初學 Java Web 開發，請遠離各類框架，從 Servlet 開發

時間  2019-11-10
標籤 初學 java web 開發 遠離 各類 框架 servlet 欄目 Java 简体版
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OSCHINA 軟件庫有一個分類——Web框架，該分類中包含多種編程語言的將近500個項目。html

Web框架是開發者在使用某種語言編寫Web應用服務端時關於架構的最佳實踐。不少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，造成一個基礎，在開發別的應用項目的時候則能夠從這個剝離出來的基礎作起，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。java

框架不少，但套路基本相似，幫你隱藏不少關於 HTTP 協議細節內容，專一功能開發。web

但對一個初學者來講，過早的接觸框架每每是事倍功半！一樣一個問題，換一種框架你可能須要從頭開始研究。express

下面是針對初學 Java 開發 Web 過程一些我的看法和思路，高手可略過。apache

1. 基本要求：Java 編程基礎編程

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。api

2. 環境準備 (Eclipse + Tomcat)瀏覽器

選擇一個你喜好的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 包解壓後就能夠用了。若是你不熟悉 Tomcat 的話請不要使用 exe 版本的 Tomcat，那會徒增不少煩惱。也不建議在 Eclipse 等一些開發環境中集成 Tomcat 的作法，也會徒增煩惱。tomcat

把應用服務器啓動起來並能訪問到其默認的頁面爲準。服務器

關於開發工具

不推薦使用 MyEclipse 和 Eclipse 的 JEE 版本，徒增煩惱、運行緩慢並且還讓你沒法瞭解 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 項目開發便可。

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

而後將下面 XML 內容替換 Tomcat 下的 conf/server.xml 文件：

01 <?xml version='1.0' encoding='utf-8'?>
02 <Server port="8005" shutdown="SHUTDOWN">
03   <Service name="Catalina">
04     <Connector port="8080" protocol="HTTP/1.1" connectionTimeout="20000"redirectPort="8443" URIEncoding="UTF-8"/>
05     <Engine name="Catalina" defaultHost="localhost">
06       <Host name="localhost">
07     <Context path="" docBase="D:\WORKDIR\ServletDemo\webapp" reloadable="true"/>
08       </Host>
09     </Engine>
10   </Service>
11 </Server>

其中 D:\WORKDIR\ServletDemo 替換爲你導入的項目路徑，再次啓動 Tomcat 後在瀏覽器打開 http://localhost:8080/hello 即可看到 Hello World 的輸出信息。

3. 瞭解 Servlet 和 Filter

好了，我已經把環境搭起來了，接下來該幹嗎呢？

前面的步驟爲的是搭建一個測試的環境，而後讓你瞭解一個最基本的 Java Web 項目的結構。

一個最基本的 Java Web 項目所需的 jar 包只須要一個 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 文件夾裏，這是由於全部的 Servlet 容器都帶有這個包，你無需再放到Web項目裏，咱們放到這裏只不過是編譯的須要，運行是不須要的。若是你硬是把 servlet-api.jar 放到 webapp/WEB-INF/lib 目錄下，那麼 Tomcat 啓動時還會報一個警告信息。

Java Web 項目還須要一個很是重要的配置文件 web.xml ，在這個項目中已經被我最小化了，只保留有用的信息：

01 <?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
02 <!DOCTYPE web-app PUBLIC "-//Sun Microsystems, Inc.//DTD Web Application 2.3//EN"
03     "http://java.sun.com/dtd/web-app_2_3.dtd">
04 <web-app>
05
06     <servlet>
07         <servlet-name>hello_world</servlet-name>
08         <servlet-class>demo.HelloServlet</servlet-class>
09         <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>

每一個 servlet 都必須在 web.xml 中定義並進行 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，或者有人爲了省事幹脆來一個 /servlet/* 來經過類名直接調用 Servlet。

Servlet 規範裏還有另一個很是重要並且很是有用的接口那就是 Filter 過濾器。

下面是一個最簡單的 Filter 類以及相應的定義方法：

01 package demo;
02
03 import java.io.IOException;
04
05 import javax.servlet.Filter;
06 import javax.servlet.FilterChain;
07 import javax.servlet.FilterConfig;
08 import javax.servlet.ServletException;
09 import javax.servlet.ServletRequest;
10 import javax.servlet.ServletResponse;
11 import javax.servlet.http.HttpServletRequest;
12
13 public class HelloFilter implements Filter {
14
15     @Override
16     public void init(FilterConfig arg0) throws ServletException {
17         System.out.println("Filter 初始化");
18     }
19
20     @Override
21     public void doFilter(ServletRequest req, ServletResponse res,
22             FilterChain chain) throws IOException, ServletException {
23         HttpServletRequest request = (HttpServletRequest)req;
24         System.out.println("攔截 URI="+request.getRequestURI());
25         chain.doFilter(req, res);
26     }
27
28     @Override
29     public void destroy() {
30         System.out.println("Filter 結束");
31     }
32 }

在 web.xml 中的配置必須放在 Servlet 的前面：

01 <?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
02 <!DOCTYPE web-app PUBLIC "-//Sun Microsystems, Inc.//DTD Web Application 2.3//EN"
03                          "http://java.sun.com/dtd/web-app_2_3.dtd">
04 <web-app>
05
06     <filter>
07         <filter-name>helloFilter</filter-name>
08         <filter-class>demo.HelloFilter</filter-class>
09     </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>

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

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 的其餘方面的內容擇需採用。而 Servlet 規範你須要掌握的就是 servlet 和 filter 這兩項技術。絕大多數框架不是基於 servlet 就是基於 filter，若是它要在 Servlet 容器上運行，就永遠也脫離不開這個模型。

爲何 Servlet 規範會有兩個包，javax.servlet 和 javax.servlet.http ，早先設計該規範的人認爲 Servlet 是一種服務模型，不必定是依賴某種網絡協議之上，所以就抽象出了一個 javax.servlet ，同時在提供一個基於 HTTP 協議上的接口擴展。可是從實際運行這麼多年來看，彷佛沒有發現有在其餘協議上實現的 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。你須要經過 J2EE 的 JavaDoc 文檔 熟知每一個類和接口的具體意思。特別是下面幾個接口必須熟知每一個方法的意思和用途：

  • HttpServlet

  • ServetConfig

  • ServletContext

  • Filter

  • FilterConfig

  • FilterChain

  • RequestDispatcher

  • HttpServletRequest

  • HttpServletResponse

  • HttpSession

  • 一些 Listenser 類

再次強調 HttpServletRequest 和 HttpServletResponse 這兩個接口更應該是爛熟於心。

若是你從字面上沒法理解某個方法的意思，你能夠在前面那個項目的基礎上作實驗看看其輸出，再不行你能夠到討論區提問，這樣的提問很是明確，不少人均可以幫到你。

爲何我這麼強調 HttpServletRequest 和 HttpServletResponse 這兩個接口，由於 Web 開發是離不開 HTTP 協議的，而 Servlet 規範其實就是對 HTTP 協議作面向對象的封裝，HTTP協議中的請求和響應就是對應了 HttpServletRequest 和 HttpServletResponse 這兩個接口。

你能夠經過 HttpServletRequest 來獲取全部請求相關的信息，包括 URI、Cookie、Header、請求參數等等，別無它路。所以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 實例便可。

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

5. 再談談 Session

HTTP 協議裏是沒有關於 Session 會話的定義，Session 是各類編程語言根據 HTTP 協議的無狀態這種特色而產生的。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爲 jsessionid 的 Cookie 值。

當須要將某個值保存到 session 時，容器會執行以下幾步：

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 對象實例就至關於一個哈希表，你能夠往哈希表裏存放數據(setAttribute)
c. 你也能夠經過 getAttribute 來獲取某個值

而這個名爲 jsessionid 的 Cookie 在瀏覽器關閉時會自動刪除。把 Cookie 的 MaxAge 值設爲 -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 不少年了，如今一直是使用 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，若是是 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 生成的類文件以下：

01 package org.apache.jsp;
02
03 import javax.servlet.*;
04 import javax.servlet.http.*;
05 import javax.servlet.jsp.*;
06 import java.util.*;
07
08 public final class test_jsp extends org.apache.jasper.runtime.HttpJspBase
09     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 }

在 servlet 中有一個包 javax.servlet.jsp 是跟 JSP 相關的一些接口規範定義。JSP 比 Servlet 方便的地方在於可直接修改當即生效，不像 Servlet 修改後必須重啓容器才能生效。

所以 JSP 適合用來作視圖，而 Servlet 則適合作控制層。

7. 總結

羅哩羅嗦一大堆，概括一下就是下面幾點：

  • 熟知 Servlet 規範以前，請不要學習任何框架

  • 使用最簡單的工具，不要任何嚮導和可視化

  • 熟知 HTTP 協議

等你真的掌握了 Servlet 規範再去看框架，便會以爲一些都小菜。總之一點：不要被框架牽着鼻子走，框架是你的工具，它應該聽你的！

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