課前索引

1． 動態網頁和靜態網頁有什麼區別？
2． 什麼是Web應用程式？
3． 什麼是Servlet，和一般Java程式有什麼區別？
4． 什麼是JSP，和Java是什麼關係？
5． JSP和Servlet有哪些異同點？
6． JSP和Servlet的主要用途？
10．1 Servlet的概念、配置與執行

10.1.1 Java Servlet的概念　　Java Servlet是一個專門用於編寫網路伺服器應用程式的Java元件。所有基於Java的伺服器端程式設計都是構建在Servlet之上的。在J2EE中Servlet已經是一個標準的元件。

在J2EE中跟Servlet相關的一個包是javax.servlet，其中最基本的Servlet被宣告為一個介面javax.servlet: Interface Servlet，這是Servlet最高層次的一個抽象，它是和網路協議無關的。同樣在javax.servlet中，實現了一個類 javax.servlet: class GenericServlet，這個類實現了Servlet介面，也是和協議無關的。而這個類是構建其他和協議相關的Servlet子型別的通用的父類（至少HttpServlet是從它繼承而來的，從它的名字也能看出這一點）。

也就是說Servlet所適用的網路協議可以是多種多樣的，比如HTTP，FTP，SMTP，TELNET等，但是就目前而言，只有HTTP服務已經形成了標準的Java元件。對應的軟體包有兩個javax.servlet.http和javax.servlet.jsp，分別對應我們要講解的Servlet和JSP程式設計。我們通常所說的Servlet程式設計主要就是指標對HTTP的Servlet程式設計，用到的就是javax.servlet.http包中的類（典型的就是HttpServlet類），實際上Java Servlet程式設計的概念要更廣一些，在這裡我們也就約定俗成的使用Servlet來指代HTTP Servlet的程式設計，這點讀者是需要了解的。由於JSP最終都是要經過JSP引擎轉換成Servlet程式碼的，而且Servlet程式設計和一般的Java程式設計是沒有大的區別的，只需要瞭解一定的規範即可，所以我們在這裡先講解Servlet的程式設計，這樣對以後理解JSP是很大的有好處的，儘管在使用的時候可能JSP更為簡單一些。　　目前，Servlet引擎一般是第三方的外掛，它透過一定的方法連線到Web伺服器，Servlet引擎把它識別為Servlet請求的那些HTTP請求截獲下來處理，而其他的HTTP請求由Web伺服器按照通常的方式來處理，Servlet引擎會裝載合適的Servlet到記憶體中，如果Servlet還沒有執行的話，會分配一個可以使用的執行緒來處理請求，再把Servlet的輸出返回到發出請求的Web客戶機。　　Java Servlet和Java Applet正好是相對應的兩種程式型別，Applet執行在客戶端，在瀏覽器內執行，而Servlet在伺服器內部執行，透過客戶端提交的請求啟動執行，讀者在學習過程可以作簡單的比較。

由於Servlet是用Java編寫的，所以它與生俱來就有跨平臺的特性，因此Servlet程式的設計完全和平臺是無關的，同樣的Servlet完全可以在Apache，IIS等不同Web伺服器上執行，不管底層的作業系統是Windows，Solaris，Mac，Linux還是其他的能支援Java的作業系統。　　Servlet是跟普通的Java程式一樣，是被編譯成位元組碼後由JVM執行的。相比傳統的CGI，儘管CGI是用原生程式碼直接執行的，但是由於每次客戶端發出請求，伺服器必須啟動一個新的程式來處理請求，這就把高負載強加給了伺服器資源，尤其如果CGI使用指令碼語言編寫時，如perl，伺服器還必須啟動語言解釋程式，程式越多，佔用的記憶體就越多，消耗CPU也越多，嚴重影響系統效能。　　Servlet執行於Servlet引擎管理的Java虛擬機器中，被來自客戶機的請求所喚醒，與CGI不同的是，在虛擬機器中只要裝載一個Servlet就能夠處理新的請求，每個新請求使用記憶體中那個Servlet的相同副本，所以效率比CGI來得高。如果採用伺服器端指令碼，如ASP，PHP，語言解釋程式是內建程式，因此可以加快伺服器的執行，但是效率還是比不上準編譯的Servlet。實際的使用也已經證明，Servlet是效率很高的伺服器端程式，很適合用來開發Web伺服器應用程式。　　Java Servlet有著十分廣泛的應用。不光能簡單的處理客戶端的請求，藉助Java的強大的功能，使用Servlet還可以實現大量的伺服器端的管理維護功能，以及各種特殊的任務，比如，併發處理多個請求，轉送請求，代理等

10.1.3 Servlet的執行環境

典型的Servlet執行環境有JSWDK，Tomcat，Resin等，這幾個都是免費的軟體，適合用來學習Servlet和JSP。它們都自帶一個簡單的HTTP Server，只需簡單配置即可投入使用，你也可以把它們繫結到常用的Web伺服器上，如Apache，IIS等，提供小規模的Web服務。還有一些商業的大中型的支援Servlet和JSP的Web伺服器，如JRun，Web Sphere，Web Logic等等，配置比較複雜，並不適合初學者。但是功能較為強大，有條件的讀者可以一試。

10.1.7 Servlet的編譯

Servlet的編譯和一般的Java程式是完全一樣的，在使用javac編譯的時候不需要任何特殊的引數。只要Servlet的編寫是正確的，編譯完後生成的Class檔案就可以做為Servlet來執行了。簡單示例：

import java.io.*;
　　　import java.util.*;
　　　import javax.servlet.http.*;
　　　import javax.servlet.*;
　　　//匯入必要的包
　　　public class HelloServlet extends HttpServlet {
　　　　　　　　　　//所有Servlet必須從HttpServlet派生
　　　　　public void doGet (HttpServletRequest req, HttpServletResponse res)
　　　　　throws ServletException, IOException
　　　　　//doGet()是這個Servlet的核心，真正處理請求的地方
　　　{
　　　res.setContentType("text/html");
　　　　　//設定相應的型別為text/html
　　　PrintWriter pw = res.getWriter();
　　　　　//從HttpServletResponse得到輸出流

　　　pw.println("");
　　　pw.println("");
　　　pw.println("");
　　　pw.println("<!-- The Servlet expression tags interpolate script variables into the HTML --&gt");
　　　pw.println("");
　　　pw.println("");
　　　pw.println("");
　　　pw.println("

Hello, world!

");
　　　pw.println("");
　　　//上面的語句都是向客戶端列印HTML文字
　　　pw.close();
　　　//關閉HttpServletResponse，使Web伺服器知道相應結束
　　}
　　public HelloServlet() {} //建構函式，可以不要
　}

10．2 Servlet的應用例項

10.2.1 Servlet與表單互動的方法

表單是HTML中使用最廣泛的傳遞資訊的手段。搞清楚Servlet與表單的互動，就在客戶端與伺服器之間架起了一座橋樑。Servlet使用HttpServlet類中的方法與表單進行互動。在HttpServlet類中有幾個未完全實現的方法，你可以自己定義方法的內容，但是必須正確使用方法名稱以使HTTP Server把客戶請求正確的對映到相應的函式上。　　doHeader 用於處理HEADER請求　　doGet 用於處理GET請求，也可以自動的支援HEADER請求　　doPost 用於處理POST請求　　doPut 用於處理PUT請求　　doDelete 用於處理DELETE請求　　HttpServlet的Service方法，當它接收到一個OPTIONS請求時，它會自動呼叫doOptions方法，當接收到一個TRACE請求時呼叫doTrace。DoOptions預設執行方式是自動決定什麼樣的HTTP被選擇並返回哪個資訊。　　在使用這些方法時必須帶兩個引數。第一個包含來自客戶端的資料HttpServletRequest。第二個引數包含客戶端的相應HttpServletResponse。

一個HttpServletRequest物件提供請求HTTP頭部資料，也允許獲取客戶端的資料。怎樣獲取這些資料取決於HTTP請求方法。　　不管何種HTTP方式，都可以用getParameterValues方法返回特定名稱的引數值。

（HttpServletRequest,HttpServletResponse介面分別繼承於ServletRequest和ServletResponse介面，getParameterValues和getWriter方法都是其祖先介面中的方法）　　對於HTTP GET請求的方式，getQueryString方法將會返回一個可以用來解剖分析的引數值。　　對於用HTTP POST，PUT和DELETE請求的方式，HttpServletRequest有兩種方法可以選擇：如果是文字資料，你能透過getReader的方法得到BufferedReader獲取資料；如果是二進位制資料，可以透過getInputStream方法得到ServletInputStream獲取資料。　　為了相應客戶端，一個HttpServletResponse物件提供返回資料給使用者的兩個方法：一種是用getWriter方法得到一個PrintWriter，用於返回文字資料；另一種方法是用getOutputStream方法得到ServletOutputStream，用於返回二進位制資料。在使用Writer或OutputStream之前應先設定頭部（HttpServletResponse中有相應的方法），然後用Writer或OutputStream將相應的主體部分發給使用者。完成後要關閉Writer或OutputStream以便讓伺服器知道相應已經結束。

例：PrintWriter out = response.getWriter(); 　　　 out.println("Request URI: " + request.getRequestURI()+"
"); 　　　　　　

我們知道在同一臺機器上，所有的編碼方式都是一樣的，一般中文平臺是gb2312，英文平臺是ISO-8859-1，但是網路上的兩臺機器並不能保證他們的編碼方式都是一樣的，這時候就有可能出現亂碼的問題。在進行HTTP網路傳輸的時候，統一採用的編碼方式是ISO-8859-1，這時候如果還是按照本地編碼來傳輸就會出現問題，這也是Servlet在實現網路傳輸的時候一個不完美的地方，它不會自動進行本地編碼到ISO-8859-1的轉換，所以直接列印的話就會出現亂碼。原理上講任何出現列印字串的地方，都是需要進行編碼轉換的，但是西文字元在不同字符集下對應相同的編碼，以在列印西文字元的時候就不需要轉換了。在Servlet後繼的規範中可能會改變這種麻煩的狀況。不同的是，從網路提交的表單資料，Servlet是自動把它轉換成本地編碼的，所以程式中得到的name字串變數是gb2312編碼的，同樣需要進行轉換後才能在客戶端正確列印。　　字元編碼轉換常用的方法是　　String native_encoded = "中文字串"; 　　　　　　　　　　　　//本地編碼的字串　　Byte[] byte_array = native_encoded.getBytes(); 　　　　　　　　　　　　//得到本地編碼的位元組陣列　　String net_encoded = new String(native_encoded, "ISO-8859-1"); 　　　　　　　　　　　　//生成ISO-8859-1編碼的字串

例：out.println(new String(new String("

你的姓名：").getBytes(),"ISO-8859-1"));

10.2.3 用Servlet控制會話

會話狀態的維持是開發Web應用所必須面對的問題，有多種方法可以來解決這個問題，如使用Cookies，hidden型別的表單域，或直接把狀態資訊加到URL中等，還有Servlet本身提供了一個HttpSession介面來支援會話狀態的維持，在這裡我們主要介紹基於這個介面的會話狀態的管理。

Session的發明是為了填補HTTP協議的侷限。請注意HTTP協議是如何工作的--使用者發出請求，伺服器作出響應，這種使用者端和伺服器端的聯絡就是離散的，非連續的。HTTP協議不能提供允許伺服器跟蹤使用者請求的功能。在伺服器端完成響應使用者的請求之後，伺服器不能繼續與該瀏覽器繼續保持連線。從伺服器這端來看，每一個請求都是獨立的，因此HTTP協議被認為是無狀態協議，當使用者在多個主頁間切換時，伺服器無法知道他的身份。Session的出現就是為了彌補這個侷限。利用Session，您就可以當一個使用者在多個主頁間切換的時候也能儲存他的資訊。這樣很多以前根本無法去做的事情就變得簡單多了。
在訪問者從到達某個特定的主頁到離開為止的那段時間，每個訪問者都會單獨獲得一個Session。　　Java Servlet定義了一個HttpSession介面，實現的Session的功能，在Servlet中使用Session的過程如下：　　 （1）