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  • tuotu于05-10-25 10:04发表:


  • 经常有朋友问起,JSP和Servlet之间有什么区别,两者之间又有什么联系?其实Servlet技术的出现时间很早,是当时为了Java的服务器端应用而开发的。大家都知道Applet是应用小程序,Servlet就是服务器端小程序了。但在Microsoft公司的ASP技术出现后,使用 Servlet进行响应输出时一行行的输出语句就显得非常笨拙,对于复杂布局或者显示页面更是如此。JSP就是为了满足这种需求在Servlet技术之上开发的。可见,JSP和Servlet之间有着内在的血缘关系,在学习JSP时,如果能够抓住这种联系,就能更深刻地理解JSP的运行机理,达到事半功倍的效果。 
    本文将通过对一个JSP运行过程的剖析,深入JSP运行的内幕,并从全新的视角阐述一些JSP中的技术要点。 
    HelloWorld.jsp 
    我们以Tomcat 4.1.17服务器为例,来看看最简单的HelloWorld.jsp是怎么运行的。 
    代码清单1:HelloWorld.jsp 
    HelloWorld.jsp 
    <% 
    String message = "Hello World!"; 
    %> 
    <%=message%> 
      这个文件非常简单,仅仅定义了一个String的变量,并且输出。把这个文件放到Tomcat的webapps\ROOT\目录下,启动Tomcat,在浏览器中访问http://localhost:8080/HelloWorld.jsp,浏览器中的输出为“HelloWorld!” 
      让我们来看看Tomcat都做了什么。转到Tomcat的\work\Standalone\localhost\_目录下,可以找到如下的HelloWorld_jsp.java,这个文件就是Tomcat解析HelloWorld.jsp时生成的源文件: 
      代码清单2:HelloWorld_jsp.java 
    package org.apache.jsp; 
    import javax.servlet.*; 
    import javax.servlet.http.*; 
    import javax.servlet.jsp.*; 
    import org.apache.jasper.runtime.*; 
    public class HelloWorld_jsp extends HttpJspBase { 
    ...... 
    public void _jspService(HttpServletRequest request, 
    HttpServletResponse response)throws java.io.IOException, ServletException 

    JspFactory _jspxFactory = null; 
    javax.servlet.jsp.PageContext pageContext = null; 
    HttpSession session = null; 
    ServletContext application = null; 
    ServletConfig config = null; 
    JspWriter out = null; 
    Object page = this; 
    JspWriter _jspx_out = null; 
    try { 
    _jspxFactory = JspFactory.getDefaultFactory(); 
    response.setContentType("text/html;charset=ISO-8859-1"); 
    pageContext = _jspxFactory.getPageContext(this, request, response,null, true, 8192, true); 
    application = pageContext.getServletContext(); 
    config = pageContext.getServletConfig(); 
    session = pageContext.getSession(); 
    out = pageContext.getOut(); 
    _jspx_out = out; 
    String message = "Hello World!"; 
    out.print(message); 
    } catch (Throwable t) { 
    out = _jspx_out; 
    if (out != null && out.getBufferSize() != 0) 
    out.clearBuffer(); 
    if (pageContext != null) pageContext.handlePageException(t); 
    } finally { 
    if (_jspxFactory != null) _jspxFactory.releasePageContext(pageContext); 



      从上面可以看出,HelloWorld.jsp在运行时首先解析成一个Java类HelloWorld_jsp.java,该类继承于 org.apache.jasper.runtime.HttpJspBase基类,HttpJspBase实现了HttpServlet接口。可见, JSP在运行前首先将编译为一个Servlet,这就是理解JSP技术的关键。 
      我们还知道JSP页面中内置了几个对象,如pageContext、application、config、page、session、out 等,你可能会奇怪,为什么在JSP中的代码片断中可以直接使用这些内置对象。观察_jspService()方法,实际上这几个内置对象就是在这里定义的。在对JSP文件中的代码片断进行解析之前,先对这几个内置对象进行初始化。 
      首先,调用JspFactory的getDefaultFactory()方法获取容器实现(本文中指Tomcat 4.1.17)的一个JspFactory对象的引用。JspFactory是javax.servlet.jsp包中定义的一个抽象类,其中定义了两个静态方法set/getDefaultFactory()。set方法由JSP容器(Tomcat)实例化该页面Servlet(即 HelloWorld_jsp类)的时候置入,所以可以直接调用JspFactory.getDefaultFactory()方法得到这个JSP工厂的实现类。Tomcat是调用org.apache.jasper.runtime.JspFactoryImpl类。 
      然后,调用这个JspFactoryImpl的getPageContext()方法,填充一个PageContext返回,并赋给内置变量 pageConext。其它内置对象都经由该pageContext得到。具体过程见上面的代码,这里不再赘述。该页面Servlet的环境设置完毕,开始对页面进行解析。HelloWorld.jsp页面仅仅定义了一个String变量,然后直接输出。解析后的代码如下: 
      代码清单3:JSP页面解析后的代码片断 
    String message = "Hello World!"; 
    out.print(message); 
      定制标签的解析过程  在一个中大型的Web应用中,通常使用JSP定制标签来封装页面显示逻辑。剖析容器对定制标签的解析过程,对我们深入理解定制标签的运行机理非常有帮助。下面我们以Struts1.1b中附带的struts-example应用的主页运行为例加以说明。 
      包含定制标签的index.jsp 
      Struts1.1b的下载地址是http://jakarta.apache.org/struts/index.html。将下载的包解压,在webapps目录下可以找到struts-example.war。将该War包拷贝到Tomcat的webapps目录下,Tomcat会自动安装此应用包。在浏览器中通过http://localhost:8080/struts-example访问struts-example应用,将显示应用的首页(见图1)。 
      图一 应用的首页 
      代码清单4:index.jsp 
    <%@ page contentType="text/html;charset=UTF-8" language="java" %> 
    <%@ taglib uri="/WEB-INF/struts-bean.tld" prefix="bean" %> 
    <%@ taglib uri="/WEB-INF/struts-html.tld" prefix="html" %> 
    <%@ taglib uri="/WEB-INF/struts-logic.tld" prefix="logic" %> 
    <html:html locale="true"> 
    <head> 
    <title><bean:message key="index.title"/></title> 
    <html:base/> 
    </head> 
    <body bgcolor="white"> 
    …… 
    </body> 
    </html:html> 
      我们仅以index.jsp中的<bean:message/>标签的解析为例进行分析,看容器是怎样把这个自定义标签解析成HTML输出的。上面代码省略了页面的其它显示部分。首先,查看上面浏览器中页面的源文件: 
    <html lang="zh"> 
    <head> 
    <title>MailReader Demonstration Application (Struts 1.0)</title> 
    </head> 
    <body bgcolor="white"> 
    …… 
    </body> 
    </html> 
      可见,容器已经把<bean:message key="index.title"/>替换成一个字串,显示为页面的标题。 
      解析过程 
      那么,JSP容器是怎样完成解析的呢?查看在工作目录jakarta-tomcat-4.1.17\work\Standalone\localhost\struts-example下解析后的index_jsp.java文件: 
      代码清单5:index_jsp.java 
    package org.apache.jsp; 
    import javax.servlet.*; 
    import javax.servlet.http.*; 
    import javax.servlet.jsp.*; 
    import org.apache.jasper.runtime.*; 
    public class index_jsp extends HttpJspBase { 
    //为所有的定制标签定义处理器池类的引用 
    private org.apache.jasper.runtime.TagHandlerPool ; 
    _jspx_tagPool_bean_message_key; 
    …… 
    //页面类构造方法 
    public index_jsp() { 
    _jspx_tagPool_bean_message_key = 
    new org.apache.jasper.runtime.TagHandlerPool(); 
    …… 

    public void _jspService(HttpServletRequest request, 
      HttpServletResponse response) 
      throws java.io.IOException, ServletException { 
    …… 
    _jspxFactory = JspFactory.getDefaultFactory(); 
    response.setContentType("text/html;charset=UTF-8"); 
    pageContext = _jspxFactory.getPageContext(this, 
      request, response,null, true, 8192, true); 
    application = pageContext.getServletContext(); 
    config = pageContext.getServletConfig(); 
    session = pageContext.getSession(); 
    out = pageContext.getOut(); 
    _jspx_out = out; 
    …… 
    if (_jspx_meth_html_html_0(pageContext)) 
    return; 
    …… 

    //页面在处理退出时释放所有定制标签的属性 
    public void _jspDestroy() { 
    _jspx_tagPool_bean_message_key.release(); 
    …… 


      生成的index_jsp.java继承于org.apache. jasper.runtime.HttpJspBase。研究这个文件为我们了解定制标签的运行机理提供了途径。 
      从上面可以看出,Tomcat在解析一个JSP页面时,首先为每一个定制标签定义并实例化了一个TagHandlerPool对象。页面的处理方法覆盖父类的_ jspService()方法,_jspService方法首先初始化环境,为内置对象赋值。由于index.jsp页面整体由一个<html: html/>标签包裹,Tomcat对每一个标签都产生一个私有方法加以实现。<html:html/>标签的处理方法是 _jspx_meth_html_html_0()。这个方法的命名规范大家也可以从这里看出,就是“_jspx_meth + 标签的前缀 +标签名 +该标签在JSP页面同类标签中出现的序号”。其它标签都被包含在该标签中,所以其它标签在_jspx_meth_html_html_0()方法中进行解析。具体的代码实现请参见赛迪网http://linux.ccidnet.com期刊浏览2003年第6期。 
      在_jspx_meth_html_html_0()方法中,首先从_jspx_tagPool_html_html_locale池中得到一个org.apache.struts.taglib.html.HtmlTag的实例,然后设置这个tag实例的页面上下文及上级标签,由于html: html标签是页面的最顶层标签,所以它的parent是null。然后对该标签的内容进行解析。HTML代码直接输出,下面主要看看<html: html></html:html>标签之间包含的<bean:message key="index.title"/>标签的解析。对bean:message标签的解析类似于html:html,Tomcat也将其放入一个单独的方法_jspx_meth_bean_message_0()中进行。 
      bean:message标签的解析 
      代码清单7:_jspx_meth_bean_message_0()方法片断 
    //对message定制标签的处理方法 
    private boolean _jspx_meth_bean_message_0( 
    javax.servlet.jsp.tagext.Tag _jspx_th_html_html_0, 
    javax.servlet.jsp.PageContext pageContext) throws Throwable { 
    JspWriter out = pageContext.getOut(); 
    /* ----  bean:message ---- */ 
    org.apache.struts.taglib.bean.MessageTag 
    _jspx_th_bean_message_0 = 
    (org.apache.struts.taglib.bean.MessageTag) 
    _jspx_tagPool_bean_message_key.get( 
    org.apache.struts.taglib.bean.MessageTag.class); 
    _jspx_th_bean_message_0.setPageContext(pageContext); 
    _jspx_th_bean_message_0.setParent(_jspx_th_html_html_0); 
    _jspx_th_bean_message_0.setKey("index.title"); 
    int _jspx_eval_bean_message_0 = _jspx_th_bean_message_0.doStartTag(); 
    if (_jspx_th_bean_message_0.doEndTag()== javax.servlet.jsp.tagext.Tag.SKIP_PAGE) 
    return true; 
    _jspx_tagPool_bean_message_key.reuse(_jspx_th_bean_message_0); 
    return false; 

      同样,对html:bean也需要从池中得到一个标签类的实例,然后设置环境。这里不再赘述。我们只专注对MessageTag定制标签类特殊的处理部分。定制标签类的开发不在本文讨论范围之内。在index.jsp中定义了一个bean:message标签,并设置了一个属性: <bean:message key="index.title"/>。Tomcat在解析时,调用MessageTag对象的key属性设置方法setKey(),将该属性置入。然后调用MessageTag的doStartTag()和doEndTag()方法,完成解析。如果doEndTag()方法的返回值为 javax.servlet.jsp.tagext.Tag. SKIP_PAGE,表明已经完成解析,返回true,Tomcat将立即停止剩余页面代码的执行,并返回。否则把该MessageTag的实例放回池中。 
      标签类对象实例的池化 
      为了提高运行效率,Tomcat对所有的定制标签类进行了池化,池化工作由org.apache.jasper. runtime.TagHandlerPool类完成。TagHandlerPool类主要有两个方法,代码如下: 
      代码清单8:TagHandlerPool.java 
    public class TagHandlerPool { 
    private static final int MAX_POOL_SIZE = 5; 
    private Tag[] handlers; 
    public synchronized Tag get(Class handlerClass) throws JspException {……} 
    public synchronized void reuse(Tag handler) {……} 

      TagHandlerPool简单地实现了对标签类的池化,其中MAX_POOL_SIZE是池的初始大小,handlers是一个 Tag的数组,存储标签类的实例。get(Class handlerClass)得到一个指定标签类的实例,如果池中没有可用实例,则新实例化一个。reuse(Tag handler)把handler对象放回池中。 
      至此,我们对JSP在容器中的运行过程已经了然于胸了。虽然每种JSP容器的解析结果会有差异,但其中的原理都雷同。对于编写JSP应用,我们并不需要干涉容器中的运行过程,但如果你对整个底层的运行机制比较熟悉,就能对JSP/Servlet技术有更深的认识。

  • 6437.  JSP的运行内幕(转)
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