议存放静态资源文件（如css js html）。
    • WEB-INF（必须） ：重点理解，该目录下不可被浏览器直接访问，建议存放所有jsp文件与配置文件
      • web.xml（必须）
      • 其他配置文件，如spring的servlet-context.xml
      • jsp文件
    • index.jsp
    • resource 可以存放静态资源文件

目录结构多种多样，但是基本要素相同。还有一种常见的是

  • src
    • main
      • java
      • resource 该目录下的xml会被放到classpath下，经常放一些配置文件
      • webapp
        • WEB-INF jsp，web.xml，spring的servlet-context.xml等
        • resource 可以存放静态资源文件
    • test
      • java
      • resource

web.xml分析

web.xml是web工程的入口配置文件，一般分析一个web项目由它开始。

  • header分析，指定了命名空间，重点关注，默认的命名空间（xmlns=”http://java.sun.com/xml/ns/javaee"的内容），所有的直接应用，都是该命名空间的一个属性，如**`,`等。

  • 设置路由：

    • <filter-mapping>标签给filter设置路由，一般都是
    • <servlet-mapping>标签给servlet设置路由
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       <filter>
    	<filter-name>csrfFilter</filter-name>
    	<filter-class>org.springframework.web.filter.DelegatingFilterProxy</filter-class>
    	<async-supported>true</async-supported>
    </filter>
    <filter-mapping>
    	<filter-name>csrfFilter</filter-name>
    	<url-pattern>/*</url-pattern>
    </filter-mapping>
       
    <!-- Processes application requests -->
    <servlet>
    	<servlet-name>appServlet</servlet-name>
    	<servlet-class>org.springframework.web.servlet.DispatcherServlet</servlet-class>
    	<init-param>
    		<param-name>contextConfigLocation</param-name>
    		<param-value>/WEB-INF/spring/appServlet/servlet-context.xml</param-value>
    	</init-param>
    	<load-on-startup>1</load-on-startup>
    	<async-supported>true</async-supported>
    </servlet>

  • <context-param> 定义一些自定义的初始化参数，这些值最终会被Servlet读入，可以自定义使用。

  • <servlet> 定义了一个实现了Servlet接口的实例，可以定义多个

  • <filter> 过滤器，定义了一个实现了Filter接口的实例，请求在进入servlet之前，会经过他，可以定义多个。

  • <listener> servlet提供的一个事件通知回调机制，实现了ServletContextListener接口，会在启动和销毁时通知

  • <session-config>

  • 关于 url-pattern 规则

    • 路径映射：以/开头且以/*结尾—-/static/*
    • 扩展映射：以*.开头—- *.js
    • defualt servlet映射*：特指 /
    • 详细映射：详细路径—-/static/a.js
    • 不能混合，如 /static/*.js 是错误的！
    • 容易混淆的几个设置：/*与/

  • 关于ServletContext，下面源码时会分析，但是要记住，这个Context是一个webapp只有一个，所有Servlet共享的

  • 默认Servlet：一个webapp有一个默认的servlet（servlet-name是default），可以通过default来引用，常常用来处理静态资源。

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    >   <servlet-mapping>  
    >       <servlet-name>default</servlet-name>  
    >       <url-pattern>/static/*</url-pattern>  
    >   </servlet-mapping> 
    >

>

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Servlet详解

编写基本功能的Servlet

我们可以直接继承Servlet接口实现service(ServletRequest var1, ServletResponse var2)方法。所有去请求都会走这里，但是为了更加方便，推荐使用HttpServlet,对http请求进行了分类（get post put del等 ）。

  • maven包引入：注意scope是provided。因为这里仅仅引用了api，代码在tomcat容器中。

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    <dependency>
        <groupId>org.apache.tomcat</groupId>
        <artifactId>tomcat-jsp-api</artifactId>
        <version>8.0.33</version>
        <scope>provided</scope>
    </dependency>
    <dependency>
        <groupId>org.apache.tomcat</groupId>
        <artifactId>tomcat-servlet-api</artifactId>
        <version>8.0.33</version>
        <scope>provided</scope>
    </dependency>

  • 编写Servlet

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    public class HelloServlet extends HttpServlet {

        protected void processRequest(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response)
                throws ServletException, IOException {
            response.setContentType("text/html;charset=UTF-8");
            try (PrintWriter out = response.getWriter()) {
                out.println("<!DOCTYPE html>");
                out.println("<html>");
                out.println("<head>");
                out.println("<title>Servlet HelloServlet</title>");            
                out.println("</head>");
                out.println("<body>");
                out.println("<h1>Servlet HelloServlet at " + request.getContextPath() + "</h1>");
                out.println("</body>");
                out.println("</html>");
            }
        }

        @Override
        protected void doGet(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response)
                throws ServletException, IOException {
            processRequest(request, response);
        }

        @Override
        protected void doPost(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response)
                throws ServletException, IOException {
            processRequest(request, response);
        }
    }

  • web.xml中引用此Servlet 

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    <servlet>
            <servlet-name>HelloServlet</servlet-name>
            <servlet-class>com.test.servlet.HelloServlet</servlet-class>
    </servlet>
    <servlet-mapping>
            <servlet-name>HelloServlet</servlet-name>
            <url-pattern>/HelloServlet</url-pattern>
    </servlet-mapping>

转发与重定向

  • 转发：forward，只是web应用内部的跳转（Servlet间？），对用户而言不可知。
  • 重定向：redirect，直观来看，浏览器会重新跳转到一个新的url，重新路由并且加载页面。
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// 在doGet中，转发给jsp页面的Servlet处理
    protected void processRequest(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response)
            throws ServletException, IOException {
        response.setContentType("text/html;charset=UTF-8");
       // 设置attr，可以在jsp中读取到这个值
        request.setAttribute("title", "Hello Servlet");
        request.setAttribute("content", "你好");
        RequestDispatcher rd = request.getRequestDispatcher("/WEB-INF/jsp/hello.jsp");
        rd.forward(request, response);
    }

// 在doGet中，重定向给jsp页面的Servlet处理
    protected void processRequest(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response)
            throws ServletException, IOException {
      response.sendRedirect("HelloServlet")
}

jsp代码如下

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<!DOCTYPE html>
<html>
    <head>
        <meta http-equiv="Content-Type" content="text/html; charset=UTF-8">
        <title>${title}</title>
    </head>
    <body>
        <h1>${content}</h1>
    </body>
</html>

几种常见场景

  • 静态文件（html,js,css文件）处理
    • web.xml 设置default，调用内置DefaultServlet
  • 代码返回html字符串
    1. response设置contenttype—“text/html;charset=UTF-8”
    2. response.getWriter().println输出html字符串

  • json返回

    1. response设置contenttype—“application/json;charset=UTF-8”
    2. response.getWriter().println输出JSON格式的字符串

  • servlet调用jsp（模板返回）

    1. response设置contenttype—“text/html;charset=UTF-8”
    2. 设置模板变量，request.setAttribute(“title”, “Hello Servlet”);
    3. 返回 request.getRequestDispatcher(“/WEB-INF/jsp/hello.jsp”).forward(request,response);

  • request处理

    • 获取baseurl request.getRequestURI()
    • 获取query参数和post的form值 request.getParameterMap() getParameter

Servlet API

  • Filter：过滤器是一个程序，它先于与之相关的servlet或JSP页面运行在服务器上。可以过滤完之后交给下一个处理，也可以直接返回信息。应用在用户登录判断等场景。一个应用可以有一个或者多个filter在web.xml中配置
    • dofilter函数的写法：
      • 修改request
      • chain.doFilter(req,res);
      • 修改response
  • Listener：基于观察者模式，事件回调机制。常见的Listener如下
    • EventListener
      • ServletContextAttributeListener
      • ServletContextListener：应用在Spring的context加载，参考org.springframework.web.context.ContextLoaderListener。
      • HttpSessionListener
      • HttpSessionAttributeListener
      • HttpRequestListener
      • HttpRequestAttributeListener

Servlet源码浅析

接口分析

  • Servlet接口
    • init(ServletConfig config)：读入web.xml的Servlet配置
    • service(ServletRequest req, ServletResponse res)：主要的服务方法
    • destroy()
    • ServletConfig getServletConfig()
  • ServletConfig—接口，从init()传入的参数，可以获得解析好的web.xml中关于这个servelet自身的<init-param>参数
    • getServletContext() 获取所有servlet共享的Context
    • getInitParameter,getInitParameterNames
    • getServletName
  • ServletRequest
  • ServletResponse
  • ServletException

    继承关系

Servlet—GenericServlet—HttpServlet

  • GenericServlet 装饰模式，对ServletConfig装饰了，子类可以调用ServletConfig接口的所有方法。

  • HttpServlet，安照http的header分出，doGet doPost等方法

    重要的对象

  • ServletConfig 对象，通过Servlet中的getServletConfig获取，或者直接使用GenericServlet子类的方法。

    • getServletContext，获取ServletContext
    • getInitParameter getInitParameterNames：获取servelet自身的<init-param>参数。
    • getServletName
  • ServletContext对象代表当前web工程的上下文，所有Servlet共享，ServletContext通过ServletConfig获得对象。
    • getInitParameter(name) 获取web.xml中配置的 <context-param>属性值
    • 全局共享数据
      • setAttribute
      • getsAttribute
      • getAttributeNames
      • removeAttribute
    • 资源
      • getResource()路径是虚拟路径,web目录下的文件，即使”/“开头,代表web工程 部署好以后的配置文件的地址.ex:”/WEB-INF/classes/jdbc.properties”
      • getResourceAsStream() 获取文件，返回Inputstream。最常用，一般用来读配置文件形成Properties。 props = new Properties(); props.load(in);
      • getRealPath 得到资源文件磁盘上的绝对路径，在web项目中不能直接使用相对路径访问文件,如 new File。必须使用绝对路径。
    • servlet 转发
      • getRequestDispatcher
  • ServletRequest及其子类

  • ServletResponse及其子类

    Servlet运行模型

  • servlet容器一般是单进程，servelt的service()方法是一个线程，必须等service()方法返回后，线程才能销毁。参考文章

  • 因此存在线程安全问题，与node的巨大区别。
  • 我们一般在service()方法中进行阻塞调用，这也是Servlet设计的初衷（单进程多线程，对比于GCI）。但是Spring3.0以后支持异步响应（可以参考这篇）
  • 那么，一般应用中有几个Servlet呢？尽量使用一个Servlet。Spring既是这种用法。
  • 当我们不使用框架，直接使用Servlet时，参考这篇文章（翻译的挺糟糕），使用action模式（命令模式）优雅的划分请求，Spring也是类似的思想。

值得注意的细节

  • 地址的写法：地址给谁用的。如果是给服务器用的，以/代表当前web应用; 如果是给客户端（浏览器）用的/代表网站。
  • request.getRequestDispatcher("/my.jsp").forward(request, response); 转发，服务器内部使用
  • this.getServletContext().getRealPath("/my.jsp"); 获取资源，服务器内部使用。
    • response.sendRedirect("/JavaWeb/my.jsp"); 重定向，客户端使用。JavaWeb是contextPath，包含在网址里，必须加上。
    • <form action="/JavaWeb/my.jsp"> html中，客户端使用

JSP简介

理解JSP

JSP（JavaServer Pages）是以.jsp为后缀名的一种脚本语言。使Java代码和特定的预定义动作可以嵌入到静态页面中。它经过编译后成为Java的Servlet类。通俗的理解，我们编写的.jsp文件（包含html，css，js，java逻辑代码）会在服务端动态处理（执行了jsp中的java代码）成一个由Servlet，最终该Servlet会out.println输出的静态html语句。

JSP技术的取舍

JSP技术是特定历史时期的产物，用来方便我们编写动态网页，简化Servlet的编写（现有Servlet技术，所有html语句在java中print太复杂，后来才发展的JSP）。但是由于JSP功能丰富，可以直接调用任何java代码，如数据库操作等，会带来一个严重的问题，即容易将业务逻辑代码（Model层，大部分是java代码）混杂在View层中（html，css，js），导致高度的耦合。因此现在网页开发框架中，依据Model2模型，往往使用模板技术代替JSP，模板仅仅有填值的功能，使用model层传过来的值渲染界面。

当然，我们也可以使用JSP实现模板功能，并且使用扩展的标签（JSTL）来取代只有Java才能实现的逻辑判断（如if while）。这里谈一下JSP使用的最佳实践：

  • 不要使用：
    • 在JSP文件中含有任何Java代码。
    • 不使用JSP中的Scriptlet（如<%..%>,<%=..%>）
  • 使用：
    • 使用EL表达式，填值。
    • 使用JSTL来做逻辑判断
    • 可以使用JSP原生的一些指令，如<%@ taglib ... %>`` <%@ page ... %>
    • 适当的使用一些JSP的行为，jsp:useBean jsp:setProperty jsp:getProperty

基本语法

  • 引入Java代码块：<% 代码片段 %>
    • if
      • while、for
  • JSP声明：可以声明一个或多个变量、方法，供后面的Java代码使用。 <%! declaration; [ declaration; ]+ ... %>
  • JSP表达式 模板填值：包含的脚本语言表达式，先被转化成String，然后插入到表达式出现的地方<%= 表达式 %>
  • jsp指令：<%@ directive attribute="value" %>
    • page 定义页面的依赖属性，比如脚本语言、error页面、缓存需求等等
    • include 包含其他文件
    • tablib 引入标签库的定义，可以是自定义标签
  • jsp行为
    • jsp:useBean 寻找和初始化一个JavaBean组件
    • jsp:setProperty 设置JavaBean组件的值 对应setXxx
    • jsp:getProperty 获取JavaBean组件的值 对应getXxx
    • jsp:include 用于在当前页面中包含静态或动态资源
    • 其他
  • 隐含对象：request response out session pageContext等

EL

用来取代JSP的表达式功能（<%=..%>），可以用来进行属性、请求参数、cookies的获取，以及一些简单运算判断。

  • 语法参考：http://www.runoob.com/jsp/jsp-expression-language.html
  • 最常用：${expr}
  • 操作符：
    • . 访问一个Bean属性或者一个映射条目
    • [] 访问一个数组或者链表的元素
    • + - * /(div)
    • ==(eq) !=(ne) <(lt) >(gt) <=(le) >=(ge)
    • empty 判空
  • 调用自定义标签中的函数 ${ns:func(param1, param2, ...)}
  • 内置对象
    • param、paramValues：访问参数值。如${param.order}，或者${param["order"]}。
    • pageContext
    • cookie
    • 。。。。

JSTL

最基础的功能是提供逻辑判断的标签，可以彻底取代jsp文件中的java代码。当然它还提供了通过标签加入各种功能。但是不建议滥用。

  • 具体语法：http://www.runoob.com/jsp/jsp-jstl.html
  • 导入：如导入core库，<%@ taglib prefix="c"uri="http://java.sun.com/jsp/jstl/core" %>
  • 5大标签
    • core 核心表情库，提供条件判断，属性存取，url处理，错误处理等。
    • fmt 格式化 日期格式，国际化功能等
    • sql 与关系型数据库（Oracle，MySQL，SQL Server等等）进行交互的标签
    • xml 创建和操作XML文档的标签
    • functions jstl函数，JSTL包含一系列标准函数，大部分是通用的字符串处理函数。

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