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深入理解Servlet和JSP原理

 后飞的鸟 2010-11-08
一、什么是Servlet?

     Servlet是由Sun公司制定的服务器端组件规范。它不但指定了作为一个Servlet组件的特征,同时也指定了作为运行Serlvet的系统(称之为Servlet容器)应具备的特征。
    Servlet组件运行在Servlet容器下,由Servlet容器负责诸如“实例化并管理Servlet对象”、“调用Servlet生命周期方法”、“解析及封装特定协议的请求和响应”等工作。
   Servlet类应实现javax.servlet.Servlet接口并实现其生命周期方法。其中最主要的是
   public void service(ServletRequest request, ServletResponse response)
        throws ServletException, IOException {

       ... ... ...
   }
 

   容器收到请求后即会调用该方法。面对大量的用户访问,Servlet容器一般采用“单实例,多线程”的方式管理Servlet,即Servlet容器只会创建一个Servlet实例,针对不同的用户访问将开启不同的线程运行service方法,Servlet容器一般会维护一个线程池去管理这些线程。鉴于Servlet容器的这种管理方式,对于service方法而言应注意线程安全的问题。
   一般在实际中常常使用的是基于HTTP协议的Servlet,作为基于HTTP协议的Servlet可以通过继承javax.servlet.HttpServlet得到。HttpServlet类实现了Servlet接口,并在service方法中根据不同的请求(get或post等)调用相应的方法(doGet或doPost)。一般情况下,作为HttpServlet的子类可以重写其doGet方法用于处理Get请求,重写doPost方法用于处理Post请求。

另外HttpServlet可以重写init()和destory()方法

  1. init()方法用于定义初始化逻辑,Servlet一创建后即会被调用。
  2. destory()方法将在Servlet实例销毁前调用。

   一个HttpServlet需要有特定的部署描述符(web.xml,置于应用的/WEB-INF中)指定其特征:其定义如下:
   
 <servlet>
      <servlet-name>Tst</servlet-name>
      <servlet-class>test.TestServlet</servlet-class>
      <init-param>
        <param-name>someKey</param-name>
        <param-value>someValue</param-value>
      </init-param>
      <load-on-startup>0</load-on-startup>
    </servlet>
 
    <servlet-mapping>
       <servlet-name>Tst</servlet-name>
       <url-pattern>/test</url-pattern>
    </servlet-mapping>

  1. 子元素指定Serlvet的名称,作为该Servlet的唯一标识。
  2. 子元素用于指定Servlet的类名。
  3. 的子元素用于定义所谓基于键-值对的初始化参数,Servlet对象可以通过调用ServletConfig对象的getInitParameter(String name)获取制定指定键的对应值。 可以有多个元素,用于定义Servlet在工作时要获取的某些初始化信息(如:要读取的某些属性文件的路径等 )。
  4. 的子元素用于指定是在Servlet容器启动时即创建该Servlet对象,还是在Serlvet容器接收到针对该Servlet的请求后再实例化该Servlet对象。的值为负数时采取后一种策略,的值为0或正数时采取前一种策略。web.xml中可能会定义多个为正数的Servlet,Servlet容器会根据其值得大小决定其实例化顺序,值小的先实例化,值大的后实例化。


  
  元素用于把特定的Servlet映射到一个URI地址,当Servlet容器收到针对该地址发出的请求时即会实例化相应的Servlet对象,并调用其特定方法。例如某个Servlet的url-pattern为"/test"则当在浏览器的地址栏输入".../应用名/test"时,Servlet容器将会访问
该Servlet。

    作为Tomcat服务器,还可以通过其他的方式访问Servlet,在其安装目录的conf子目录下有也有一个web.xml该web.xml中定义了一些Servlet,这些Servlet属于Tomcat内置的Servlet,在Tomcat服务器一启动时即会实例化这些Servlet对象。
   其中InvokerServlet的配置信息如下:
     <servlet>
        <servlet-name>invoker</servlet-name>
        <servlet-class>
          org.apache.catalina.servlets.InvokerServlet
        </servlet-class>
        <init-param>
            <param-name>debug</param-name>
            <param-value>0</param-value>
        </init-param>
        <load-on-startup>2</load-on-startup>
    </servlet>

      <servlet-mapping>
        <servlet-name>invoker</servlet-name>
        <url-pattern>/servlet/*</url-pattern>
    </servlet-mapping>    

   该Servlet用于访问其他的Servlet,其默认的url-pattern配置为/servlet/*。当我们在浏览器的地址栏输入“.../servlet/其他Servlet的类名” 时,则Tomcat容器将通过InvokerServlet访问该Servlet(即使该Servlet没有在web.xml进行定义)
   例如:在浏览器的地址栏输入".../应用名/servlet/servet.TestServlet时,Servlet容器即会对test.TestServlet进行访问。这种访问方式将便于对Servlet的测试。
   我们可以关注Tomcat另外的一个内置Servlet:DefaultServlet可以用于列出应用下某个目录的内容,该Servlet的配置信息如下:
 
 
 
 
  <servlet>
        <servlet-name>default</servlet-name>
        <servlet-class>org.apache.catalina.servlets.DefaultServlet</servlet-class>
        <init-param>
            <param-name>debug</param-name>
            <param-value>0</param-value>
        </init-param>
        <init-param>
            <param-name>listings</param-name>
            <param-value>true</param-value>
        </init-param>
        <load-on-startup>1</load-on-startup>
    </servlet>   

    更改其配置信息的名为listings的初始化参数值为true时,当输入某个应用的目录时DefaultServlet可以用下图的方式列出该目录中的内容并可实现链接导航。这样的功能会对测试有一定的帮助。

   

 

二、什么是JSP?


  
  准确的说,JSP就是Servlet,JSP是一个标准的文本文件,在第一次访问时,Servlet会将该文件“翻译”成Servlet,然后再实施调用。不同的应用服务器会有不同的翻译方式。

    针对于Tomcat服务器而言,我们可以在conf/web.xml中关注定义的另外一个内置Servlet:JspServlet,该Servlet的功能在于“翻译”JSP并对其实施访问,该Servlet的定义如下:
       <servlet>
        <servlet-name>jsp</servlet-name>
        <servlet-class>org.apache.jasper.servlet.JspServlet</servlet-class>
        <init-param>
            <param-name>fork</param-name>
            <param-value>false</param-value>
        </init-param>
        <init-param>
            <param-name>xpoweredBy</param-name>
            <param-value>false</param-value>
        </init-param>
        <load-on-startup>3</load-on-startup>
    </servlet>

    <servlet-mapping>
        <servlet-name>jsp</servlet-name>
        <url-pattern>*.jsp</url-pattern>
    </servlet-mapping>

    注意该Servlet的url-pattern为“*.jsp”及所有后缀为“.jsp”等请求将会访问该Servlet,例如:在浏览器地址栏输入“.../应用名/test.jsp”将访问该Servlet
    而该Servlet将首先获取名为test.jsp文件的内容将其编译成并实施调用。

    可以做一个小的实验,在conf/web.xml中替换JspServlet对应的url-pattern(例如:改成hey),重启Tomcat服务器,访问内容如下所示的hello.jsp(地址为".../应用名/hello.jsp") 
    <html>

     <head>
       <title>hello.jsp</title>
       </head>

       <body>
       <%
        for (int i = 0; i <= 100; i++) {
          out.println("helloworld");
        }
       %>
      </body>
    </html>

    通过在浏览器中"单击右键->查看源文件"的方式可以看到浏览器你收到的内容为:
     <html>

       <head>
         <title>hello.jsp</title>
       </head>

       <body>
       <%
        for (int i = 0; i <= 100; i++) {
          out.println("helloworld");
        }
       %>
      </body>
    </html>

    可见该jsp并没有被解析,而是以静态文本的方式原样输出。

    在Tomcat安装目录下的\work\Catalina下可以找到JSP经过“翻译”后的Java源文件和编译后类文件,对于上面hello.jsp而言,“翻译”后的Servlet源文件为:\work\Catalina\localhost\tst\org\apache\jsp\hello_jsp.java

该文件的主要内容如下:

package org.apache.jsp;

import javax.servlet.*;
import javax.servlet.http.*;
import javax.servlet.jsp.*;

public final class hello_jsp extends org.apache.jasper.runtime.HttpJspBase
    implements org.apache.jasper.runtime.JspSourceDependent {

  ... ... ...

  public void _jspService

           (HttpServletRequest request, HttpServletResponse response)
            throws java.io.IOException, ServletException {

    JspFactory _jspxFactory = null;
    PageContext pageContext = null;
    HttpSession session = null;
    ServletContext application = null;
    ServletConfig config = null;
    JspWriter out = null;
    Object page = this;
    JspWriter _jspx_out = null;
    PageContext _jspx_page_context = null;


    try {

      ... ... ...
      
out.write("<html>\r\n");
      out.write("\t<head>\r\n");
      out.write("\t\t<title>hello.jsp</title>\r\n");
      out.write("\t</head>\r\n");
      out.write("\r\n");
      out.write("\t<body>\r\n");
      out.write("\t\t");

  

     for (int i = 0; i <= 100; i++) {
        out.println("helloworld");
     }
  
    
  out.write("\r\n");
      out.write("\t</body>\r\n");
      out.write("</html>");

      ... ... ...
    }
}

    可以看出hell.jsp经过“翻译”后的类名为hello_jsp 该类继承了org.apache.jasper.runtime.HttpJspBase类,而HttpJspBase类又是HttpServlet的子类。HttpJspBase在其service方法中调用了_jspService方法,针对特定的jsp页面,Tomcat的JSP引擎将其“翻译”成HttpJspBase的子类并重写其_jspService方法。该类的很多初始化内容有JSP引擎完成。

    在上面的_jspService方法中可以看到hello.jsp的“影子”,在JSP中使用<%...%>所书写的Java代码被原样的置于_jspService方法中;另外在JSP中的HTML脚本通过流对象out原样输出...当然,JSP的“翻译”不可能如此简单,因为JSP页面还可能写有指令、标签等复杂的结构。

    从上面的_jspService方法还可以看出,所谓JSP内建对象(request、reponse、application、session等)其实并不神秘,它们或是_jspService方法的参数变量,或是由JSP引擎在_jspService方法中预先定义好的变量,我们在JSP的<%...%>中可以直接使用。

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