初學 Java Web 開發，請遠離各種框架，從 Servlet 開發

manfenqiyewang發表於2014-12-11
JavaWeb框架Servlet

OSCHINA 軟體庫有一個分類——Web框架，該分類中包含多種程式語言的將近500個專案。

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。很多Web框架是從實際的Web專案抽取出來的，僅和Web的請求和響應處理有關，形成一個基礎，在開發別的應用專案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 程式設計基礎

有良好的 Java 語言程式設計基礎，這是必須的，在討論 Web 開發技術時提了一個 Java 程式設計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伺服器，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。也不建議在 Eclipse 等一些開發環境中整合 Tomcat 的做法，也會徒增煩惱。

把應用伺服器啟動起來並能訪問到其預設的頁面為準。

關於開發工具

不推薦使用 MyEclipse 和 Eclipse 的 JEE 版本，徒增煩惱、執行緩慢而且還讓你無法瞭解 Web 專案的結構。普通的 Eclipse 或者你喜歡的開發工具就足夠了，能支援普通 Java 專案開發即可。

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

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

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其中 D:\WORKDIR\ServletDemo 替換為你匯入的專案路徑，再次啟動 Tomcat 後在瀏覽器開啟 便可看到 Hello World 的輸出資訊。

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 專案的結構。

一個最基本的 Java Web 專案所需的 jar 包只需要一個 servlet-api.jar ，這個 jar 包中的類大部分都是介面，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 資料夾裡，這是因為所有的 Servlet 容器都帶有這個包，你無需再放到Web專案裡，我們放到這裡只不過是編譯的需要，執行是不需要的。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資訊。

Java Web 專案還需要一個非常重要的配置檔案 web.xml ，在這個專案中已經被我最小化了，只保留有用的資訊：

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/div>
    "">
 
    
        hello_world
        demo.HelloServlet
        1
    
 
    
        hello_world
        /hello
    
 

每個 servlet 都必須在 web.xml 中定義並進行 URL 對映配置，早期 Java 開發 Web 在沒有框架滿天飛的時候，這個檔案會定義了大量的 servlet，或者有人為了省事幹脆來一個 /servlet/* 來透過類名直接呼叫 Servlet。

Servlet 規範裡還有另外一個非常重要而且非常有用的介面那就是 Filter 過濾器。

下面是一個最簡單的 Filter 類以及相應的定義方法：

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packagedemo;
 
importjava.io.IOException;
 
importjavax.servlet.Filter;
importjavax.servlet.FilterChain;
importjavax.servlet.FilterConfig;
importjavax.servlet.ServletException;
importjavax.servlet.ServletRequest;
importjavax.servlet.ServletResponse;
importjavax.servlet.http.HttpServletRequest;
 
publicclassHelloFilterimplementsFilter {
 
    @Override
    publicvoidinit(FilterConfig arg0)throwsServletException {
        System.out.println("Filter 初始化");
    }
 
    @Override
    publicvoiddoFilter(ServletRequest req, ServletResponse res,
            FilterChain chain)throwsIOException, ServletException {
        HttpServletRequest request = (HttpServletRequest)req;
        System.out.println("攔截 URI="+request.getRequestURI());
        chain.doFilter(req, res);
    }
 
    @Override
    publicvoiddestroy() {
        System.out.println("Filter 結束");
    }
}

在 web.xml 中的配置必須放在 Servlet 的前面：

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/div>
                         "">
 
    
        helloFilter
        demo.HelloFilter
    
 
    
        helloFilter
        /*
    
     
    
        hello_world
        demo.HelloServlet
        1
    
 
    
        hello_world
        /hello
    
 

訪問 時看看 Tomcat 控制檯有何輸出資訊。

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 容器上執行，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路協議之上，因此就抽象出了一個 javax.servlet ，同時在提供一個基於 HTTP 協議上的介面擴充套件。但是從實際執行這麼多年來看，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介面和類。你需要透過 J2EE 的 JavaDoc 文件 熟知每個類和介面的具體意思。特別是下面幾個介面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 這兩個介面更應該是爛熟於心。

如果你從字面上無法理解某個方法的意思，你可以在前面那個專案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 這兩個介面，因為 Web 開發是離不開 HTTP 協議的，而 Servlet 規範其實就是對 HTTP 協議做物件導向的封裝，HTTP協議中的請求和響應就是對應了 HttpServletRequest 和 HttpServletResponse 這兩個介面。

你可以透過 HttpServletRequest 來獲取所有請求相關的資訊，包括 URI、Cookie、Header、請求引數等等，別無它路。因此當你使用某個框架時，你想獲取HTTP請求的相關資訊，只要拿到 HttpServletRequest 例項即可。

而 HttpServletResponse介面是用來生產 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 是各種程式語言根據 HTTP 協議的無狀態這種特點而產生的。其實現無非就是伺服器端的一個雜湊表，雜湊表的Key就是傳遞給瀏覽器的名為 jsessionid 的 Cookie 值。

當需要將某個值儲存到 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 物件例項就相當於一個雜湊表，你可以往雜湊表裡存放資料(setAttribute)
c. 你也可以透過 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 類檔案，如果是 Tomcat 的話，這些生成的 java 檔案會放置在 {TOMCAT}/work 目錄下對應專案的子目錄中，例如 Tomcat 生成的類檔案如下：

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packageorg.apache.jsp;
 
importjavax.servlet.*;
importjavax.servlet.http.*;
importjavax.servlet.jsp.*;
importjava.util.*;
 
publicfinalclasstest_jspextendsorg.apache.jasper.runtime.HttpJspBase
    implementsorg.apache.jasper.runtime.JspSourceDependent {
 
  privatestaticfinalJspFactory _jspxFactory = JspFactory.getDefaultFactory();
 
  privatestaticjava.util.List _jspx_dependants;
 
  privatejavax.el.ExpressionFactory _el_expressionfactory;
  privateorg.apache.tomcat.InstanceManager _jsp_instancemanager;
 
  publicjava.util.List getDependants() {
    return_jspx_dependants;
  }
 
  publicvoid_jspInit() {
    _el_expressionfactory = _jspxFactory.getJspApplicationContext(getServletConfig().getServletContext()).getExpressionFactory();
    _jsp_instancemanager = org.apache.jasper.runtime.InstanceManagerFactory.getInstanceManager(getServletConfig());
  }
 
  publicvoid_jspDestroy() {
  }
 
  publicvoid_jspService(finalHttpServletRequest request,finalHttpServletResponse response)
        throwsjava.io.IOException, ServletException {
 
    finalPageContext pageContext;
    HttpSession session =null;
    finalServletContext application;
    finalServletConfig config;
    JspWriter out =null;
    finalObject 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("\r\n");
      out.write("    Test\r\n");
      out.write("    \r\n");
      out.write("  \r\n");
      out.write("

Test Demo (oschina)

\r\n");
      out.write("\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("
\r\n");
      out.write(" 
\r\n");
      out.write(" \r\n");
      out.write("
\r\n");
      out.write(" ");
 
 }
   
      out.write("\r\n");
      out.write("
");
      out.print(name);
      out.write("
 ");
      out.print(value);
      out.write("
\r\n");
      out.write("  \r\n");
      out.write("");
    }catch(Throwable t) {
      if(!(tinstanceofSkipPageException)){
        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 相關的一些介面規範定義。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 適合用來做檢視，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，不要任何嚮導和視覺化
  • 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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