Web框架是開發者在使用某種語言編寫Web應用服務端專案時關於架構的最佳實踐。很多Web框架是從實際的Web專案抽取出來的,僅和Web的請求和響應處理有關,形成一個基礎,在開發別的應用專案的時候則可以從這個剝離出來的基礎做起,讓開發者更關注更具體的業務問題,而不是Web的請求和響應的控制。
框架很多,但套路基本類似,幫你隱藏很多關於 HTTP 協議細節內容,專注功能開發。
但對一個初學者來說,過早的接觸框架往往是事倍功半!同樣一個問題,換一種框架你可能需要從頭開始研究。
下面是針對初學 Java 開發 Web 過程一些個人見解和思路,高手可略過。
1. 基本要求:Java 程式設計基礎有良好的 Java 語言程式設計基礎,這是必須的,在討論 Web 開發技術時提了一個 Java 程式設計基礎的問題會被鄙視的。
2. 環境準備 (Eclipse + Tomcat)選擇一個你喜愛的Servlet容器,或者說大一點就是應用伺服器,推薦 Tomcat 、Resin 或者 Jetty 這些輕量級的產品。這三個產品下載 zip 包解壓後就可以用了。如果你不熟悉 Tomcat 的話請不要使用 exe 版本的 Tomcat,那會徒增很多煩惱。
把應用伺服器啟動起來並能訪問到其預設的頁面為準。
關於開發工具:不推薦使用 MyEclipse 和 Eclipse 的 JEE 版本,徒增煩惱、執行緩慢而且還讓你無法了解 Web 專案的結構。普通的 Eclipse 或者你喜歡的開發工具就足夠了,能支援普通 Java 專案開發即可。
為了方便,我做了一個最基本的Java 專案 —— ServletDemo.zip(評論區見連結) ,你可將它匯入到 Eclipse 裡就是一個完整的、最簡單的 Web 專案。
然後將下面 XML 內容替換 Tomcat 下的 conf/server.xml 檔案:
<?xml version='1.0' encoding='utf-8'?><Server port="8005" shutdown="SHUTDOWN"> <Service name="Catalina"> <Connector port="8080" protocol="HTTP/1.1" connectionTimeout="20000" redirectPort="8443" URIEncoding="UTF-8"/> <Engine name="Catalina" defaultHost="localhost"> <Host name="localhost"><Context path="" docBase="D:\\WORKDIR\\ServletDemo\\webapp" reloadable="true"/> </Host> </Engine> </Service></Server>
其中 D:\\WORKDIR\\ServletDemo 替換為你匯入的專案路徑,再次啟動 Tomcat 後在瀏覽器開啟 http://localhost:8080/hello 便可看到 Hello World 的輸出資訊。
3. 了解 Servlet 和 Filter好了,我已經把環境搭起來了,接下來該幹嘛呢?
前面的步驟為的是搭建一個測試的環境,然後讓你了解一個最基本的 Java Web 專案的結構。
一個最基本的 Java Web 專案所需的 jar 包只需要一個 servlet-api.jar ,這個 jar 包中的類大部分都是介面,還有一些工具類,共有 2 個包,分別是 javax.servlet 和 javax.servlet.http。我把這個jar包放到了 webapp 目錄外的一個獨立 packages 資料夾裡,這是因為所有的 Servlet 容器都帶有這個包,你無需再放到Web專案裡,我們放到這裡只不過是編譯的需要,執行是不需要的。如果你硬是把 servlet-api.jar 放到 webapp/WEB-INF/lib 目錄下,那麼 Tomcat 啟動時還會報一個警告資訊。
Java Web 專案還需要一個非常重要的配置檔案 web.xml ,在這個專案中已經被我最小化了,只保留有用的資訊:
<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?><!DOCTYPE web-app PUBLIC "-//Sun Microsystems, Inc.//DTD Web Application 2.3//EN" "/file/2020/02/23/20200223194457_11572.jpg servlet 都必須在 web.xml 中定義並進行 URL 對映配置,早期 Java 開發 Web 在沒有框架滿天飛的時候,這個檔案會定義了大量的 servlet,或者有人為了省事幹脆來一個 /servlet/* 來通過類名直接呼叫 Servlet。Servlet 規範裡還有另外一個非常重要而且非常有用的介面那就是 Filter 過濾器。
下面是一個最簡單的 Filter 類以及相應的定義方法:
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 {@Overridepublic void init(FilterConfig arg0) throws ServletException {System.out.println("Filter 初始化");}@Overridepublic void doFilter(ServletRequest req, ServletResponse res,FilterChain chain) throws IOException, ServletException {HttpServletRequest request = (HttpServletRequest)req;System.out.println("攔截 URI="+request.getRequestURI());chain.doFilter(req, res);}@Overridepublic void destroy() {System.out.println("Filter 結束");}}
在 web.xml 中的配置必須放在 Servlet 的前面:
訪問 http://localhost:8080/hello 時看看 Tomcat 控制檯有何輸出資訊。
4. Servlet 和 HTTP 的對應關係
Servlet 是 J2EE 最重要的一部分,有了 Servlet 你就是 J2EE 了,J2EE 的其他方面的內容擇需採用。而 Servlet 規範你需要掌握的就是 servlet 和 filter 這兩項技術。絕大多數框架不是基於 servlet 就是基於 filter,如果它要在 Servlet 容器上執行,就永遠也脫離不開這個模型。
為什麼 Servlet 規範會有兩個包,javax.servlet 和 javax.servlet.http ,早先設計該規範的人認為 Servlet 是一種服務模型,不一定是依賴某種網路協議之上,因此就抽象出了一個 javax.servlet ,同時在提供一個基於 HTTP 協議上的介面擴充套件。但是從實際執行這麼多年來看,似乎沒有發現有在其他協議上實現的 Servlet 技術。
javax.servlet 和 javax.servlet.http 這兩個包總共加起來也不過是三十四個介面和類。你需要通過 J2EE 的 JavaDoc 文件 熟知每個類和介面的具體意思。特別是下面幾個介面必須熟知每個方法的意思和用途:
HttpServletServetConfigServletContextFilterFilterConfigFilterChainRequestDispatcherHttpServletRequestHttpServletResponseHttpSession一些 Listenser 類再次強調 HttpServletRequest 和 HttpServletResponse 這兩個介面更應該是爛熟於心。
如果你從字面上無法理解某個方法的意思,你可以在前面那個專案的基礎上做實驗看看其輸出,再不行你可以到討論區提問,這樣的提問非常明確,很多人都可以幫到你。
為什麼我這麼強調 HttpServletRequest 和 HttpServletResponse 這兩個介面,因為 Web 開發是離不開 HTTP 協議的,而 Servlet 規範其實就是對 HTTP 協議做面向物件的封裝,HTTP協議中的請求和響應就是對應了 HttpServletRequest 和 HttpServletResponse 這兩個介面。
你可以通過 HttpServletRequest 來獲取所有請求相關的資訊,包括 URI、Cookie、Header、請求引數等等,別無它路。因此當你使用某個框架時,你想獲取HTTP請求的相關資訊,只要拿到 HttpServletRequest 例項即可。
而 HttpServletResponse介面是用來生產 HTTP 迴應,包含 Cookie、Header 以及迴應的內容等等。
5. 再談談 Session
HTTP 協議裡是沒有關於 Session 會話的定義,Session 是各種程式語言根據 HTTP 協議的無狀態這種特點而產生的。其實現無非就是伺服器端的一個雜湊表,雜湊表的Key就是傳遞給瀏覽器的名為 jsessionid 的 Cookie 值。
當需要將某個值儲存到 session 時,容器會執行如下幾步:
a. 獲取 jsessionid 值,沒有的話就生成一個,也就是 request.getSession() 這個方法b. 拿到的 HttpSession 物件例項就相當於一個雜湊表,你可以往雜湊表裡存放資料(setAttribute)c. 你也可以通過 getAttribute 來獲取某個值
而這個名為 jsessionid 的 Cookie 在瀏覽器關閉時會自動刪除。把 Cookie 的 MaxAge 值設為 -1 就能達到瀏覽器關閉自動刪除的效果。
6. 關於 JSP
首先我已經不用 JSP 很多年了,現在一直是使用 Velocity 模板引擎。
任何一個 JSP 頁面在執行的時候都會編譯成一個 Servlet 類檔案,如果是 Tomcat 的話,這些生成的 java 檔案會放置在 {TOMCAT}/work 目錄下對應專案的子目錄中,例如 Tomcat 生成的類檔案如下:
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 中有一個包 javax.servlet.jsp 是跟 JSP 相關的一些介面規範定義。JSP 比 Servlet 方便的地方在於可直接修改立即生效,不像 Servlet 修改後必須重啟容器才能生效。
因此 JSP 適合用來做檢視,而 Servlet 則適合做控制層。
7. 總結
羅哩羅嗦一大堆,歸納一下就是下面幾點:
熟知 Servlet 規範之前,請不要學習任何框架使用最簡單的工具,不要任何嚮導和視覺化熟知 HTTP 協議
等你真的掌握了 Servlet 規範再去看框架,便會覺得一些都小菜。總之一點:不要被框架牽著鼻子走,框架是你的工具,它應該聽你的!