2.2 JSP的基本原理

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2.2 JSP的基本原理

JSP本质是Servlet

JSP的本质是Servlet(一个特殊的Java类),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,包括每一个静态的HTML标签和所有在HTML页面中出现的内容。

JSP可以精简Servlet

由于包括大量的HTML标签、大量的静态文本及格式等,导致Servlet的开发效率极为低下。所有的表现逻辑,包括布局、色彩及图像等,都必须耦合在Java代码中,这的确让人不胜其烦。
JSP的出现弥补了这种不足,JSP通过在标准的HTML页面中嵌入Java代码,其静态的部分无须Java程序控制,只有那些需要从数据库读取或需要动态生成的页面内容,才使用Java脚本控制。

JSP页面组成部分

从上面的介绍可以看出,JSP页面的内容由如下两部分组成

  1. 静态部分:标准的HTML标签、静态的页面内容,这些内容与静态HTML页面相同。
  2. 动态部分:受Java程序控制的内容,这些内容由Java脚本动态生成。

程序示例

first.jsp

下面是一个最简单的JSP页面代码。

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<%@ page contentType="text/html; charset=GBK" language="java" errorPage="" %>
<!DOCTYPE html PUBLIC "-//W3C//DTD XHTML 1.0 Transitional//EN"
    "http://www.w3.org/TR/xhtml1/DTD/xhtml1-transitional.dtd">
<html xmlns="http://www.w3.org/1999/xhtml">
<head>
    <title>欢迎</title>
    <meta name="website" content="http://www.crazyit.org" />
</head>
<body>
欢迎学习Java Web知识，现在时间是:
<%out.println(new java.util.Date());%>
</body>
</html>

上面的页面中代码:

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<%out.println(new java.util.Date());%>

放在<%和%>之间,表明这些是Java脚本,而不是静态内容,通过这种方式就可以把Java代码嵌入HTML页面中,这就变成了动态的JSP页面。在浏览器中浏览该页面,将看到如图2.2所示的页面

上面JSP页面必须放在Web应用中才有效,所以编写该JSP页面之前应该先构建一个Web应用。本章后面介绍的内容都必须运行在web应用中,所以也必须先构建Web应用。
从表面上看,JSP页面已经不再需要Java类,似乎完全脱离了Java面向对象的特征。事实上,JSP的本质依然是Servlet,每个JSP页面就是一个Servlet实例——**JSP页面由系统编译成Servlet,Servlet再负责响应用户请求。也就是说,JSP其实也是Servlet的一种简化,使用JSP时,其实还是使用Servlet**,因为Web应用中的每个JSP页面都会由Servlet容器生成对应的Servlet。
对于Tomcat而言,JSP页面生成的Servlet放在work路径对应的Web应用下

test.jsp

再看如下一个简单的JSP页面。

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<%@ page contentType="text/html; charset=GBK" language="java" errorPage="" %>
<!DOCTYPE html PUBLIC "-//W3C//DTD XHTML 1.0 Transitional//EN"
	"http://www.w3.org/TR/xhtml1/DTD/xhtml1-transitional.dtd">
<html xmlns="http://www.w3.org/1999/xhtml">
<head>
	<title> 第二个JSP页面 </title>
	<meta name="website" content="http://www.crazyit.org" />
</head>
<body>
<!-- 下面是Java脚本 -->
<%for(int i = 0 ; i < 7; i++)
{
out.println("<font size='" + i + "'>");
%>
HelloWorld!</font>
<br/>
<%}%>
</body>
</html>

JSP对应的java类的路径

当启动Tomcat之后,可以在Tomcat的work\Catalina\localhost\jspPrinciple\org\apache\jsp\目录下找JSP页面对应的java文件:

  • test_jsp.class
  • test_jsp.java

这两个文件都是Tomcat根据test.jsp这个JSP页面生成对应Servlet的Java文件和class文件.

test.jsp对应的Servlet: test_jsp.java

下面是test_Jsp.java文件的源代码,这是一个特殊的Java类,是一个Servlet类:

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/*
 * Generated by the Jasper component of Apache Tomcat
 * Version: Apache Tomcat/8.5.35
 * Generated at: 2020-06-05 09:06:14 UTC
 * Note: The last modified time of this file was set to
 *       the last modified time of the source file after
 *       generation to assist with modification tracking.
 */
package org.apache.jsp;

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

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

  private static final javax.servlet.jsp.JspFactory _jspxFactory =
          javax.servlet.jsp.JspFactory.getDefaultFactory();

  private static java.util.Map<java.lang.String,java.lang.Long> _jspx_dependants;

  private static final java.util.Set<java.lang.String> _jspx_imports_packages;

  private static final java.util.Set<java.lang.String> _jspx_imports_classes;

  static {
    _jspx_imports_packages = new java.util.HashSet<>();
    _jspx_imports_packages.add("javax.servlet");
    _jspx_imports_packages.add("javax.servlet.http");
    _jspx_imports_packages.add("javax.servlet.jsp");
    _jspx_imports_classes = null;
  }

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

  public java.util.Map<java.lang.String,java.lang.Long> getDependants() {
    return _jspx_dependants;
  }

  public java.util.Set<java.lang.String> getPackageImports() {
    return _jspx_imports_packages;
  }

  public java.util.Set<java.lang.String> getClassImports() {
    return _jspx_imports_classes;
  }

  public javax.el.ExpressionFactory _jsp_getExpressionFactory() {
    if (_el_expressionfactory == null) {
      synchronized (this) {
        if (_el_expressionfactory == null) {
          _el_expressionfactory = _jspxFactory.getJspApplicationContext(getServletConfig().getServletContext()).getExpressionFactory();
        }
      }
    }
    return _el_expressionfactory;
  }

  public org.apache.tomcat.InstanceManager _jsp_getInstanceManager() {
    if (_jsp_instancemanager == null) {
      synchronized (this) {
        if (_jsp_instancemanager == null) {
          _jsp_instancemanager = org.apache.jasper.runtime.InstanceManagerFactory.getInstanceManager(getServletConfig());
        }
      }
    }
    return _jsp_instancemanager;
  }

  public void _jspInit() {
  }

  public void _jspDestroy() {
  }

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

    final java.lang.String _jspx_method = request.getMethod();
    if (!"GET".equals(_jspx_method) && !"POST".equals(_jspx_method) && !"HEAD".equals(_jspx_method) && !javax.servlet.DispatcherType.ERROR.equals(request.getDispatcherType())) {
      response.sendError(HttpServletResponse.SC_METHOD_NOT_ALLOWED, "JSPs only permit GET POST or HEAD");
      return;
    }

    final javax.servlet.jsp.PageContext pageContext;
    javax.servlet.http.HttpSession session = null;
    final javax.servlet.ServletContext application;
    final javax.servlet.ServletConfig config;
    javax.servlet.jsp.JspWriter out = null;
    final java.lang.Object page = this;
    javax.servlet.jsp.JspWriter _jspx_out = null;
    javax.servlet.jsp.PageContext _jspx_page_context = null;


    try {
      response.setContentType("text/html; charset=GBK");
      pageContext = _jspxFactory.getPageContext(this, request, response,
                  "", 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("\r\n");
      out.write("\r\n");
      out.write("<!DOCTYPE html PUBLIC \"-//W3C//DTD XHTML 1.0 Transitional//EN\"\r\n");
      out.write("\t\"http://www.w3.org/TR/xhtml1/DTD/xhtml1-transitional.dtd\">\r\n");
      out.write("<html xmlns=\"http://www.w3.org/1999/xhtml\">\r\n");
      out.write("<head>\r\n");
      out.write("\t<title> 第二个JSP页面 </title>\r\n");
      out.write("\t<meta name=\"website\" content=\"http://www.crazyit.org\" />\r\n");
      out.write("</head>\r\n");
      out.write("<body>\r\n");
      out.write("<!-- 下面是Java脚本 -->\r\n");
for(int i = 0 ; i < 7; i++)
{
out.println("<font size='" + i + "'>");

      out.write("\r\n");
      out.write("疯狂Java训练营(Wild Java Camp)</font>\r\n");
      out.write("<br/>\r\n");
}
      out.write("\r\n");
      out.write("</body>\r\n");
      out.write("</html>");
    } catch (java.lang.Throwable t) {
      if (!(t instanceof javax.servlet.jsp.SkipPageException)){
        out = _jspx_out;
        if (out != null && out.getBufferSize() != 0)
          try {
            if (response.isCommitted()) {
              out.flush();
            } else {
              out.clearBuffer();
            }
          } catch (java.io.IOException e) {}
        if (_jspx_page_context != null) _jspx_page_context.handlePageException(t);
        else throw new ServletException(t);
      }
    } finally {
      _jspxFactory.releasePageContext(_jspx_page_context);
    }
  }
}

Servlet三个主要方法

初学者看到上面的Java类可能有点难以阅读,其实这就是一个Servlet类的源代码,该Java类主要包含如下三个方法(去除方法名中的jsp前缀,再将首字母小写)

  • init():初始化JsP/Servlet的方法。
  • destroy():销毁JSP/Servlet之前的方法。
  • service():对用户请求生成响应的方法。

即使读者暂时不了解上面提供的Java代码,也依然不会影响JSP页面的编写,因为这都是由Web容器负责生成的,后面介绍了编写Servlet的知识之后再来看这个Java类将十分清晰。浏览该页面可看到如图2.3所示的页面。

从图2.3中可以看出,JSP页面里的Java代码不仅仅可以输出动态内容,还可以动态控制页面里的静态内容,例如,从图2.3中看到将“xxxxx”重复输出了7次

根据图2.3所示的执行效果,再次对比test.Jsp和test_Jsp.java文件,可得到一个结论:test.jsp页面中的所有内容都由test_Jsp.Java文件的页面输出流来生成。图2.4显示了JSP页面的工作原理

总结

根据上面的JSP页面工作原理图,可以得到如下4个结论。

  • JSP文件必须在JSP服务器内运行。
  • JSP文件必须生成Servlet才能执行
  • 每个JSP页面的第一个访问者速度会有点慢,因为必须等待JSP编译成Servlet
  • JSP页面的访问者无须安装任何客户端,甚至不需要可以运行Java的运行环境,因为JSP页面输送到客户端的是标准HTML页面。

JSP技术的出现,大大提高了Java动态网站的开发效率,所以得到了Java动态网站开发者的广泛支持。