Jsp 综述(上)
来源:互联网 发布:爱动体感运动机 知乎 编辑:程序博客网 时间:2024/05/22 10:35
原文地址:http://blog.csdn.net/justloveyou_/article/details/55824500
摘要:
J2EE是一套规范,而Servlet/Jsp是J2EE规范的一部分,是Tomcat的主要实现部分。在最初的应用实践中,当用户向指定Servlet发送请求时,Servlet利用输出流动态生成HTML页面,这导致Servlet开发效率极为低下。JSP技术通过实现普通静态HTML和动态部分混合编码,使得逻辑内容与外观相分离,大大简化了表示层的实现,提高了开发效率。本文以JSP的本质是Servlet为主线,结合JSP转译后所得的Servlet,详细探讨了JSP的原理、执行过程、脚本元素、编译指令和动作指令,并给出了JSP使用的常见注意事项。
一. J2EE, Tomcat 和 Web Application
1、J2EE 与 Tomcat
J2EE 是由 SUN 公司开发的一套企业级应用规范。所谓规范(Specification)指的是一系列接口,不包含具体实现,我们可以通过 J2EE Specification APIs (以 J2EE 6 为例) 来了解该规范。 J2EE 主要由十三种核心技术规范组成,这些规范包括:
- JDBC (Java Database Connectivity);
- JNDI (Java Name and Directory Interface);
- EJB (Enterprise Javabean);
- RMI (Remote Method Invoke);
- Java IDL (Interface Definition Language);
- JSP (Java Server Pages);
- Servlet;
- XML (Extensible Markup Language);
- JMS (Java Message Service);
- JTA (java transaction Architecture);
- JTS (java transaction Service API);
- JavaMail;
JAF (JavaBean Activation FrameWork).
基于 J2EE 规范,各个公司可以根据自己的产品实现相应的接口,例如,JBOSS 和 GLASSFISH 就是常见的 J2EE 实现。特别需要注意的是, Tomcat 是一个 Servlet 容器,实现了 J2EE 中的 Servlet/JSP 规范 (位于 Tomcat 的 lib 目录下的 jsp-api.jar 和 servlet-api.jar),所以 Jsp 和 Servlet 只要按 SUN 发布的规范进行开发和部署就能直接在 Tomcat 中运行。但是 Tomcat 没有实现 EJB 等规范,也就是说,Tomcat 并不是一个 EJB 容器,所以 Tomcat 不是一个完整的 J2EE 实现。通常,若一个 WEB服务器 想要支持 J2EE, 那么它必须要实现这个规范。
总的来说,J2EE 是一套规范,而 Tomcat 实现了其中的一部分规范;Servlet/Jsp 是 J2EE 规范的一部分,是 Tomcat 的主要实现部分。
2、Web Application
符合 J2EE 规范的 Web Application 实际上是一个目录,如下图所示。classes 和 lib 两个文件夹都适用于保存 Web应用 所需的Java类文件,区别是 classes 保存单个 *.class 文件;而 lib 保存打包后的 jar 文件。
二. JSP 原理
1、JSP 简介
JSP (Java Server Pages) 是由 Sun 公司倡导、多家公司参与一起建立的一种动态网页技术标准。JSP 文件(*.jsp)实际上是在传统的网页HTML文件(*.htm,*.html)中插入Java程序段(Scriptlet)和 JSP标记(tag)所形成的。
JSP 的本质是 Servlet。当用户向指定 Servlet 发送请求时,Servlet 利用输出流动态生成 HTML 页面。由于一个 HTML 页面往往包括大量的 HTML标签、静态文本和格式等,导致 Servlet开发效率极为低下。如下图所示,JSP 的出现弥补了这种不足,它通过实现普通静态HTML和动态部分混合编码,使得逻辑内容与外观相分离,大大简化了表示层的实现。实际上,在静态的HTML页面中嵌入动态Java脚本即可完成JSP的开发。JSP并没有增加任何本质上不能用Servlet实现的功能,但是在JSP中编写静态HTML更加方便,因为不必再用println语句来输出每一行HTML代码。
2、JSP 的执行过程
当用户访问一个JSP页面时,容器对JSP页面的处理通常可分为两个时期:转译时期(Translation Time)和 请求时期(Request Time)。在转译时期,JSP网页被转译成Servlet类,然后被编译成class文件;在请求时期,容器加载编译后的 Servlet类,并把响应结果返回至客户端,整个流程可分为三个步骤,流程图如下:
(1). 当客户第一次请求JSP页面时,JSP引擎会通过预处理把JSP文件中的静态数据(HTML文本)和动态数据(Java脚本)全部转换为Java代码。转换原则非常直观:对于HTML文本只是简单的用 out.println() 方法包裹起来,而对于Java脚本只是保留或做简单的处理;
(2). JSP引擎把生成的.java文件编译成Servlet类文件(.class)。对于Tomcat服务器而言,生成的类文件默认的情况下存放在\work目录;
(3). 编译后的class对象被加载到容器中,并根据用户的请求生成HTML格式的响应页面。
1) 转译时期
为了更好地了解JSP的转译过程和转换原则,我们以下面这个JSP文件为例进行说明。
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JSP引擎会把JSP文件中的静态数据(HTML文本)和动态数据(Java脚本)转换为如下Java代码:
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结合以上示例,关于JSP本质和转移准则,我们可以得出以下几点结论:
org.apache.jasper.runtime.HttpJspBase 继承自 javax.servlet.http.HttpServlet,因此 JSP 的本质是 Servlet;
JSP 页面的静态部分(HTML内容)在 _jspService 方法中由页面输出流进行输出;
JSP引擎在处理 JSP 页面的动态部分时,会将JSP声明的变量/方法转换为类的成员变量/方法;将JSP脚本按原顺序插入到_jspService 方法中;将JSP输出表达式转换为 out.print() 进行输出;将JSP注释进行忽略。
2) 请求时期
在请求时期,容器加载编译后的 Servlet类,并把响应结果返回至客户端。特别地,如果JSP页面已经被转换为Servlet且该Servlet被编译进而被加载(在第一次被请求时),这样再次请求此JSP页面时,将感觉不到延迟。
三. JSP 基本语法与脚本元素
JSP 的脚本元素(Scripting Element)包含三个部分:Scriptlet、Expression(表达式) 和 Declaration(声明)。
- Scriptlet 元素
- Scriptlet 中可以包含有效的程序片段,可以包含多个语句、方法调用、变量和表达式等,只要是合乎Java本身的标准语法即可。通常主要的程序也是写在这里,Scriptlet是以 <% 为开始, %> 为结尾。特别需要注意的是:在编译JSP时,编译器在_jspService()方法中只是简单地不做修改地在对应位置包含Scriptlet的内容。因此,在 Scriptlet 中声明的变量是局部变量。
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- Expression 元素
- JSP 提供了一种简单方法访问可用的Java变量和Java表达式,并生成页面HTML字符串。Expression 元素是以 <%= 为开始,%> 为结尾的,其中内容包含一段合法Java的表达式。
- Declaration 元素
Declaration元素用于声明在页面中初始化的变量、方法和类,特别需要注意以下几点:
编译JSP时,Scriptlet 中定义的变量是_jspService()方法的局部变量,而使用 Declaration 所声明的变量为全局变量;
每一个Declaration声明仅在一个页面中有效,如果要在每个页面都用到一些共同的声明,最好把它们写成一个单独的JSP网页,然后用<%@include%>或元素包含进来;
Declaration元素必须是完整的Java语句,以分号结尾,并且不能产生任何输出。
此外,JSP注释 的格式为 <%– –%>,与 HTML注释 (<!– –>)的区别在于: JSP注释不会输出到客户端。
四. JSP 的三个编译指令
JSP指令负责发送消息到JSP引擎,不包含业务逻辑,不修改out流,只是告诉JSP引擎JSP页面应该如何编译。JSP指令的作用范围仅限于包含指令本身的JSP页面。JSP编译指令有三种类型:page指令、include指令和taglib指令,其语法如下:
<%@directive attribute=”attribute value”%>
1、page 指令
Page指令定义了一些属性,通知关于JSP页面一般设置的Servlet引擎的属性。对于page指令,有几点需要注意:
可以在一个页面中引用多个 Page指令,但是除了import属性能多次使用之外,其他的属性都只能用一次;
Page指令 可以放在JSP文件的任何地方,但是为了JSP程序的可读性及养成好的编程习惯,最好还是放在JSP文件的顶部;
- Page 指令的 errorPage属性 和 isErrorPage属性 共同组成了JSP 的异常机制,因此 JSP 可以不用像Java那样处理异常,即使是checked异常。前者用于设置该jsp页面出现异常时所要转到的页面,如果没设定,容器将使用当前的页面显示错误信息;后者用于设置该jsp页面是否作为错误显示页面,默认是false,如果设置为true,容器则会在当前页面生成一个 exception 内置对象。
2、include 指令
include指令指出所编译的JSP页面要包含的文件名(以相对URL形式),实质上是页面的静态导入(复制),甚至它会把目标页面的其他编译指令也包含进来(动态include则不会),所以被包括的文件内容会成为当前JSP页面的一部分。需要注意的是,通过include指令包含的文件的操作会在转译时期完成,即将所包含的页面以页面输出流的形式添加到原JSP页面中,如下所示。
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使用include编译指令所包含的JSP文件被转译成如下的java片断:
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五. JSP 的七个动作指令
JSP的动作指令与编译指令不同,编译指令是通知 Servlet 引擎的消息,而动作指令只是运行时的动作。编译指令在将JSP编译成Servlet时起作用;而动作指令通常可以替换成JSP脚本,它只是JSP脚本的标准化写法。现将这七个动作指令按使用方式分为两组( 动作指令 jsp:plugin 暂不细表):
- jsp:forward,jsp:include,jsp:param;
- jsp:useBean,jsp:setProperty,jsp:getProperty;
- forward 指令
- 执行页面转向,将请求的处理转发到下一个页面。使用 forward 指令进行请求转发时,其并不会重新向新页面发送请求,而只是采用新页面来对用户生成响应。也就是说,请求依然是一次请求,所以不会丢失请求参数,而且用户的请求地址也不会发生改变。此外,在使用forward 指令转发请求时可以增加额外的请求参数,格式如下:
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forward 指令被转译为Servlet时,会在其对应处添加以下代码片段:
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结合以上说明,我们可以得出以下几个结论:
- forward指令 使用同一个request;
- forward后的语句不会继续发送给客户端;
- 服务器内部转换 (转发的路径必须是同一个web容器下的url);
- 可以传递额外的参数。
- include 指令
- 用于动态引入一个JSP页面,但它不会导入被include页面的编译指令,仅仅将被导入页面的body内容插入本页面。此外,在使用forward 指令转发请求时可以增加额外的请求参数,格式如下:
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include 指令被转译为Servlet时,会在其对应处添加以下代码片段:
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从以上代码片段我们可以看出,动态导入只是使用一个include()方法来插入目标页面的内容,而不是将目标页面完全融入当前页面中。因此,静态导入和动态导入有如下三点区别:
- 静态导入是被导入页面的代码完全融入;而动态导入则在Servlet中使用include方法引入被导入页面内容;
- 静态导入会导入被导入页面的编译指令;而动态导入只是插入被导入页面的body内容;
- 动态导入还可以增加额外的参数。
- useBean、setProperty、getProperty 指令
- useBean 指令用于在JSP页面中初始化一个Java对象;setProperty 指令用于为 JavaBean 实例的属性设置值;getProperty 指令用于输出 JavaBean 实例的属性值。格式分别如下:
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useBean、setProperty、getProperty 指令在使用上是并列的(不是嵌套的),形式如下:
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形如上面的jsp代码被转译为Servlet时,会在其对应处添加以下代码片段:
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结合以上说明,我们可以在JSP中使用定义好的Bean,但是 Bean 必须具有以下特点:
- Bean类应该没有任何公共实例变量多态(Bean中可以不定义属性,但必须提供对应的 getter/setter),也就是说,不允许直接访问实例变量,变量名称首字母必需小写;
- 必须要有一个不带参数的构造器。在JSP元素创建Bean时会调用空构造器 (JSP创建bean的时候使用不带参数的构造器);
- 通过getter/setter方法来读/写变量的值,并且将对应的变量首字母改成大写。
- param 指令
- param 指令用于设置参数值,并且该指令不能单独使用。常与 jsp:include、jsp:forward 指令联合使用。
六. 注意事项
1、JSP中 out.write()、out.print() 和 out.println()的区别
out对象的类型是JspWriter,而JspWriter继承了java.io.Writer类。上述三个方法区别如下:
print/println方法是子类JspWriter中定义的方法,write 是 父类Writer中定义的方法;
print/println方法可将各种类型的数据转换成字符串的形式进行输出,而write方法只能输出字符、字符数组和字符串等与字符相关的数据;
JspWriter类型的out对象使用print方法和write方法都可以输出字符串,但是,如果字符串对象的值为null时,print方法将输出内容为“null”的字符串,而write方法则是抛出NullPointerException异常;
println方法与print/write相比,只会多输出一个空格。
2、JSP/Servlet中的四种编码方式的作用与区别
关于这块内容的介绍详见我的博文《JSP中文乱码问题终极解决方案(上)》。
关于JSP更多的介绍,特别是内置对象等内容见我的下一篇博客《Java Web基础 — Jsp 综述(下)》。
关于JSP中文乱码更多的介绍,包括 JSP的执行过程与编码设定、页面乱码、参数乱码、表单乱码、源文件乱码 等知识,见我的另外两篇博客:《JSP中文乱码问题终极解决方案(上)》 和 《JSP中文乱码问题终极解决方案(下)》。
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