JavaWeb——JSP原理剖析

1.什么是JSP

JSP（Java Server Pages）:Java服务器端页面，和Servlet一样，是一种动态网页开发技术。

JSP是一种Java servlet，基于Java Servlet API

• 因此，JSP拥有各种强大的企业级Java API，包括JDBC， JNDI(Java Naming and Directory Interface,Java命名和目录接口)，EJB(Enterprise Java Beans技术)，JAXP（Java API for XML,意为XML处理的Java API）等等。

• JSP页面可以与处理业务逻辑的 Servlet 一起使用，这种模式被Java servlet 模板引擎所支持。

• 但是与纯 Servlet 相比，JSP可以很方便的编写或者修改HTML网页而不用去面对大量的println语句

JSP特点：

• 写JSP就像在写HTML
• 区别：
  • HTML只给用户提供静态的数据
  • JSP页面中可以嵌入JAVA代码，为用户提供动态的数据

2.JSP的执行情况

2.2 代码层面

就像HTML代码

2.1 服务器内部层面

• 在IDEA中使用Tomcat执行JSP文件的话会在IDEA当前项目目录下产生一个work目录（地址为C:\User\len.IntelliJIdea2018.1\system\tomcat\Unnamed_javaweb-session-cookie\work）

• 找到Jsp页面(work\Catalina\localhost\ROOT\org\apache\jsp)

发现Jsp页面转变成了Java程序，这是因为浏览器向服务器发送请求，不管访问什么资源，其实都是在访问Servlet，而servlet就是Java程序

Jsp最终也会被转换成Java类

3.分析Jsp页面的源码

JSP页面转换成的Servlet代码继承了org.apache.jasper.runtime.HttpJspBase类，

而HttpJspBase类是HttpServlet的一个子类，因此JSP页面翻译成的Servlet是HttpServlet的一个孙子类，所以jsp本质上就是一个Sevlet。

3.1 Jsp页面源码里的方法

//初始化
public void _jspInit() {
  }
//销毁
public void _jspDestroy() {
  }
//JspService
public void _jspService(HttpServletRequestrequest,HttpServletResponse response)

3.2 Jsp源码做的事情

3.2.1.判断请求是什么方法

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, "JSP 只允许 GET、POST 或 HEAD。Jasper 还允许 OPTIONS");
        return;
      }
    }

3.2.2.Jsp内置了一些对象

final javax.servlet.jsp.PageContext pageContext;//页面上下文
javax.servlet.http.HttpSession = null;//session 可以拿来直接用
final javax.servlet.ServletContext application;//ServletContext改名为application，上下文，代表当前web应用程序
final javax.servlet.ServletConfig config;//配置
javax.servlet.jsp.JspWriter out = null;//输出
final java.lang.Object page = this;//代表当前页面
HttpServletRequestrequest//请求
HttpServletResponse response//响应

对象**	描述
request	HttpServletRequest 接口的实例
response	HttpServletResponse 接口的实例
out	JspWriter类的实例，用于把结果输出至网页上
session	HttpSession类的实例
application	ServletContext类的实例，与应用上下文有关
config	ServletConfig类的实例
pageContext	PageContext类的实例，提供对JSP页面所有对象以及命名空间的访问
page	类似于Java类中的this关键字
Exception	Exception类的对象，代表发生错误的JSP页面中对应的异常对象

3.2.3 内置对象的解析

request对象

request对象是javax.servlet.http.HttpServletRequest 类的实例。每当客户端请求一个JSP页面时，JSP引擎就会制造一个新的request对象来代表这个请求。

request对象提供了一系列方法来获取HTTP头信息，cookies，HTTP方法等等。

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response对象

response对象是javax.servlet.http.HttpServletResponse类的实例。当服务器创建request对象时会同时创建用于响应这个客户端的response对象。

response对象也定义了处理HTTP头模块的接口。通过这个对象，开发者们可以添加新的cookies，时间戳，HTTP状态码等等。

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out对象

out对象是 javax.servlet.jsp.JspWriter 类的实例，用来在response对象中写入内容。

最初的JspWriter类对象根据页面是否有缓存来进行不同的实例化操作。可以在page指令中使用buffered='false’属性来轻松关闭缓存。

JspWriter类包含了大部分java.io.PrintWriter类中的方法。不过，JspWriter新增了一些专为处理缓存而设计的方法。还有就是，JspWriter类会抛出IOExceptions异常，而PrintWriter不会。

下表列出了我们将会用来输出boolean，char，int，double，String，object等类型数据的重要方法：

方法	描述
out.print(dataType dt)	输出Type类型的值
out.println(dataType dt)	输出Type类型的值然后换行
out.flush()	刷新输出流

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session对象

session对象是 javax.servlet.http.HttpSession 类的实例。和Java Servlets中的session对象有一样的行为。

session对象用来跟踪在各个客户端请求间的会话。

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application对象

application对象直接包装了servlet的ServletContext类的对象，是javax.servlet.ServletContext 类的实例。

这个对象在JSP页面的整个生命周期中都代表着这个JSP页面。这个对象在JSP页面初始化时被创建，随着jspDestroy()方法的调用而被移除。

通过向application中添加属性，则所有组成您web应用的JSP文件都能访问到这些属性。

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config对象

config对象是 javax.servlet.ServletConfig 类的实例，直接包装了servlet的ServletConfig类的对象。

这个对象允许开发者访问Servlet或者JSP引擎的初始化参数，比如文件路径等。

以下是config对象的使用方法，不是很重要，所以不常用：

config.getServletName();

它返回包含在元素中的servlet名字，注意，元素在 WEB-INF\web.xml 文件中定义。

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pageContext 对象

pageContext对象是javax.servlet.jsp.PageContext 类的实例，用来代表整个JSP页面。

这个对象主要用来访问页面信息，同时过滤掉大部分实现细节。

这个对象存储了request对象和response对象的引用。application对象，config对象，session对象，out对象可以通过访问这个对象的属性来导出。

pageContext对象也包含了传给JSP页面的指令信息，包括缓存信息，ErrorPage URL,页面scope等。

PageContext类定义了一些字段，包括PAGE_SCOPE，REQUEST_SCOPE，SESSION_SCOPE， APPLICATION_SCOPE。它也提供了40余种方法，有一半继承自javax.servlet.jsp.JspContext 类。

其中一个重要的方法就是 removeAttribute()，它可接受一个或两个参数。比如，pageContext.removeAttribute(“attrName”) 移除四个scope中相关属性，但是下面这种方法只移除特定 scope 中的相关属性：

pageContext.removeAttribute("attrName", PAGE_SCOPE);

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page 对象

这个对象就是页面实例的引用。它可以被看做是整个JSP页面的代表。

page 对象就是this对象的同义词。

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exception 对象

exception 对象包装了从先前页面中抛出的异常信息。它通常被用来产生对出错条件的适当响应。

3.2.4 输出页上面的代码

 response.setContentType("text/html; charset=UTF-8");//设置响应的页面类型，所以Jsp才能被转换成HTML

//以下的这些对象我们可以在Jsp页面中随便使用
pageContext = _jspxFactory.getPageContext(this, request, response,
      			null, false, 8192, true);
_jspx_page_context = pageContext;
application = pageContext.getServletContext();
config = pageContext.getServletConfig();
out = pageContext.getOut();
_jspx_out = out;

在JSP页面内写html代码会在转换时自动编译，而写的Java代码则直接输出

4. Jsp的执行过程

执行流程图

1、当用户访问一个JSP页面时，会向一个web容器（Tomcat等）发出请求；

2、web容器（也可称为Jsp容器）把JSP页面（假设为test.jsp）转化为Servlet代码（test.java），再将其编译转换为class文件（test.class文件）；这种过程(编译)会耗费时间

3、创建一个该Servlet（JSP页面的转换为的class文件）的实例，该Servlet的jspInit()初始化方法被执行（注意：jspInit()方法在Servlet的生命周期中只被执行一次）

4、web容器负责调用从JSP转换来的Servlet，这些Servlet负责处理用户请求；对每一个请求，JSP引擎创建一个新的线程来处理该请求。如果有多个客户端同时请求该JSP文件，则JSP引擎会创建多个线程。每个客户端请求对应一个线程。以多线程方式执行可以大大降低对系统的资源需求，提高系统的并发量响应时间。

5、容器执行class字节码文件，并将其结果返回到客户端（返回的最终方式是有servlet输出html格式的文件流），所以用户真正拿到，就是服务器处理完毕的class对象，也就是Servlet。