深入了解 JSP 的运行过程

JSP（全称JavaServer Pages）是由 Sun Microsystems 公司主导创建的一种==动态==网页技术标准。JSP部署于网络服务器上，可以响应客户端发送的请求，并根据请求内容动态地生成 HTML、XML 或其他格式文档的 Web 网页，然后返回给请求者。

JSP 主要作用

  • 代替 Servlet 程序回传 HTML 页面的数据。

接下来我们去看看 JSP 是如何实现代替 Servlet 的。

如果我们访问一个 Servlet 程序，让它返回给我们一个前端页面，那么就需要在 JavaWEB 项目下编写一个 HelloServlet 程序：

当我们启动程序，在浏览器访问http://localhost:8080/hello-servlet 时，浏览器会回传显示一个简单的页面

按 F12 进入开发者模式，可以看到 Servlet 程序响应回传了我们在Servlet 程序中拼接的 html 代码。

那么到这里还不能让我们明白 JSP 就是一个 Servlet，再往下看。

我们创建一个JSP 文件 index.jsp，这样启动项目时，自动弹出的首页就是我们的 index.jsp 页面。

我们启动项目

从控制台找到项目部署路径

我们直接访问此路径，可以看到目录下存在的文件。

进入work\\Catalina\\localhost\\ROOT\\org\\apache\\jsp 目录，可以看到存在的两个文件【index_jsp.java】和【index_jsp.class】

接着我们将这两个文件删除，同时在浏览器进行刷新页面，可以看到目录下新增了我们刚删除的两个文件【index_jsp.java】和【index_jsp.class】

接着，我们使用 Notepad++ 打开【index_jsp.java】文件，查看编译之后的 Java 文件代码。

可以看到 index.jsp 中 HTML 部分的代码被嵌入在 java 代码中，这和我们一开始在 HelloServlet 中拼接的 HTML 代码一摸一样。

查看源码我们可以看见 index_jsp 继承了 org.apache.jasper.runtime.HttpJspBase 类，

我们继续查看 org.apache.jasper.runtime.HttpJspBase 类的源码，可以发现，HttpJspBase 类直接继承了 HttpServlet类。也就是说，JSP 翻译出来的 index_jsp.java 类，它间接了继承 HttpServlet 类，这和我们直接编写 Servlet 程序继承 HttpServlet 类 是一样的。

因此 JSP 本质就是一个 Servlet 程序。它可以省掉不少我们在 Servlet 中拼接 HTML 代码的时间。不过随着前后端分离的出现，JSP 也逐渐被淘汰。

当我们第一次访问 JSP 页面的时候，Tomcat 服务器主要会帮我们完成：

  1. 把 JSP 页面翻译成为一个 .java 源文件
  2. 对 .java 源文件编译成为 .class 字节码文件
  3. 执行 .class 字节码文件返回结果

当我们第二次访问 JSP 页面的时候，如果未做更改，则使用上次编译的 .class 文件；若修改过，则重新编译。

深入理解JSP

在前面的登录案例中，登录失败后为了能够响应登录的错误信息。我特意创建了一个LoginErrorServlet用来动态地拼接错误信息。

【代码如下】

  1. LoginErrorServlet：登录失败，手动拼接login.html页面，并将错误信息动态地添加进去。

2. LoginErrorServlet：手动拼接html页面，动态展示登录错误信息。

说明:上述虽然能够达到我的需求。但是他有以下两个缺点：

  1. 拼接麻烦开发效率低;
  2. 阅读性差，代码难以维护;

问题：思考既然以前在servlet有上述缺点，为什么还要使用拼接呢？

因为如果我们想在html页面显示错误的信息，我们只能采用这种方式，html页面不能够书写java代码。而我们既不采用上述拼接标签的方式，还想实现简单的效果。我们可以使用jsp技术，在jsp中可以书写java代码同时还可以书写html标签。这样 就能够使用jsp技术在客户端和服务端直接进行数据交互了。

JSP全名为Java Server Pages，中文名叫java服务器页面，其本质是一个Servlet ，它是由Sun 公司倡导、许多公司参与一起建立的一种动态网页 技术标准。其实就是一个既能书写Servlet代码又能书写HTML代码的文件。

【图1 创建JSP】

文件内容如下：

jsp中既可以书写java代码，同时还可以书写html标签。我们完成练习如何在jsp页面中书写java代码。

【需求】

  1. 在jsp页面上获取当前日期，并将其格式化成字符串\”yyyy-MM-dd HH:mm:ss\”；
  2. 将这个字符串展示在浏览器上；

说明：

1）jsp中的注释：<%–注释内容–%>，添加注释的快捷键是：ctrl+/;

2）在jsp中书写代码有三种方式，我们这里先介绍一种，格式：

<%java代码%>

【参考代码】demo01.jsp

【运行结果】启动tomcat，并且访问这个jsp页面。

在浏览器看到 format格式的日期：

【控制台输出】

通过上面的jsp初体验, 我们看到jsp中既可以编写java代码也可以直接编写html代码，相对servlet更加方便.并且我们通过浏览器访问到的jsp页面，最后在浏览器中看到了响应到浏览器中的结果。那么整个过程的执行流程是怎样的呢，我们可以参考如下图：

通过上面的执行流程，我们可以找到jsp生成的.java源文件，这样就可以知道jsp的真正原理，同时可以看下jsp为什么是servlet。

如何查看生成的.java源文件呢？

我们可以到tomcat中查看一下上面案例中的jsp页面是怎么样的一种存在。IDEA借助tomcat发布web项目的机制:动态发布（为每一个web项目创建一个单独的发布文件）。我们可以通过tomcat其中日志中的CATALINA_BASE路径找到我们当前这个JSP页面在tomcat中的位置：

【图1 IDEA发布项目的路径】

找到这个目录后，会看到以下3个文件夹：

【图2 文件目录】

我们打开C:\\Users\\admin.IntelliJIdea2017.3\\system\\tomcat\\Tomcat_8_5_311_day05目录发现有两个文件：

【图3 JSP被翻译后的代码】

打开demo01_jsp.java文件后，代码如下所示：

我们可以看到当前的jsp文件被翻译成了一个类，这个类继承HttpJspBase类，那么这个HttpJspBase类又是什么？

注意:jsp的翻译由服务器完成，HttpJspBase类一定也是tomcat服务器的内容，所以我们需要找到org.apache.jasper.runtime.HttpJspBase这个类，这个类可以到tomcat的安装目录下的lib文件夹下找到jasper.jar，将其解压，找如下目录：org\\apache\\jasper\\runtime，找到HttpJspBase.class。

使用反编译工具打开，如下所示：

通过观察源码，根据我们所学习的继承关系，我们发现JSP其实底层就是一个servlet。通过观察源码，我们发现我们刚刚编写的所有代码都在该Servlet里面的service方法内部。

总结：

1.<% %>中书写的代码被直接解析成java代码；

2.jsp之所以可以编写html代码，其实本质上也是类似我们使用Servlet直接输出的。也就是说底层还是像我们之前做法一样进行标签拼接。html部分都被out.write(\”\”)方法以字符串的形式拼接，然后响应给浏览器；

3.在这个java文件中有个_jspService，这个方法有两个参数request，response；

4.由于我们自己编写的代码全部都落入到了service方法内部一开始就已经声明了request,response,session,application(ServletContext)等对象了,这些对象成为之jsp内置对象。

在JSP页面的body标签中，可以直接书写html代码和JS代码。但是，如果在JSP页面中书写java代码。必须遵循固定的格式，才能够生效；JSP页面中书写java代码有三种方式：1.脚本片段；2.脚本声明；3.脚本表达式；

脚本片段指的是一段java代码。书写格式：<% java 代码 %>

【示例】 demo02.jsp

【被翻译后的源码】

【页面结果】：

说明：通过查看jsp的源代码我们发现，脚本片段的代码都会存在service方法中，而方法中是不可以定义一个方法的。

脚本声明的格式：<%! 书写Java代码 %>

【示例一】声明成员变量 demo03.jsp

【被翻译后的代码】成员变量

虽然脚本声明和脚本片段已经可以书写Java代码了，但是如果我们要使用java代码向页面输出一些内容，还是需要 使用原来的response对象，比较繁琐，因此，我们需要一个更加简便的方式，可以代替response向页面输出内容 ——这个就是脚本表达式。

脚本表达式的格式：<%= 向浏览器输出的内容 %> 等价于：out.print( 向浏览器输出的内容)

【示例】在页面输出信息

注意：

上面代码中，我们书写代码的顺序是先：

再：

可是浏览器查看数据的结果是

原因：response.getWriter()获取的输出流是：PrintWriter。而脚本表达式<%=%> 等价于：out.print( 向浏览器输出的内容).并且这种方式获取的输出流是：JspWriter。其实导致上述输出结果前后顺序就是PrintWriter和JspWriter。

JspWriter：将输出的内容先放到jsp内置的缓冲区中，然后再刷新输出。

PrintWriter：是不使用jsp内置的缓冲区,直接将内容写到网页中。

总结：

1.不要同时使用脚本表达式和response同时往页面输出信息，会出现顺序不一致。现象：response会出现在最前面。使用一种输出即可。

2.脚本表达式<%= str %> ：在页面输出内容，在service方法中起作用；

3.脚本片段<% %> ：在service方法中，原样输出的代码片段；属于局部为，放在_jspService方法中

4.脚本声明：<%! String str = \”程序员\” %> ：定义成员变量；

JSP指令（directive）是为JSP引擎而设计的，它们并不直接产生任何可见输出效果，而只是告诉引擎如何处理JSP页面中的其余部分。

指令用来声明JSP页面的一些属性，比如编码方式，文档类型。我们在servlet中也会声明我们使用的编码方式和响应的文档类型的，而JSP就是用指令来声明的。

【作用】

【格式】

【作用】

【格式】

【使用示例】

需求：课后的原型中的页面放到web文件夹下面。然后打开主页index.jsp.在主页中引入header.jsp页面。

【效果】

三大指令是什么？分别的作用是？

  1. page：设置网页上一些属性
  2. taglib：导入标签库
  3. include：包含另一个JSP页面

page是jsp中必须使用的一个指令，用于设置JSP上各种页面的属性，告诉tomcat如何将一个JSP翻译成Servlet

可以放在JSP中任何位置，一般建议放在页面的最顶部

方式一： 每个page指令导入一个类

方式二： 一个page指令的import属性导入所有的包，包之间使用逗号分隔

作用：相当于导包

【代码演示】

【作用】设置响应编码

1、通过page指令的errorPage属性指定：如果页面出错，转发到error.jsp这个页面

代码演示：

页面效果：

2、通过web.xml文件指定错误码：响应状态码为404则跳转到404.jsp页面

如果不指定，那么按照以前报错方式，会出现如下错误页面：

我们可以在web.xml进行配置跳转到更加好看一些的页面。

404.jsp页面代码：

3、通过web.xml文件指定错误类型：发生空指针，则跳转到null.jsp页面

demo02.jsp

报空指针异常后的页面：null.jsp

浏览器效果：

JSP动作标签利用XML语法格式的标记来控制Servlet引擎的行为 。利用JSP动作标签可以动态包含其他jsp页面、把用户跳转到另外的页面、为Java插件生成HTML代码。

JSP页面动作标签很多，常用的主要有以下3种：

【作用】

【语法】

【使用示例】

a.jsp

b.jsp

【动态包含和静态包含】

说明：

如果只是引入jsp，不需要改变，那么使用静态引入。如果引入的jsp页面是变化的，那么使用动态引入。

用于页面的转发，与request.getRequestDispatcher(\”/URL\”).foward(request,response);功能一样的

用于给<jsp:forward>和<jsp:include>提供参数

  1. forward作用
  2. param的功能
  1. 功能：用于转发，相当于request.getRequestDispatcher(\”/URL\”).forward(request, response)
  2. 语法
  1. 功能：给forward和include提供参数名和值
  2. 语法：做为子标签存在
  3. 需求：在c.jsp页面中使用转发标签forward转发到d.jsp页面。
  4. c.jsp页面

d.jsp页面：

  1. 从c.jsp转发到d.jsp
  2. c在请求域中添加键和值，d看能够得到值并且输出
  3. c转发的时候带参数，username和age，在d中获取并且输出
  4. 汉字乱码问题的解决
  5. 转发，url地址栏并没有发生改变
  1. forward作用：在JSP页面上实现转发
  2. param的功能：在转发的时候提供其它的参数名和参数值

我们发现，我们在JSP页面中书写的代码最终都会翻译到_jspService()方法中，我们发现这个方法中有两个形参：HttpServletRequest对象 ，HttpServletResponse对象 。所以说，JSP的本质就是一个Servlet。我们可以直接在JSP页面上使用这两个对象。

改造登录后的页面，用户登陆失败以后，跳转到login.jsp,在jsp页面中动态显示用户登陆错误中的信息。

【思路】

  1. 登录失败后直接转发到一个jsp页面；
  2. 在jsp页面上使用request对象获取request中的值;

【LoginServlet代码】

说明：LoginServlet中，登录失败之后，直接转发到login.jsp页面。

【login.jsp页面】

说明：上述代码中：

能够使用msg获取数据，因为编译之后存在于同一个类中，编译jsp如下所示：

效果图：浏览器访问login.html页面

登录密码输入错误：

小结：

  • JSP作用：给浏览器生成响应信息；
  • JSP特点：动态网页，html+java，由服务器来运行的。本质上是一个Servlet；
  • 书写Java代码的三种方式：
    • 脚本片段：java代码片段，在service方法中起作用。格式:<% System.out.println(\”hello\”) %>；
    • 脚本表达式：直接在页面输出内容，在service方法中起作用，等价于out.print(内容)。格式：<%= \”上海打工摸鱼\”%>
    • 脚本声明：定义成员变量，方法。在当前类中都起作用。<%!int a=10;%>
  • JSP页面常用的对象：request,response;

本文作者及来源:Renderbus瑞云渲染农场https://www.renderbus.com

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