Servlet开发实战

Web框架是开发者在使用某种语言编写Web应用服务端时关于架构的最佳实践。很多Web框架是从实际的Web项目抽取出来的,仅和Web的请求和响应处理有关,形成一个基础,在开发别的应用项目的时候则可以从这个剥离出来的基础做起,让开发者更关注更具体的业务问题,而不是Web的请求和响应的控制。

框架很多,但套路基本类似,帮你隐藏很多关于 HTTP 协议细节内容,专注功能开发。

但对一个初学者来说,过早的接触框架往往是事倍功半!同样一个问题,换一种框架你可能需要从头开始研究。

下面是针对初学 Java 开发 Web 过程一些个人见解和思路,高手可略过。

然后将下面 XML 内容替换 Tomcat 下的 conf/server.xml 文件:

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<?xml version='1.0' encoding='utf-8'?>
Server"8005"shutdown"SHUTDOWN"
Service"Catalina"
Connector"8080"protocol"HTTP/1.1"connectionTimeout"20000"redirectPort"8443"URIEncoding"UTF-8"/>
Engine"Catalina"defaultHost"localhost"
"localhost"
ContextdocBase"D:\WORKDIR\ServletDemo\webapp"reloadable"true"/>
</
</Engine
</Service
</Server

再次启动 Tomcat 后在浏览器打开 http://localhost:8080/hello 便可看到 Hello World 的输出信息。

了解 Servlet 和 Filter

好了,我已经把环境搭起来了,接下来该干嘛呢?

前面的步骤为的是搭建一个测试的环境,然后让你了解一个最基本的 Java Web 项目的结构。

一个最基本的 Java Web 项目所需的 jar 包只需要一个 servlet-api.jar ,这个 jar 包中的类大部分都是接口,还有一些工具类,共有 2 个包,分别是 javax.servlet 和 javax.servlet.http。我把这个jar包放到了 webapp 目录外的一个独立 packages 文件夹里,这是因为所有的 Servlet 容器都带有这个包,你无需再放到Web项目里,我们放到这里只不过是编译的需要,运行是不需要的。如果你硬是把 servlet-api.jar 放到 webapp/WEB-INF/lib 目录下,那么 Tomcat 启动时还会报一个警告信息。

Java Web 项目还需要一个非常重要的配置文件 web.xml ,在这个项目中已经被我最小化了,只保留有用的信息:

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<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<!DOCTYPE web-app PUBLIC "-//Sun Microsystems, Inc.//DTD Web Application 2.3//EN"
"http://java.sun.com/dtd/web-app_2_3.dtd">
<web-app>

<servlet>
<servlet-name>hello_world</servlet-name>
<servlet-class>demo.HelloServlet</servlet-class>
<load-on-startup>1</load-on-startup>
</servlet>

<servlet-mapping>
<servlet-name>hello_world</servlet-name>
<url-pattern>/hello</url-pattern>
</servlet-mapping>

</web-app>

每个 servlet 都必须在 web.xml 中定义并进行 URL 映射配置,早期 Java 开发 Web 在没有框架满天飞的时候,这个文件会定义了大量的 servlet,或者有人为了省事干脆来一个 /servlet/* 来通过类名直接调用 Servlet。

Servlet 规范里还有另外一个非常重要而且非常有用的接口那就是 Filter 过滤器。

下面是一个最简单的 Filter 类以及相应的定义方法:

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package demo;

import java.io.IOException;

import javax.servlet.Filter;
import javax.servlet.FilterChain;
import javax.servlet.FilterConfig;
import javax.servlet.ServletException;
import javax.servlet.ServletRequest;
import javax.servlet.ServletResponse;
import javax.servlet.http.HttpServletRequest;

public class HelloFilter implements Filter {

@Override
public void init(FilterConfig arg0) throws ServletException {
System.out.println("Filter 初始化");
}

@Override
public void doFilter(ServletRequest req, ServletResponse res,
FilterChain chain) throws IOException, ServletException {
HttpServletRequest request = (HttpServletRequest)req;
System.out.println("拦截 URI="+request.getRequestURI());
chain.doFilter(req, res);
}

@Override
public void destroy() {
System.out.println("Filter 结束");
}
}

在 web.xml 中的配置必须放在 Servlet 的前面:

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<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<!DOCTYPE web-app PUBLIC "-//Sun Microsystems, Inc.//DTD Web Application 2.3//EN"
"http://java.sun.com/dtd/web-app_2_3.dtd">
<web-app>

<filter>
<filter-name>helloFilter</filter-name>
<filter-class>demo.HelloFilter</filter-class>
</filter>

<filter-mapping>
<filter-name>helloFilter</filter-name>
<url-pattern>/*</url-pattern>
</filter-mapping>

<servlet>
<servlet-name>hello_world</servlet-name>
<servlet-class>demo.HelloServlet</servlet-class>
<load-on-startup>1</load-on-startup>
</servlet>

<servlet-mapping>
<servlet-name>hello_world</servlet-name>
<url-pattern>/hello</url-pattern>
</servlet-mapping>

</web-app>

访问 http://localhost:8080/hello 时看看 Tomcat 控制台有何输出信息。

Servlet 和 HTTP 的对应关系

Servlet 是 J2EE 最重要的一部分,有了 Servlet 你就是 J2EE 了,J2EE 的其他方面的内容择需采用。而 Servlet 规范你需要掌握的就是 servlet 和 filter 这两项技术。绝大多数框架不是基于 servlet 就是基于 filter,如果它要在 Servlet 容器上运行,就永远也脱离不开这个模型。

为什么 Servlet 规范会有两个包,javax.servlet 和 javax.servlet.http ,早先设计该规范的人认为 Servlet 是一种服务模型,不一定是依赖某种网络协议之上,因此就抽象出了一个 javax.servlet ,同时在提供一个基于 HTTP 协议上的接口扩展。但是从实际运行这么多年来看,似乎没有发现有在其他协议上实现的 Servlet 技术。

javax.servlet 和 javax.servlet.http 这两个包总共加起来也不过是三十四个接口和类。你需要通过 J2EE 的 JavaDoc 文档 熟知每个类和接口的具体意思。特别是下面几个接口必须熟知每个方法的意思和用途:

  • HttpServlet
  • ServetConfig
  • ServletContext
  • Filter
  • FilterConfig
  • FilterChain
  • RequestDispatcher
  • HttpServletRequest
  • HttpServletResponse
  • HttpSession
  • 一些 Listenser 类

再次强调 HttpServletRequest 和 HttpServletResponse 这两个接口更应该是烂熟于心。

如果你从字面上无法理解某个方法的意思,你可以在前面那个项目的基础上做实验看看其输出,再不行你可以到讨论区提问,这样的提问非常明确,很多人都可以帮到你。

为什么我这么强调 HttpServletRequest 和 HttpServletResponse 这两个接口,因为 Web 开发是离不开 HTTP 协议的,而 Servlet 规范其实就是对 HTTP 协议做面向对象的封装,HTTP协议中的请求和响应就是对应了 HttpServletRequest 和 HttpServletResponse 这两个接口。

你可以通过 HttpServletRequest 来获取所有请求相关的信息,包括 URI、Cookie、Header、请求参数等等,别无它路。因此当你使用某个框架时,你想获取HTTP请求的相关信息,只要拿到 HttpServletRequest 实例即可。

而 HttpServletResponse接口是用来生产 HTTP 回应,包含 Cookie、Header 以及回应的内容等等。

再谈谈 Session

HTTP 协议里是没有关于 Session 会话的定义,Session 是各种编程语言根据 HTTP 协议的无状态这种特点而产生的。其实现无非就是服务器端的一个哈希表,哈希表的Key就是传递给浏览器的名为 jsessionid 的 Cookie 值。

当需要将某个值保存到 session 时,容器会执行如下几步:

a. 获取 jsessionid 值,没有的话就生成一个,也就是 request.getSession() 这个方法
b. 拿到的 HttpSession 对象实例就相当于一个哈希表,你可以往哈希表里存放数据(setAttribute)
c. 你也可以通过 getAttribute 来获取某个值

而这个名为 jsessionid 的 Cookie 在浏览器关闭时会自动删除。把 Cookie 的 MaxAge 值设为 -1 就能达到浏览器关闭自动删除的效果。

关于 JSP

任何一个 JSP 页面在执行的时候都会编译成一个 Servlet 类文件,如果是 Tomcat 的话,这些生成的 java 文件会放置在 {TOMCAT}/work 目录下对应项目的子目录中,例如 Tomcat 生成的类文件如下:

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package org.apache.jsp;

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

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

private static final JspFactory _jspxFactory = JspFactory.getDefaultFactory();

private static java.util.List<String> _jspx_dependants;

private javax.el.ExpressionFactory _el_expressionfactory;
private org.apache.tomcat.InstanceManager _jsp_instancemanager;

public java.util.List<String> getDependants() {
return _jspx_dependants;
}

public void _jspInit() {
_el_expressionfactory = _jspxFactory.getJspApplicationContext(getServletConfig().getServletContext()).getExpressionFactory();
_jsp_instancemanager = org.apache.jasper.runtime.InstanceManagerFactory.getInstanceManager(getServletConfig());
}

public void _jspDestroy() {
}

public void _jspService(final HttpServletRequest request, final HttpServletResponse response)
throws java.io.IOException, ServletException {

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


try {
response.setContentType("text/html;charset=utf-8");
pageContext = _jspxFactory.getPageContext(this, request, response,
null, true, 8192, true);
_jspx_page_context = pageContext;
application = pageContext.getServletContext();
config = pageContext.getServletConfig();
session = pageContext.getSession();
out = pageContext.getOut();
_jspx_out = out;

out.write("\r\n");
out.write("<html>\r\n");
out.write(" <title>Test</title>\r\n");
out.write(" <style>\r\n");
out.write(" </style> \r\n");
out.write(" <body>\r\n");
out.write("<h1>Test Demo (oschina)</h1>\r\n");
out.write("<table cellspacing=\"1\" cellpadding=\"5\">\r\n");

Enumeration Names=request.getHeaderNames();
while(Names.hasMoreElements())
{String name=(String)Names.nextElement();
String value=request.getHeader(name);

out.write("\r\n");
out.write(" <tr>\r\n");
out.write(" <td>");
out.print(name);
out.write("</td>\r\n");
out.write(" <td>");
out.print(value);
out.write("</td>\r\n");
out.write(" \r\n");
out.write(" </tr>\r\n");
out.write(" ");

}

out.write("\r\n");
out.write("</table>\r\n");
out.write(" </body>\r\n");
out.write("</html>");
} catch (Throwable t) {
if (!(t instanceof SkipPageException)){
out = _jspx_out;
if (out != null && out.getBufferSize() != 0)
try { out.clearBuffer(); } catch (java.io.IOException e) {}
if (_jspx_page_context != null) _jspx_page_context.handlePageException(t);
}
} finally {
_jspxFactory.releasePageContext(_jspx_page_context);
}
}
}

在 servlet 中有一个包 javax.servlet.jsp 是跟 JSP 相关的一些接口规范定义。JSP 比 Servlet 方便的地方在于可直接修改立即生效,不像 Servlet 修改后必须重启容器才能生效。

因此 JSP 适合用来做视图,而 Servlet 则适合做控制层。

总结

罗哩罗嗦一大堆,归纳一下就是下面几点:

熟知 Servlet 规范之前,请不要学习任何框架
使用最简单的工具,不要任何向导和可视化
熟知 HTTP 协议
等你真的掌握了 Servlet 规范再去看框架,便会觉得一些都小菜。总之一点:不要被框架牵着鼻子走,框架是你的工具,它应该听你的!

参考

赏个包子钱~~