jsp 基本原理

jsp 的本质是 servlet，当用户请求 servlet 的时候，servlet 利用输出流动态输出 HTML 内容。

由于包括了大量的 HTML 标签、大量的静态文本等，导致 servlet 开发效率极为低下，因为所有的前端内容都必须全部耦合在 java 代码中。

jsp 的出现弥补了这种不足，jsp 通过在标准的 HTML 页面中嵌入 java 代码，静态部分无需 java 控制，但是需要 java 控制的部分，我们可以通过 jsp 的一些标签语法直接书写 java 代码。

从上面的介绍可以看出，JSP 页面内容由如下两部分组成。

1、静态部分：标准的 HTML 的内容

2、动态部分：受 java 程序控制的内容

如：

<%@ page contentType="text/html; charset=UTF-8" language="java" %>

<%

String path = request.getContextPath();

// 项目目录路径

String basePath = request.getScheme() + "://" + request.getServerName() + ":" + request.getServerPort() + path + "/";

%>

<html>

<head>

    <base href=" <%=basePath%>">

    <title>jsp 基本原理</title>

</head>

<body>

</body>

</html>

上面的 "<%" 和 "%>" 括起来的部分就是动态部分，而下面的是我们正常的 html，而且我们可以在 html 中嵌入 jsp 的内容，如上面的 "<base href=" <%=basePath%>">"。

上面的代码我们可以直接放到 web 应用内运行，这是因为，jsp 在运行之前会把 jsp 页面编译成对应的 servlet 文件，我们运行的还是 servlet，每一个 jsp 页面就是一个 servlet 实例。

我们可以看看其中的一个由 jsp 生成的 java 文件：

/*

 * Generated by the Jasper component of Apache Tomcat

 * Version: Apache Tomcat/9.0.5

 * Generated at: 2018-03-18 00:21:30 UTC

 * Note: The last modified time of this file was set to

 *       the last modified time of the source file after

 *       generation to assist with modification tracking.

 */

package org.apache.jsp;

import javax.servlet.*;

import javax.servlet.http.*;

import javax.servlet.jsp.*;

public final class a_jsp extends org.apache.jasper.runtime.HttpJspBase

    implements org.apache.jasper.runtime.JspSourceDependent,

                 org.apache.jasper.runtime.JspSourceImports {

  private static final javax.servlet.jsp.JspFactory _jspxFactory =

          javax.servlet.jsp.JspFactory.getDefaultFactory();

  private static java.util.Map<java.lang.String,java.lang.Long> _jspx_dependants;

  private static final java.util.Set<java.lang.String> _jspx_imports_packages;

  private static final java.util.Set<java.lang.String> _jspx_imports_classes;

  static {

    _jspx_imports_packages = new java.util.HashSet<>();

    _jspx_imports_packages.add("javax.servlet");

    _jspx_imports_packages.add("javax.servlet.http");

    _jspx_imports_packages.add("javax.servlet.jsp");

    _jspx_imports_classes = null;

  }

  private volatile javax.el.ExpressionFactory _el_expressionfactory;

  private volatile org.apache.tomcat.InstanceManager _jsp_instancemanager;

  public java.util.Map<java.lang.String,java.lang.Long> getDependants() {

    return _jspx_dependants;

  }

  public java.util.Set<java.lang.String> getPackageImports() {

    return _jspx_imports_packages;

  }

  public java.util.Set<java.lang.String> getClassImports() {

    return _jspx_imports_classes;

  }

  public javax.el.ExpressionFactory _jsp_getExpressionFactory() {

    if (_el_expressionfactory == null) {

      synchronized (this) {

        if (_el_expressionfactory == null) {

          _el_expressionfactory = _jspxFactory.getJspApplicationContext(getServletConfig().getServletContext()).getExpressionFactory();

        }

      }

    }

    return _el_expressionfactory;

  }

  public org.apache.tomcat.InstanceManager _jsp_getInstanceManager() {

    if (_jsp_instancemanager == null) {

      synchronized (this) {

        if (_jsp_instancemanager == null) {

          _jsp_instancemanager = org.apache.jasper.runtime.InstanceManagerFactory.getInstanceManager(getServletConfig());

        }

      }

    }

    return _jsp_instancemanager;

  }

  public void _jspInit() {

  }

  public void _jspDestroy() {

  }

  public void _jspService(final javax.servlet.http.HttpServletRequest request, final javax.servlet.http.HttpServletResponse response)

      throws java.io.IOException, javax.servlet.ServletException {

    if (!javax.servlet.DispatcherType.ERROR.equals(request.getDispatcherType())) {

      final java.lang.String _jspx_method = request.getMethod();

      if ("OPTIONS".equals(_jspx_method)) {

        response.setHeader("Allow","GET, HEAD, POST, OPTIONS");

        return;

      }

      if (!"GET".equals(_jspx_method) && !"POST".equals(_jspx_method) && !"HEAD".equals(_jspx_method)) {

        response.setHeader("Allow","GET, HEAD, POST, OPTIONS");

        response.sendError(HttpServletResponse.SC_METHOD_NOT_ALLOWED, "JSPs only permit GET, POST or HEAD. Jasper also permits OPTIONS");

        return;

      }

    }

    final javax.servlet.jsp.PageContext pageContext;

    javax.servlet.http.HttpSession session = null;

    final javax.servlet.ServletContext application;

    final javax.servlet.ServletConfig config;

    javax.servlet.jsp.JspWriter out = null;

    final java.lang.Object page = this;

    javax.servlet.jsp.JspWriter _jspx_out = null;

    javax.servlet.jsp.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('\n');

String path = request.getContextPath();

// 项目目录路径

String basePath = request.getScheme() + "://" + request.getServerName() + ":" + request.getServerPort() + path + "/";

      out.write("\n");

      out.write("\n");

      out.write("<html>\n");

      out.write("<head>\n");

      out.write("    <base href=\" ");

      out.print(basePath);

      out.write("\">\n");

      out.write("    <title>徒手创建一个 jsp 项目</title>\n");

      out.write("    <link href=\"assets/prism/prism.css\" rel=\"stylesheet\" />\n");

      out.write("    <link href=\"assets/css/style.css\" rel=\"stylesheet\" />\n");

      out.write("</head>\n");

      out.write("<body>\n");

      out.write("    <h1>徒手创建一个 jsp 项目</h1>\n");

      out.write("\n");

      out.write("<div class=\"content\">\n");

      out.write("    <div class=\"step\">\n");

      out.write("        <p>1. 在任意目录新建一个名为 \"jsp\" 的项目, 这个目录会是最终的应用文件夹</p>\n");

      out.write("        <p>2. 在上一步新建的文件夹内新建一个 WEB-INF 文件夹(区分大小写)</p>\n");

      out.write("        <p>3. 进入 tomcat 的 webapp 目录, 进入里面任意一个应用, 复制里面的 web.xml 到上一步新建的 WEB-INF 中</p>\n");

      out.write("        <p>4. 修改复制后的 web.xml, 将文件修改成只有一个根元素的 XML 文件. 修改后的 web.xml 如下:\n");

      out.write("            <pre>\n");

      out.write("                <code class=\"language-xml\">\n");

      out.write("<?xml version=\"1.0\" encoding=\"UTF-8\"?>\n");

      out.write("<web-app xmlns=\"http://xmlns.jcp.org/xml/ns/javaee\"\n");

      out.write("    xmlns:xsi=\"http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance\"\n");

      out.write("    xsi:schemaLocation=\"http://xmlns.jcp.org/xml/ns/javaee\n");

      out.write("                        http://xmlns.jcp.org/xml/ns/javaee/web-app_4_0.xsd\"\n");

      out.write("    version=\"4.0\"\n");

      out.write("    metadata-complete=\"true\">\n");

      out.write("</web-app>\n");

      out.write("                </code>\n");

      out.write("            </pre>\n");

      out.write("        </p>\n");

      out.write("        <p>5. 在第二步新建的 WEB-INF 路径下, 新建两个文件夹 classes 和 lib, 这两个文件夹的作用完全相同, 都是用于保存 Web 应用所需要的 java 文件, \n");

      out.write("            区别是 classes 保存单个 *.class 文件, 而 lib 保存打包后的 jar 文件.\n");

      out.write("        </p>\n");

      out.write("        <p>6. 经过以上步骤, 已经建立了一个空的 Web 应用. 将该应用文件夹复制到 tomcat 的 webapps 路径下, 就可以通过浏览器来访问这些页面了.\n");

      out.write("            不难发现 Web 应用应该有如下文件结构:\n");

      out.write("            <pre>\n");

      out.write("                <code class=\"language-xml\">\n");

      out.write("<jsp> -- 这是 web 应用的名称, 可以改变\n");

      out.write("|-WEB-INF\n");

      out.write("|   |-classes\n");

      out.write("|   |-lib\n");

      out.write("|   |-web.xml\n");

      out.write("|-<a.jsp> -- 此处可放任意多个 jsp 页面\n");

      out.write("\n");

      out.write("                </code>\n");

      out.write("            </pre>\n");

      out.write("        </p>\n");

      out.write("        <p>7. 我们在应用根目录下新建一个 a.jsp 文件, 页面内容如下:\n");

      out.write("            <pre>\n");

      out.write("                <code class=\"language-xml\">\n");

      out.write("<%@ page contentType=\"text/html; charset=UTF-8\" language=\"java\" %>\n");

      out.write("<html>\n");

      out.write("<head>\n");

      out.write("    <title>徒手创建一个 jsp 项目</title>\n");

      out.write("</head>\n");

      out.write("<body>\n");

      out.write("    <h1>徒手创建一个 jsp 项目</h1>\n");

      out.write("</body>\n");

      out.write("</html>\n");

      out.write("                </code>\n");

      out.write("            </pre>\n");

      out.write("        </p>\n");

      out.write("\n");

      out.write("        <p>8. 我们访问 http://localhost:8080/jsp/a.jsp, 就可以看到上面的内容了</p>\n");

      out.write("    </div>\n");

      out.write("</div>\n");

      out.write("\n");

      out.write("<script src=\"assets/prism/prism.js\"></script>\n");

      out.write("</body>\n");

      out.write("</html>");

    } catch (java.lang.Throwable t) {

      if (!(t instanceof javax.servlet.jsp.SkipPageException)){

        out = _jspx_out;

        if (out != null && out.getBufferSize() != 0)

          try {

            if (response.isCommitted()) {

              out.flush();

            } else {

              out.clearBuffer();

            }

          } catch (java.io.IOException e) {}

        if (_jspx_page_context != null) _jspx_page_context.handlePageException(t);

        else throw new ServletException(t);

      }

    } finally {

      _jspxFactory.releasePageContext(_jspx_page_context);

    }

  }

}

也就是说，jsp 文件里面的全部 html 代码都被 java 用 out.write 包裹起来了。

而我们写在 "<% ... %>" 中的代码还是原样出现在该 java 文件中。

而我们写的 jsp 表达式，成了下面的样子：

out.write("    <base href=\" ");

out.print(basePath);

out.write("\">\n");

我们还能发现上面有三个 _jsp 前缀的方法，去掉前缀就是：

init()：初始化 JSP/Servlet 的方法

destroy(): 销毁 JSP/ Servlet 的方法

service()：对用户请求生成响应的方法

下图显示了 JSP 的工作原理：

根据上面的图，可以得到如下 3 个结论：

1、JSP 文件必须在 JSP 服务器运行

2、JSP 文件必须生成 Servlet 才能执行

3、每个 JSP 页面的第一个访问者速度很慢，因为必须等待 JSP 编译成 Servlet。

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