java基礎學習：JavaWeb之JSP

Hiway發表於2018-12-16
JavaWebJS

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本章內容較多，全部認真看完可能需要一小時以上，建議邊看邊做筆記，否則容易混亂

一、JSP概述

1.1、JSP結構

網路伺服器需要一個JSP引擎，也就是一個容器來處理JSP頁面。容器負責截獲對JSP頁面的請求。內嵌JSP容器的Apache支援JSP開發。
JSP容器與Web伺服器協同合作，為JSP的正常執行提供必要的執行環境和其他服務，並且能夠正確識別專屬於JSP網頁的特殊元素。
下圖顯示了JSP容器和JSP檔案在Web應用中所處的位置。

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1.2、JSP執行流程

以下步驟表明了Web伺服器是如何使用JSP來建立網頁的：

  1. 就像其他普通的網頁一樣，您的瀏覽器傳送一個HTTP請求給伺服器。Web伺服器識別出這是一個對JSP網頁的請求，並且將該請求傳遞給JSP引擎。通過使用URL或者.jsp檔案來完成。
  2. JSP引擎從磁碟中載入JSP檔案，然後將它們轉化為servlet。這種轉化只是簡單地將所有模板文字改用println()語句，並且將所有的JSP元素轉化成Java程式碼。
  3. JSP引擎將servlet編譯成可執行類，並且將原始請求傳遞給servlet引擎。
  4. Web伺服器的某元件將會呼叫servlet引擎，然後載入並執行servlet類。在執行過程中，servlet產生HTML格式的輸出並將其內嵌於HTTP response中上交給Web伺服器。Web伺服器以靜態HTML網頁的形式將HTTP response返回到您的瀏覽器中。 最終，Web瀏覽器處理HTTP response中動態產生的HTML網頁，就好像在處理靜態網頁一樣。

以上提及到的步驟可以用下圖來表示：

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一般情況下，JSP引擎會檢查JSP檔案對應的servlet是否已經存在，並且檢查JSP檔案的修改日期是否早於servlet。如果JSP檔案的修改日期早於對應的servlet，那麼容器就可以確定JSP檔案沒有被修改過並且servlet有效。這使得整個流程與其他指令碼語言（比如PHP）相比要高效快捷一些。

Jsp 生成java原始碼，預設第一次生成，之後直接執行，除非內容修改，具體點說，由於JSP只會在客戶端第一次請求的時候被編譯，因此第一次請求JSP時會感覺比較慢，而之後的請求因為不會編譯JSP，所以速度就快多了。
如果將Tomcat儲存的JSP編譯後的class檔案刪除，Tomcat也會重新編譯JSP。在開發Web程式的時候經常需要修改JSP, Tomcat能夠自動檢測到JSP程式的改動，如果檢測到JSP原始碼發生了改動，Tomcat會在下次客戶端請求JSP時重新編譯JSP,而不需要重啟Tomcat，這種自動檢測功能預設是開啟的，檢測改動會消耗少量的時間，在部署web應用程式的時候可以在web.xml中將它關掉。
這也就是為什麼我們能夠在jsp頁面直接修改內容，而不用重新啟動伺服器的原因。

總的來說，JSP網頁就是用另一種方式來編寫servlet而不用成為Java程式設計高手。除了解釋階段外，JSP網頁幾乎可以被當成一個普通的servlet來對待。

1.3、JSP生命週期

理解JSP底層功能的關鍵就是去理解它們所遵守的生命週期。JSP生命週期就是從建立到銷燬的整個過程，類似於servlet生命週期，區別在於JSP生命週期還包括將JSP檔案編譯成servlet。
以下是JSP生命週期中所走過的幾個階段：
編譯階段：
servlet容器編譯servlet原始檔，生成servlet類
初始化階段：
載入與JSP對應的servlet類，建立其例項，並呼叫它的初始化方法
執行階段：
呼叫與JSP對應的servlet例項的服務方法
銷燬階段：
呼叫與JSP對應的servlet例項的銷燬方法，然後銷燬servlet例項
很明顯，JSP生命週期的四個主要階段和servlet生命週期非常相似，下面給出圖示：

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二、JSP語法

2.1、jsp指令碼

  1. 使用<% 編寫java程式碼 %>，中間java程式碼必須遵循Java語法
          
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    來看看，jsp變為servlet時的程式碼是如何編寫的

      

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2. 使用<%=xxx %>來輸出結果

      

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使用<%=result %>來輸出結果，servlet中就會將其轉換為out.print(result)進行輸出。輸出各種型別資料：int、double、boolean、String、Object等。

      

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  1. 註釋   

<%-- --%>：jsp註釋 <！-- -->：這個註釋，會傳送到瀏覽器端的原始碼中顯示 註釋分別在servlet中如何顯示：

        

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在servlet中

        

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總結：JSP註釋不會在servlet檔案中顯示，而java註釋則會，但其所有的註釋到了瀏覽器端，都不會出現在原始碼中，只有這個註釋會到瀏覽器的網頁原始碼中去。

  1. JSP中申明方法與屬性(全域性變數)  使用<%! 方法、屬性%>

2.2、3個指令

JSP指令（directive）是為JSP引擎而設計的，它們並不直接產生任何可見輸出，而只是告訴引擎如何處理JSP頁面中的其餘部分。指令用來申明JSP頁面的一些屬性，比如編碼方式，文件型別。我們在servlet中也會申明我們使用的編碼方式和響應的文件型別的，而JSP就是用指令來申明。

JSP指令格式：<%@ directive {attribute=value}* %>（<%@ 指令名稱 屬性1=“屬性值1” 屬性2=“屬性值2”。。。%>）
分析：
directive：指令名稱，例如page指令
attribute=value：緊跟指令名稱後面的就是各種屬性，以鍵值對的形式書寫
*：代表後面能跟0個或多個屬性。

2.2.1、page指令（用來宣告JSP頁面的屬性等）

<%@ page language="java" contentType="text/html; charset=UTF-8" pageEncoding="UTF-8"%>  page指令，後面跟著三個屬性，分別是language、contentType、pageEncoding。

這只是其中的幾個屬性，並沒有寫全，page指令允許的屬性如下表所示： 

屬性名稱 取值範圍 描述
language java 解釋該JSP檔案時採用的語言，一般為java語言，預設為java
extends 任何類的全名 編譯該JSP檔案時繼承哪個類，JSP為Servlet，因此當指明繼承普通類時需要實現Servlet的init、destroy等方法
import 任何包名、類名 引入該JSP中用到的類、包等，import是唯一可以宣告多次的page指令屬性，一個import可以引用uogelei，中間用英文逗號隔開，如<%@ page import="java.util.List,java.util.ArrayList"%>
session true、false 該JSP內是否內建Session物件，如果為true，則內建Session物件，可直接使用，否則反之，預設為true
autoFlush true，false 是否執行快取，如果為true，則使用out.println()等方法輸出的字串並不是立刻到達客戶端伺服器的，而是暫時存到快取裡，快取滿了或者程式執行完畢或者執行out.flush()操作時才到客戶端，預設為true。
buffer none或者數字KB 指定快取大小，當autoFlush設為true時有效，例如<%@ page buffer=10kb%>
isThreadSafe true，false 是否執行緒安全，如果為true，則執行多個執行緒同時執行該jsp程式，否則只執行一個執行緒，其餘執行緒等待，預設為false
isErrorPage true，false 指定該頁面是否為錯誤顯示頁面，如果為true，則該JSP內建有一個Exception物件exception，可直接使用，否則沒有，預設為false
errorPage 某個JSP頁面的相對路徑 指明一個錯誤頁面，如果該JSP程式丟擲一個未捕捉的異常，則轉到errorPage指定的頁面，errorPage指定的頁面通常isErrorPage屬性為true，且內建的exception物件為未捕捉的異常
contentType 有效的文件型別 客戶端瀏覽器根據該屬性判斷文件型別，例如 HTML格式為text/html、純文字格式為text/plain、JPG影像為image/jpeg、GIF影像為image/gif、WORD文件為application/msword，該屬性常跟著charset設定編碼一起，作用是通知伺服器和瀏覽器都使用同一個碼錶
info 任意字串 指明JSP的資訊，該資訊可以通過Servlet.getServletInfo()方法獲取到
trimDirective Whitespaces true、false 是否去掉指令前後的空白字元，預設為false
pageEncoding UTF-8,ISO-8859-1等 指定一張碼錶來對該JSP頁面進行編碼
2.2.2、include指令

比較簡單，只有一種形式 <%@ include file="relativeURL"%>  relativeURL：本應用程式內另一個JSP檔案或者HTML檔案的路徑，例如，網址內所有頁面均有一個統一風格的導航欄和頁尾版權，那麼就可以使用該指令將其包含進來。

特點：
include指令會將包含頁面的原始碼新增到使用include指令的頁面中來，然後編譯成class檔案，而等下會講到的一個JSP行為，<jsp:include page="relativeURL">作用跟include指令一樣，但是不同的是，include行為是執行時單獨執行包含頁面，然後把執行的結果包含到本頁面來，屬於先執行後包含。  

注意:
靜態包含：把其它資源包含到當前頁面中 。
<%@ include file="/include/header.jsp" %>
動態包含：
<jsp:include page="/include/header.jsp"></jsp:include>

兩者的區別：翻譯的時間段不同
前者：在翻譯時就把兩個檔案合併
後者：不會合並檔案，當程式碼執行到include時，才包含另一個檔案的內容。
原則：能用靜的就不用動的。

2.2.3、taglib指令

JSP支援標籤技術，後面會講到標籤的用法，jstl標籤庫的使用等 作用：用來指明JSP頁面內使用的JSP標籤庫，taglib指令有兩個屬性，uri為類庫的地址，prefix為標籤的字首 <%@ taglib uri="java.sun.com/jsp/jstl/co…" prefix="c"%>

2.3、6個動作

前面講了JSP語法，介紹了JSP頁面中的內容有哪些，分別有什麼作用，就兩個東西，模組資料和元素。其中元素有包括指令碼，指令，標籤，指令碼就是JSP中嵌入java程式碼，指令作用就是申明頁面的屬性，那標籤是幹嘛的，標籤分為JSP自帶內建的標籤，和通過taglib指令來使用JSP標籤庫，或者自定義標籤。現在我們先來講一些JSP內建的標籤。   JSP內建的標籤就被稱為JSP行為(JSP Actions)。只要書寫很少的標記程式碼就能使用JSP提供的豐富功能，JSP行為其實是對常用的JSP功能的抽象與封裝，可以取代jsp指令碼，讓JSP中就少一些嵌入java程式碼的地方。

簡單的說就是使用標籤的形式來表示一段java程式碼，格式：
<jsp:elements ｛attribute="value"｝* />
分析：
jsp：標籤的字首，說明是jsp內建的標籤 ，
elements：行為的名稱，
attribute=value：使用鍵值對來編寫屬性
*：能指定0個或多個屬性對

2.3.1、<jsp:include />行為（動態包含）
<jsp:include page="/include/header.jsp"></jsp:include>
複製程式碼

include行為用於執行時包含某個檔案，如果被包含的檔案為JSP程式，則先會執行JSP程式，然後在把執行的結果包含進來。 

作用是跟include指令一樣的，唯一的區別就在於，include指令是將被包含的檔案的原始碼加入到了本JSP程式中，然後在進行編譯，屬於靜態包含，而include行為只是將被包含的檔案的執行結果包含進自己。屬於動態包含。

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2.3.2、Java bean行為

是一組與Java Bean 相關的行為，包括useBean行為、setProperty行為、getProperty行為等。Java Bean就是普通的Java類，也被稱為POJO，只有私有的屬性與對應的getter方法和setter方法，注意其中當私有的屬性為boolean型別時，習慣上一般把getter方法寫成isXxx();而不是getXxx();  

1）userBean行為

<jsp:useBean id="beanObject" class="className" scope="Value">&emsp;&emsp;作用：在jsp中定義一個java bean物件。
複製程式碼

分析：
id：指明Java Bean物件的名稱，JSP中可以使用該名稱引用該Java Bean物件，相當於給new出來的物件取一個變數名
class：Java Bean類的全名
scope：該java bean物件的作用範圍，可以寫的就四個，也就是JSP的四大作用域，page、request、session、application
---page：只能在當前JSP頁面使用，如果不在JSP頁面，那麼就會失效
---request：這個前面學過，A頁面請求轉發到B頁面，那麼使用的是同一個request，那麼A,B頁面都算是request的作用域，也就是通過請求轉發的頁面都是其作用域
----session：該作用域在一個web專案下任何位置應該讀訪問的到，只要cookie不關閉，並且cookie設定的訪問路徑為"/"，
 ---application：其實就是Servlet中的servletContext，伺服器下的所有專案都能訪問到。

2）setProperty行為 <jsp:setProperty name="beanName" property="propertyName" value="">
分析：
對Java Bean物件進行屬性的設定
name：java bean物件的名稱，也就是在useBean行為中的id
property：物件中的屬性名，
value：要對其屬性進行賦值的值

3）getProperty行為 <jsp:getProperty name="beanName" property="propertyName" />
分析：
獲取JavaBean物件的某個屬性值
name:java bean 物件的名稱，也就是在useBean行為中的id
property：物件的屬性名

2.3、<jsp:forward />行為

實現請求轉發功能，Servlet中通過request.getRequestDispatcher("someServlet").forward(request,response);而在JSP中也能夠實現相同的功能，只不過用的是<jsp:forward />行為，實際上forward行為就是對其進行了封裝。  

格式：

<jsp:forward page="someServlet">
&emsp;&emsp;<jsp:param name="param1" value="value1"/>
&emsp;&emsp;<jsp:param name="param2" value="value2"/>
</jsp:forward>
複製程式碼

分析：page:需要跳轉到的頁面或者servlet、jsp:param/引數行為，帶一些引數過去，name、value是以鍵值對的形式帶過去的

2.4、9個內建物件

我們知道JSP中的內容就只有兩種，模版資料和元素，元素就包括了指令，指令碼，標籤(行為)，指令碼會慢慢被標籤全部代替，也就是說JSP中基本上不會嵌入Java程式碼，但是我們也知道JSP會轉換為servlet，在Servlet中，輸出資料時，都需要通過response.getWrite()；但是在JSP中，直接使用out物件進行輸出，為什麼呢？這就是因為out為JSP的一個隱藏物件，JSP中內建了9個隱藏物件，使得JSP比Servlet使用起來更簡單，更方便。

2.4.1、九大內建物件概述

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分析：
request：請求物件，型別：httpServletRequest
response：響應物件，型別：httpServletResponse
session：表示一次會話，在伺服器端記錄使用者狀資訊的技術
application：標識web應用上下文，型別：ServletContext，詳情就看Servlet中的ServletContext的使用
exception：表示發生異常物件，型別 Throwable，在上面我們介紹page指令中的一個errorPage屬性時就有說到他
page：page物件代表當前JSP頁面，是當前JSP編譯後的Servlet類的物件。相當於this。
config：標識Servlet配置，型別：ServletConfig，api跟Servlet中的ServletConfig物件是一樣的，能獲取該servlet的一些配置資訊，能夠獲取ServletContext
out：輸出響應體 型別：JspWriter
pageContext：表示 jsp頁面上下文（jsp管理者） 型別：PageContext

注意：標記了紅色的物件就是JSP獨有的，其他的都是Servlet中的老東西。

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在這個由jsp轉換為servlet的檔案中，只能看到8個內建物件，少了exception物件，因為我們在將page指令時，說過一個isErrorPage屬性，預設是false，被關閉了，所以其中並沒有exception物件。

2.4.2、pageContext（重要）

這個功能就比較強大了，基本上什麼他都有，因為是它是JSP頁面的管理者(上下文)，所以JSP中的內建物件呀，它統統能夠獲得，下面介紹它的api：

1）獲得其它八大內建物件 getXxx()

在普通類中可以通過PageContext獲取其他JSP隱式物件。自定義標籤時就使用。
pageContext.getOut();  //獲得out物件
pageContext.getApplication();  //獲得application物件
等等....

2）對作用域的屬性進行操作(四大作用域)
對預設作用域的屬性進行操作。page
Object getAttribute(String name);  //獲得page作用域資料
void setAttribute(String name,Object o);  //給page作用域設定內容
void removeAttribute(String name);  //給page作用域移除內容

3）對指定作用域的屬性進行操作
Object getAttribute(String name,int Scope);  //獲得 指定作用域中的資料
void setAttribute(String name,Object o，int Scope);  //給指定作用域設定內容
void removeAttribute(String name,int Scope); //  移除指定作用域的內容（page/request/session/application）

4）提供作用域常量
PageContext.PAGE_SCOPE  page
PageContext.REQUEST_SCOPE  request
PageContext.SESSION_SCOPE  response
PageContext.APPLICATION_SCOPE  application

5）一次獲得指定名稱內容
pageContext中最厲害的方法是：
findAttribute(String name);  //自動從page request session application依次查詢，找到了就取值，結束查詢。

6）提供了的簡易方法
pageContext.forward("2.jsp");
pageContext.include("2.jsp");

2.4.3、out物件

型別：JspWriter

jsp 輸出底層使用 response.getWriter()；什麼意思呢？這裡就要講解一下JSP快取和Servlet快取了，輸出的過程是這樣的

  

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JSP頁面轉換為Servlet後，使用的out物件是JspWriter型別的，所以是會先將要傳送的資料存入JSP輸出快取中，然後，等JSP輸出快取滿了在自動重新整理到servlet輸出快取等serlvet輸出快取滿了，或者程式結束了，就會將其輸出到瀏覽器上。除非手動out.flush()。

驗證servlet輸出快取和JSP輸出快取和我們上面所說的是正確：

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結果：
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分析： 如果按沒有jsp快取和servlet快取的話，輸出的結果應該是aaaabbbbcccc，但是輸出的卻是bbbbaaaacccc，為什麼呢？按照我們上面所說的原理進行分析，out物件是先將其輸出到JSP快取中，所以aaaa加入了jsp快取，而response.getWriter().print("bbbb")是直接將bbbb輸出到servlet快取中，然後又使用out物件將cccc輸出到jsp快取，到程式結束，servlet快取中有bbbb，然後jsp會將快取中的內容就重新整理到servlet快取中，serlvet就是bbbbaaaacccc了，然後到瀏覽器也就得到我們的輸出結果了。如果在12行將註釋去掉，那麼輸出的結果又會是什麼呢？答案就是aaaabbbbcccc，過程自行分析。

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2.4.4、config物件

型別：ServletConfig
能夠獲取servlet的初始化引數，獲取servletContext物件，獲取servletName。

2.4.5、exception異常物件

包含了異常的資訊
使用它，必須結合page指令中的isErrorPage屬性和errorPage屬性。
如下例子，exception.jsp拋異常的一個NullPointException，並且跳轉到error.jsp錯誤顯示頁面，其中errorPage屬性的意思是如果發生未捕捉到的異常，將會跳轉到error.jsp頁面

exception.jsp

error.jsp  isErrorPage屬性說明該頁面是一個錯誤顯示頁面，則可以使用exception物件

error.jsp

訪問：訪問http://localhost:8080/Web_Jsp/exception.jsp

    

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2.4.6、總結：九大內建物件和servlet中物件的關係  

page就是jsp轉換為servlet物件本身，也就是this
config -- Servlet中的servletConfig
application -- Servlet中的ServletContext
request  -- Servlet中的request
response  -- Servlet中的response
session  -- Servlet中的session      out  -- JspWriter
exception  -- 異常物件
pageContext  -- 表示 jsp頁面上下文（jsp管理者） 型別：PageContext
其中pageContext是最厲害的，因為它可以得到其他8個內建物件

2.5、4大作用域

這四大作用域，其實就是其九大內建物件中的四個，為什麼說他們也是JSP的四大作用域呢？ 因為這四個物件都能儲存資料，比如request.setAttribute()注意和request.setParameter()區分開來，一個是儲存在域中的、一個是請求引數，session.setAttribute()、application其實就是SerlvetContext，自然也有setAttribute()方法。

而page作用域的操作就需要依靠pageContext物件來進行了。在上面我們也有提到JSP的四大作用域。

1）page作用域 代表變數只能在當前頁面上生效

2）request作用域 代表變數能在一次請求中生效，一次請求可能包含一個頁面，也可能包含多個頁面，比如頁面A請求轉發到頁面B。

3）session作用域 代表變數能在一次會話中生效，基本上就是能在web專案下都有效，session的使用也跟cookie有很大的關係。一般來說，只要瀏覽器不關閉，cookie就會一直生效，cookie生效，session的使用就不會受到影響。

4）application作用域 代表變數能一個應用下(多個會話)，在伺服器下的多個專案之間都能夠使用。比如baidu、wenku等共享帳號。

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