初學 Java Web 開發,請遠離各種框架,從 Servlet 開發

Web框架是開發者在使用某種語言編寫Web應用服務端項目時關於架構的最佳實踐。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。

初學 Java Web 開發,請遠離各種框架,從 Servlet 開發

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 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。

把應用服務器啟動起來並能訪問到其默認的頁面為準。

關於開發工具:不推薦使用 MyEclipse 和 Eclipse 的 JEE 版本,徒增煩惱、運行緩慢而且還讓你無法瞭解 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 項目開發即可。

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

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

<code>
<server>
<service>
<connector>
<engine>
<host>
\t<context>
/<host>
/<engine>
/<service>
/<server>/<code>

其中 D:\\WORKDIR\\ServletDemo 替換為你導入的項目路徑,再次啟動 Tomcat 後在瀏覽器打開 http://localhost:8080/hello 便可看到 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,接下來該幹嘛呢?

前面的步驟為的是搭建一個測試的環境,然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 文件夾裡,這是因為所有的 Servlet 容器都帶有這個包,你無需再放到Web項目裡,我們放到這裡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,那麼 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:

<code>
br>\t"http://java.sun.com/dtd/web-app_2_3.dtd">
<web-app>

\t<servlet>
\t\t<servlet-name>hello_world/<servlet-name>
\t\t<servlet-class>demo.HelloServlet/<servlet-class>
\t\t<load-on-startup>1/<load-on-startup>
\t/<servlet>

\t<servlet-mapping>
\t\t<servlet-name>hello_world/<servlet-name>
\t\t<url-pattern>/hello/<url-pattern>
\t/<servlet-mapping>

/<web-app>/<code>


每個 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,或者有人為了省事幹脆來一個 /servlet/* 來通過類名直接調用 Servlet。

Servlet 規範裡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:

<code>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 {

\t@Override
\tpublic void init(FilterConfig arg0) throws ServletException {
\t\tSystem.out.println("Filter 初始化");
\t}

\t@Override
\tpublic void doFilter(ServletRequest req, ServletResponse res,
\t\t\tFilterChain chain) throws IOException, ServletException {
\t\tHttpServletRequest request = (HttpServletRequest)req;
\t\tSystem.out.println("攔截 URI="+request.getRequestURI());
\t\tchain.doFilter(req, res);
\t}

\t@Override
\tpublic void destroy() {
\t\tSystem.out.println("Filter 結束");
\t}
}/<code>

在 web.xml 中的配置必須放在 Servlet 的前面:

<code>

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 容器上運行,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絡協議之上,因此就抽象出了一個 javax.servlet ,同時在提供一個基於 HTTP 協議上的接口擴展。但是從實際運行這麼多年來看,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:

  • 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。

    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。

    為什麼我這麼強調 HttpServletRequest 和 HttpServletResponse 這兩個接口,因為 Web 開發是離不開 HTTP 協議的,而 Servlet 規範其實就是對 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 協議裡是沒有關於 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 對象實例就相當於一個哈希表,你可以往哈希表裡存放數據(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:

    <code>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,
    \t\t\tnull, 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(" <title>Test/<title>\\r\\n");
    out.write(" \\r\\n");
    out.write(" \\r\\n");
    out.write("

    Test Demo (oschina)

    \\r\\n");
    out.write("<table>\\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(" \\r\\n");
    out.write(" ");
    out.print(name);
    out.write("\\r\\n");
    out.write(" ");
    out.print(value);
    out.write("\\r\\n");
    out.write(" \\r\\n");
    out.write(" \\r\\n");

    out.write(" ");

    }

    out.write("\\r\\n");
    out.write("/<table>\\r\\n");
    out.write(" \\r\\n");
    out.write("");
    } 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);
    }
    }
    }/<string>/<string>/<code>

    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!


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