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初學 Java Web 開發,請遠離各種框架,從 Servlet 開發

2019-11-06 06:22:18
字體:
來源:轉載
供稿:網友

Web框架是開發者在使用某種語言編寫Web應用服務端時關于架構的最佳實踐。很多Web框架是從實際的Web項目抽取出來的,僅和Web的請求和響應處理有關,形成一個基礎,在開發別的應用項目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,幫你隱藏很多關于 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 編程基礎

有良好的 Java 語言編程基礎,這是必須的,在討論 Web 開發技術時提了一個 Java 編程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服務器,推薦 Tomcat 、Resin 或者 Jetty 這些輕量級的產品。這三個產品下載 zip 包解壓后就可以用了。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。也不建議在 Eclipse 等一些開發環境中集成 Tomcat 的做法,也會徒增煩惱。

把應用服務器啟動起來并能訪問到其默認的頁面為準。

關于開發工具

不推薦使用 MyEclipse 和 Eclipse 的 JEE 版本,徒增煩惱、運行緩慢而且還讓你無法了解 Web 項目的結構。普通的 Eclipse 或者你喜歡的開發工具就足夠了,能支持普通 Java 項目開發即可。

為了方便,我做了一個最基本的Java 項目 —— ServletDemo.zip ,你可將它導入到 Eclipse 里就是一個完整的、最簡單的 Web 項目。

然后將下面 xml 內容替換 Tomcat 下的 conf/server.xml 文件:

<?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 替換為你導入的項目路徑,再次啟動 Tomcat 后在瀏覽器打開 http://localhost:8080/hello 便可看到 Hello World 的輸出信息。

3. 了解 Servlet 和 Filter

好了,我已經把環境搭起來了,接下來該干嘛呢?

前面的步驟為的是搭建一個測試的環境,然后讓你了解一個最基本的 Java Web 項目的結構。

一個最基本的 Java Web 項目所需的 jar 包只需要一個 servlet-api.jar ,這個 jar 包中的類大部分都是接口,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 文件夾里,這是因為所有的 Servlet 容器都帶有這個包,你無需再放到Web項目里,我們放到這里只不過是編譯的需要,運行是不需要的。如果你硬是把 servlet-api.jar 放到 webapp/WEB-INF/lib 目錄下,那么 Tomcat 啟動時還會報一個警告信息。

Java Web 項目還需要一個非常重要的配置文件 web.xml ,在這個項目中已經被我最小化了,只保留有用的信息:

<?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>

每個 servlet 都必須在 web.xml 中定義并進行 URL 映射配置,早期 Java 開發 Web 在沒有框架滿天飛的時候,這個文件會定義了大量的 servlet,或者有人為了省事干脆來一個 /servlet/* 來通過類名直接調用 Servlet。

Servlet 規范里還有另外一個非常重要而且非常有用的接口那就是 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 {	@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("攔截 URI="+request.getRequestURI());		chain.doFilter(req, res);	}	@Override	public void destroy() {		System.out.println("Filter 結束");	}}

在 web.xml 中的配置必須放在 Servlet 的前面:

<?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>

訪問 http://localhost:8080/hello 時看看 Tomcat 控制臺有何輸出信息。

4. Servlet 和 HTTP 的對應關系

Servlet 是 J2EE 最重要的一部分,有了 Servlet 你就是 J2EE 了,J2EE 的其他方面的內容擇需采用。而 Servlet 規范你需要掌握的就是 servlet 和 filter 這兩項技術。絕大多數框架不是基于 servlet 就是基于 filter,如果它要在 Servlet 容器上運行,就永遠也脫離不開這個模型。

為什么 Servlet 規范會有兩個包,javax.servlet 和 javax.servlet.http ,早先設計該規范的人認為 Servlet 是一種服務模型,不一定是依賴某種網絡協議之上,因此就抽象出了一個 javax.servlet ,同時在提供一個基于 HTTP 協議上的接口擴展。但是從實際運行這么多年來看,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接口和類。你需要通過 J2EE 的 JavaDoc 文檔 熟知每個類和接口的具體意思。特別是下面幾個接口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 這兩個接口更應該是爛熟于心。

如果你從字面上無法理解某個方法的意思,你可以在前面那個項目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。

為什么我這么強調 HttpServletRequest 和 HttpServletResponse 這兩個接口,因為 Web 開發是離不開 HTTP 協議的,而 Servlet 規范其實就是對 HTTP 協議做面向對象的封裝,HTTP協議中的請求和響應就是對應了 HttpServletRequest 和 HttpServletResponse 這兩個接口。

你可以通過 HttpServletRequest 來獲取所有請求相關的信息,包括 URI、Cookie、Header、請求參數等等,別無它路。因此當你使用某個框架時,你想獲取HTTP請求的相關信息,只要拿到 HttpServletRequest 實例即可。

而 HttpServletResponse接口是用來生產 HTTP 回應,包含 Cookie、Header 以及回應的內容等等。

5. 再談談 Session

HTTP 協議里是沒有關于 Session 會話的定義,Session 是各種編程語言根據 HTTP 協議的無狀態這種特點而產生的。其實現無非就是服務器端的一個哈希表,哈希表的Key就是傳遞給瀏覽器的名為 jsessionid 的 Cookie 值。

當需要將某個值保存到 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 對象實例就相當于一個哈希表,你可以往哈希表里存放數據(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. 關于 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 類文件,如果是 Tomcat 的話,這些生成的 java 文件會放置在 {TOMCAT}/work 目錄下對應項目的子目錄中,例如 Tomcat 生成的類文件如下:

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 相關的一些接口規范定義。JSP 比 Servlet 方便的地方在于可直接修改立即生效,不像 Servlet 修改后必須重啟容器才能生效。

因此 JSP 適合用來做視圖,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 規范之前,請不要學習任何框架使用最簡單的工具,不要任何向導和可視化熟知 HTTP 協議

等你真的掌握了 Servlet 規范再去看框架,便會覺得一些都小菜??傊稽c:不要被框架牽著鼻子走,框架是你的工具,它應該聽你的!


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