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[Java教程]初学 Java Web 开发,请远离各种框架,从 Servlet 开发


OSCHINA 软件库有一个分类——Web框架,该分类中包含多种编程语言的将近500个项目。

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。

1. 基本要求:Java 编程基础

有良好的 Java 语言编程基础,这是必须的,在讨论 Web 开发技术时提了一个 Java 编程基础的问题会被鄙视的。

2. 环境准备 (Eclipse + Tomcat)

选择一个你喜爱的Servlet容器,或者说大一点就是应用服务器,推荐 Tomcat 、Resin 或者 Jetty 这些轻量级的产品。这三个产品下载 zip 包解压后就可以用了。如果你不熟悉 Tomcat 的话请不要使用 exe 版本的 Tomcat,那会徒增很多烦恼。也不建议在 Eclipse 等一些开发环境中集成 Tomcat 的做法,也会徒增烦恼。

把应用服务器启动起来并能访问到其默认的页面为准。

关于开发工具

不推荐使用 MyEclipse 和 Eclipse 的 JEE 版本,徒增烦恼、运行缓慢而且还让你无法了解 Web 项目的结构。普通的 Eclipse 或者你喜欢的开发工具就足够了,能支持普通 Java 项目开发即可。

为了方便,我做了一个最基本的Java 项目 —— ServletDemo.zip ,你可将它导入到 Eclipse 里就是一个完整的、最简单的 Web 项目。

然后将下面

 1 <??> 2 <Server port="8005" shutdown="SHUTDOWN"> 3  <Service name="Catalina"> 4   <Connector port="8080" protocol="HTTP/1.1" connectionTimeout="20000" redirectPort="8443" URIEncoding="UTF-8"/> 5   <Engine name="Catalina" defaultHost="localhost"> 6    <Host name="localhost"> 7   <Context path="" docBase="D:\WORKDIR\ServletDemo\webapp" reloadable="true"/> 8    </Host> 9   </Engine>10  </Service>11 </Server>

 


其中 D:\WORKDIR\ServletDemo 替换为你导入的项目路径,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。

3. 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.

 1 <??> 2 <!DOCTYPE web-app PUBLIC "-//Sun Microsystems, Inc.//DTD Web Application 2.3//EN" 3   "http://java.sun.com/dtd/web-app_2_3.dtd"> 4 <web-app> 5  6   <servlet> 7     <servlet-name>hello_world</servlet-name> 8     <servlet-class>demo.HelloServlet</servlet-class> 9     <load-on-startup>1</load-on-startup>10   </servlet>11 12   <servlet-mapping>13     <servlet-name>hello_world</servlet-name>14     <url-pattern>/hello</url-pattern>15   </servlet-mapping>16 17 </web-app>

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每个 servlet 都必须在 web.

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:

 1 package demo; 2  3 import java.io.IOException; 4  5 import javax.servlet.Filter; 6 import javax.servlet.FilterChain; 7 import javax.servlet.FilterConfig; 8 import javax.servlet.ServletException; 9 import javax.servlet.ServletRequest;10 import javax.servlet.ServletResponse;11 import javax.servlet.http.HttpServletRequest;12 13 public class HelloFilter implements Filter {14 15   @Override16   public void init(FilterConfig arg0) throws ServletException {17     System.out.println("Filter 初始化");18   }19 20   @Override21   public void doFilter(ServletRequest req, ServletResponse res,22       FilterChain chain) throws IOException, ServletException {23     HttpServletRequest request = (HttpServletRequest)req;24     System.out.println("拦截 URI="+request.getRequestURI());25     chain.doFilter(req, res);26   }27 28   @Override29   public void destroy() {30     System.out.println("Filter 结束");31   }32 }

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在 web.
 1 <? 2 <!DOCTYPE web-app PUBLIC "-//Sun Microsystems, Inc.//DTD Web Application 2.3//EN" 3             "http://java.sun.com/dtd/web-app_2_3.dtd"> 4 <web-app> 5  6   <filter> 7     <filter-name>helloFilter</filter-name> 8     <filter-class>demo.HelloFilter</filter-class> 9   </filter>10 11   <filter-mapping>12     <filter-name>helloFilter</filter-name>13     <url-pattern>/*</url-pattern>14   </filter-mapping>15   16   <servlet>17     <servlet-name>hello_world</servlet-name>18     <servlet-class>demo.HelloServlet</servlet-class>19     <load-on-startup>1</load-on-startup>20   </servlet>21 22   <servlet-mapping>23     <servlet-name>hello_world</servlet-name>24     <url-pattern>/hello</url-pattern>25   </servlet-mapping>26 27 </web-app>

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

4. 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。

5. 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。

6. 关于 JSP

首先我已经不用 JSP 很多年了,现在一直是使用 Velocity 模板引擎。

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:

 1 package org.apache.jsp; 2  3 import javax.servlet.*; 4 import javax.servlet.http.*; 5 import javax.servlet.jsp.*; 6 import java.util.*; 7  8 public final class test_jsp extends org.apache.jasper.runtime.HttpJspBase 9   implements org.apache.jasper.runtime.JspSourceDependent {10 11  private static final JspFactory _jspxFactory = JspFactory.getDefaultFactory();12 13  private static java.util.List<String> _jspx_dependants;14 15  private javax.el.ExpressionFactory _el_expressionfactory;16  private org.apache.tomcat.InstanceManager _jsp_instancemanager;17 18  public java.util.List<String> getDependants() {19   return _jspx_dependants;20  }21 22  public void _jspInit() {23   _el_expressionfactory = _jspxFactory.getJspApplicationContext(getServletConfig().getServletContext()).getExpressionFactory();24   _jsp_instancemanager = org.apache.jasper.runtime.InstanceManagerFactory.getInstanceManager(getServletConfig());25  }26 27  public void _jspDestroy() {28  }29 30  public void _jspService(final HttpServletRequest request, final HttpServletResponse response)31     throws java.io.IOException, ServletException {32 33   final PageContext pageContext;34   HttpSession session = null;35   final ServletContext application;36   final ServletConfig config;37   JspWriter out = null;38   final Object page = this;39   JspWriter _jspx_out = null;40   PageContext _jspx_page_context = null;41 42 43   try {44    response.setContentType("text/html;charset=utf-8");45    pageContext = _jspxFactory.getPageContext(this, request, response,46         null, true, 8192, true);47    _jspx_page_context = pageContext;48    application = pageContext.getServletContext();49    config = pageContext.getServletConfig();50    session = pageContext.getSession();51    out = pageContext.getOut();52    _jspx_out = out;53 54    out.write("\r\n");55    out.write("<html>\r\n");56    out.write("  <title>Test</title>\r\n");57    out.write("  <style>\r\n");58    out.write("  </style> \r\n");59    out.write(" <body>\r\n");60    out.write("<h1>Test Demo (oschina)</h1>\r\n");61    out.write("<table cellspacing=\"1\" cellpadding=\"5\">\r\n");62 63 Enumeration Names=request.getHeaderNames();64 while(Names.hasMoreElements())65 {String name=(String)Names.nextElement();66 String value=request.getHeader(name);67  68    out.write("\r\n");69    out.write(" <tr>\r\n");70    out.write(" <td>");71    out.print(name);72    out.write("</td>\r\n");73    out.write(" <td>");74    out.print(value);75    out.write("</td>\r\n");76    out.write(" \r\n");77    out.write(" </tr>\r\n");78    out.write(" ");79 80  }81  82    out.write("\r\n");83    out.write("</table>\r\n");84    out.write(" </body>\r\n");85    out.write("</html>");86   } catch (Throwable t) {87    if (!(t instanceof SkipPageException)){88     out = _jspx_out;89     if (out != null && out.getBufferSize() != 0)90      try { out.clearBuffer(); } catch (java.io.IOException e) {}91     if (_jspx_page_context != null) _jspx_page_context.handlePageException(t);92    }93   } finally {94    _jspxFactory.releasePageContext(_jspx_page_context);95   }96  }97 }

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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。

7. 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!

红薯乱弹,随时准备挨喷。

原文地址链接:http://www.oschina.net/question/12_52027#tags_nav