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Java Web基础：JSP与Servlet

作者：陆金龙    发表时间：2022-04-05 16:34   

关键词：Servlet   Tomcat   JSP   Listener   Filter   WebSocket  

    本文内容主要来源于李刚《轻量级Java EE 企业应用实战--Structs2+Spring4+Hibernate》一书的第2章 JSP/Servlet及相关技术详解。本文对相关内容要点进行了整理。

1.部署在Tomcat下的Java Web应用文件结构

1.1 Web应用文件结构简介

<webappName> 

|--WEB-INF

|          |--classes   

|          |--lib

|          |--web.xml

|--<index.jsp>  --此处可存放多个JSP页面

webappName为web应用的名称，Tomcat的webapps路径下该应用的文件夹。这里可以根据需要命名文件夹。

classes和lib两个文件夹都是保存Web应用所需的Java类文件。其中classes保存单个*.class文件，lib保存打包后的JAR包文件。。

web.xml文件为配置描述符。从Servlet3.0开始，可通过注解来配置管理Web组件,因此web.xml可以变得更加简洁。

与WEB-INF同级的*.jsp是一个或多个JSP页面文件。

1.2 web.xml配置内容

  • 配置JSP和JSP属性
  • 配置和管理Servlet
  • 配置和管理Listener
  • 配置管理Filter
  • 配置标签库
  • 配置和管理JAAS授权认证
  • 配置管理资源引用
  • 配置Web应用首页

web.xml文件的根元素是<web-app .../>元素。web.xml文件中配置首页使用welcome-flle-list元素，例如：

<welcome-flle-list>

    <welcome-file> index.html</welcome-file>

   <welcome-file> index.jsp</welcome-file>

</welcome-flle-list>

2.JSP的基本原理

Servlet原理：用户向指定的Serlvet发送请求时，Servlet利用输出流动态生成HTML页面。

JSP的本质是Servlet（一个特殊的Java类），JSP页面由系统编译成Servlet，Servlet再负责响应用户请求。

JSP通过在标准的HTML页面中嵌入Java代码，其静态内容部分无须开发者通过Java程序，动态部分内容使用Java脚本控制。这样页面布局、色彩、图像等静态文本、格式与表现逻辑不用耦合在Java代码中，简化Servlet的开发。

JSP页面经过Tomcat编译后是一个继承HttpJspBase的类，HttpJspBase是HttpServlet子类。HttpServlet 指能够处理 HTTP 请求的 servlet，它在原有 Servlet 接口上添加了一些与 HTTP 协议处理方法，它比 Servlet 接口的功能更为强大(HttpServlet 扩展了GenericServlet，而GenericServlet实现了Servlet 接口)。

JSP页面经过Tomcat编译后的类主要包含__jspInit(),__jspDestroy(),__jspService(HTTPServletRequest,HTTPServletResponse)三个方法。对应的Servlet中是init、destroy、service三个方法。

JSP的4种基本语法：

（1）JSP注释 <%--注释内容--%>

（2）JSP声明 <%! 这里是声明部分，包括变量和方法 %>

（3）输出JSP表达式 <%=表达式 %>

（4）JSP脚本 <% java脚本代码 %>

JSP的3个编译指令：

（1）page：针对当前页面的指令，包括language、import、contentType、info、errorPage等。

（2）include：用于指定包含另一个页面可以是静态页面或JSP页面（被包含的页面不需要是完整的页面）。

（3）taglib：用户定义和访问自定义标签。

JSP的7个动作指令：

（1）jsp:forword：执行页面转向。客户端请求地址不变，客户端请求参数不会丢失。

（2）jsp:param：用于传递参数，与其他支持参数的标签一起使用。

（3）jsp:include：用于动态引入一个JSP页面。

（4）jsp:plugin：用于下载javaBean或Applet到客户端执行。

（5）jsp:useBean：创建一个JavaBean的实例。

（6）jsp:setProperty：设置JavaBean实例的属性值。

（7）jsp:getProperty：输出JavaBean实例的属性值。

JSP脚本中的9个内置对象：

（1）application：javax.servlet.ServletContext 的实例，整个web应用（只要服务端不重启，贯彻web应用运行的整个生命周期）。application可通过setAttribute和getAttribute实现多个JSP、Servlet共享数据，通过getInitParameter获得web应用的配置参数。

（2）config：javax.servlet.ServletConfig 的实例。该对象更多的在Servlet中有效。通过getInitParameter获取配置信息。

（3）exception：java.lang.Throwable的实例，在错误页中代表其他页面的异常和错误。常用的有getClass、getMessage方法。

（4）out：javax.servlet.jsp.jspWriter的实例，JSP页面的输出流。out.printlin("content")输出内容。

（5）page：代表页面本身，也就是servlet中的this。

（6）pageContext：javax.servlet.jsp.PageContext的实例，JSP页面上下文。通过getAttribute可以访问page 、request、session、application范围的变量，通过setAttribute将指定变量放入page 、request、session、application范围内。默认范围为page。

（7）request：javax.servlet.http.HttpServletRequest的实例。封装了客户端的一次请求（可以涉及多个JSP页面或Servlet）。可以获取请求头（getHeader、getHeaderNames、getHeaders），获取请求参数（getParameter、getParameterMap、getParameterNames、getParameterValues），操作request范围的属性（setAttribute、getAttribute），执行forword或include（例如执行forword：getRequestDispatcher("a.jsp").forword(request,response)）。

（8）response：javax.servlet.http.HttpServletResponse的实例，代表服务器对客户端的响应。可生成字符或非字符响应，重定向、增加Cookie。

（9）session：javax.servlet.http.HttpSession的实例，代表一次会话（可以包含先后多次请求）。操作session范围的属性（setAttribute、getAttribute）

3.Servlet介绍

Servlet是个特殊的Java类，必须继承HttpServlet。

Servlet提供的响应客户端请求的主要方法：doGet、doPost、doPut、doDelete。重写service方法则可以响应客户端的所有请求。还包含init、destroy两个方法，用来初始化资源和回收资源。

Servlet的配置

为了让Servlet能响应用户请求，需要将Servlet配置在web.xml中进行配置。

<servlet>
         <!-- servlet的内部名称，自定义 -->
        <servlet-name>HelloServlet</servlet-name>
        <!-- servlet的类全名：包名+类名 -->
        <servlet-class>com.mycompany.controller.HelloServlet</servlet-class>
        <load-on-startup>1</load-on-startup>
</servlet>
<!-- servlet的映射配置 -->
<servlet-mapping>
        <!-- servlet的内部名称，一定要和上面的内部名称保持一致 -->
        <servlet-name>HelloServlet</servlet-name>
        <!-- servlet的映射路径（访问serclet的名称 -->
        <url-pattern>/hello</url-pattern>
</servlet-mapping>
 
可以通过init-param为servlet配置初始化参数。在service方法中通过getServletConfig(）获取配置类对象，通过getInitParameter方法获取初始化参数。

使用Servlet作为控制器

直接使用Servlet生成表现出页面时，页面所有的HTML标签都要采用Servlet的输出流来输出，开发效率非常低。

自MVC规范出现后，Servlet的责任开始明确下来，仅仅作为控制器使用。

控制器负责接收客户端的请求，它既不直接对客户端输出响应，也不处理用户请求。只调用JavaBean来处理用户请求，Servlet根据处理结果调用不同的JSP页面向浏览器呈现处理结果。

4.Filter介绍

Filter主要用于用户请求的预处理和对HttpServletResponse进行后处理，是个典型的处理链。

Filter的作用：在HttpServletRequest到达Servlet之前，进行拦截，可以修改HttpServletRequest的请求头和数据。在HttpServletResponse到达客户端之前，进行拦截，可以修改HttpServletResponse的响应头和数据。Filter可以拦截多个请求或响应。

应用场景有用户授权的Filter、日志Filter等。

创建Filter的2个步骤：1）创建Filter处理类实现javax.servlet.Filter接口，2）在web.xml中配置Filter。

javax.servlet.Filter接口定义了以下3个方法：

void init(FilterConfig config);

void destroy();

void doFilter(HttpServletRequest request,HttpServletResponse response,FilterChain);

通过chain.doFilter(request,response)将请求放行到目的地址。通常在chain.doFilter之前进行请求预处理，在chain.doFilter之后进行响应执行后的处理。

Filter的配置示例：




	<filter>



	  <filter-name>filterLog</filter-name>



	  <filter-class>com.mycompany.filter.filterLog</filter-class>



	</filter>



	<filter-mapping>



	  <filter-name>filterLog</filter-name>



	  <url-pattern>/*</url-pattern>



	  <!-- /*是对所有的文件进行拦截 -->



	</filter-mapping>



	5.Listener



	5.1 Web事件监听器简介



	Web应用在Web容器中运行时，发生的事件包括：Web应用启动、Web应用停止、用户Session开始、用户Session结束、用户请求到达等。



	使用Listener的2个步骤：1）创建Listener实现类，2）通过注解或在web.xml中配置Listener。



	常用的Web事件监听器接口有以下几个：



	ServletContextListener：监听Web应用的启动和关闭。



	ServletContextAttributeListener：监听ServletContext范围（application）内属性的改变。



	HttpSessionListener：监听用户Session的开始和结束。



	HttpSessionAttributeListener：监听HttpSession范围（session）内属性的改变。



	ServletRequestListener：监听用户请求。



	ServletRequestAttributeListener：监听ServletRequest范围（request）内属性的改变。



	5.2 Listener的配置



	方式一：使用@WebListener修饰Listener实现类。



	方式二：web.xml配置中Listener：



	<listener>



	    <listener-class>com.mycompany.AppListener</listener-class>



	</listener>



	5.3 Web事件监听器接口说明



	ServletContextListener2个方法： contextInitialized(ServletContextEvent sce)、contextDestroyed(ServletContextEvent sce)



	ServletContextAttributeListener：attributeAdded(ServletContextAttributeEvent event)、attributeRemoved(ServletContextAttributeEvent event)、attributeReplaced(ServletContextAttributeEvent event)



	ServletRequestListener2个方法：contextInitialized(ServletRequestEvent sre)、contextDestroyed(ServletRequestEvent sre)。



	ServletRequestAttributeListener3个方法：attributeAdded(ServletRequestAttributeEvent event)、attributeRemoved(ServletRequestAttributeEvent event)、attributeReplaced(ServletRequestAttributeEvent event)。



	HttpSessionListener2个方法： sessionCreated(HttpSessionEvent se)、sessionDestroyed(HttpSessionEvent se)



	HttpSessionAttributeListener3个方法：attributeAdded、attributeRemoved、attributeReplaced。



	6.Serlvet3.x特性



	6.1基于注解的配置



	使用注解配置取代web.xml配置。



	Servlet3 .0在javax.servlet.annotation包下提供了以下注解：



	@WebServlet、@MutipartConfig：修饰Servlet类，取代web.xml中对Servlet的配置。



	@WebFilter：修饰Filter类，取代web.xml中对Filter的配置。



	@WebInitParam：用于与@WebServlet和@WebFilter一起使用，为Servlet和Filter配置参数。



	@WebListener：修饰Listener类。



	@ServletSecurity、@HttpConstraint、@HttpMethodConstraint：与JAAS有关的注解，修饰Servlet，指定其安全与授权控制。



	6.2 增加了web模块支持



	Web模块要在META-INF目录下添加一个web-fragment.xml文件，Web模块部署描述符。



	<webmoduleName> 



	|--META-INF



	|           |--web-fragment.xml



	|--Web模块所使用的类文件、资源文件



	6.3 增加了异步处理



	通过ServletRequest的AsyncContext startAsync()或AsyncContext startAsync(ServletRequest,ServletResponse)方法开启异步调用、创建AsyncContext对象。



	AsyncContext的start方法执行新的线程任务。



	6.4 其他



	改进了Servlet API，增加了文件上传下载的支持。允许通过编程的方式动态注册Servlet、Filter。



	Servlet3.1新增了非阻塞式IO： ServletInputStream新增了setReadListener(ReadListener listener) 方法。



	7.Tomcat8的WebSocket支持



	开发WebSocket服务端的两种方式：



	方式1：使用注解，被@ServerEndPoint修饰的Java类即可作为WebSocket服务端。3个关键的方法：@OnOpen start(Session session)、@OnClose end()、@OnMessage imcoming(String message)



	方式2：继承EndPoint类实现WebSocket服务端。



			

			

			

				

					
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