深入分析JavaWeb 12 -- jsp运行原理与基本语法
一、什么是JSP？
JSP全称是Java Server Pages，它和servle技术一样，都是SUN公司定义的一种用于开发动态web资源的技术。
JSP这门技术的最大的特点在于，写jsp就像在写html，但它相比html而言，html只能为用户提供静态数据，而Jsp技术允许在页面中嵌套java代码，为用户提供动态数据。
二、JSP运行原理
2.1、Web服务器是如何调用并执行一个jsp页面的？
浏览器向服务器发请求，不管访问的是什么资源，其实都是在访问Servlet，所以当访问一个jsp页面时，其实也是在访问一个Servlet，服务器在执行jsp的时候，首先把jsp翻译成一个Servlet，所以我们访问jsp时，其实不是在访问jsp，而是在访问jsp翻译过后的那个Servlet，例如下面的代码：
index.jsp
<%@ page language="java" import="java.util.*" pageEncoding="UTF-8"%>
<% String path = request.getContextPath(); String basePath = request.getScheme()+"://"+request.getServerName()+":"+request.getServerPort()+path+"/"; %>
<!DOCTYPE HTML PUBLIC "-//W3C//DTD HTML 4.01 Transitional//EN">
<html>
<head>
<base href="<%=basePath%>">
<title>First Jsp</title>
</head>
<body>
<% out.print("Hello Jsp"); %>
</body>
</html> 当我们通过浏览器访问index.jsp时，服务器首先将index.jsp翻译成一个index_jsp.class，在Tomcat服务器的work\Catalina\localhost\项目名\org\apache\jsp目录下可以看到index_jsp.class的源代码文件index_jsp.java，index_jsp.java的代码如下：
package org.apache.jsp;
import javax.servlet.*;
import javax.servlet.http.*;
import javax.servlet.jsp.*;
import java.util.*;
public final class index_jsp extends org.apache.jasper.runtime.HttpJspBase
implements org.apache.jasper.runtime.JspSourceDependent {
private static final JspFactory _jspxFactory = JspFactory.getDefaultFactory();
private static java.util.List _jspx_dependants;
private javax.el.ExpressionFactory _el_expressionfactory;
private org.apache.AnnotationProcessor _jsp_annotationprocessor;
public Object getDependants() {
return _jspx_dependants;
}
public void _jspInit() {
_el_expressionfactory = _jspxFactory.getJspApplicationContext(getServletConfig().getServletContext()).getExpressionFactory();
_jsp_annotationprocessor = (org.apache.AnnotationProcessor) getServletConfig().getServletContext().getAttribute(org.apache.AnnotationProcessor.class.getName());
}
public void _jspDestroy() {
}
public void _jspService(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response)
throws java.io.IOException, ServletException {
PageContext pageContext = null;
HttpSession session = null;
ServletContext application = null;
ServletConfig config = null;
JspWriter out = null;
Object 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');
out.write('\n');
String path = request.getContextPath();
String basePath = request.getScheme()+"://"+request.getServerName()+":"+request.getServerPort()+path+"/";
out.write("\r\n");
out.write("\r\n");
out.write("<!DOCTYPE HTML PUBLIC \"-//W3C//DTD HTML 4.01 Transitional//EN\">\r\n");
out.write("<html>\r\n");
out.write(" <head>\r\n");
out.write(" <base href=\"");
out.print(basePath);
out.write("\">\r\n");
out.write(" \r\n");
out.write(" <title>First Jsp</title>\r\n");
out.write("\t\r\n");
out.write(" </head>\r\n");
out.write(" \r\n");
out.write(" <body>\r\n");
out.write(" ");
out.print("Hello Jsp");
out.write("\r\n");
out.write(" </body>\r\n");
out.write("</html>\r\n");
} catch (Throwable t) {
if (!(t instanceof SkipPageException)){
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);
}
}
} 我们可以看到，index_jsp这个类是继承 org.apache.jasper.runtime.HttpJspBase这个类的，通过查看Tomcat服务器的源代码，可以知道在apache-tomcat-6.0.20-src\java\org\apache\jasper\runtime目录下存HttpJspBase这个类的源代码文件，如下图所示：
我们可以看看HttpJsBase这个类的源代码，如下所示：
/* * Licensed to the Apache Software Foundation (ASF) under one or more * contributor license agreements. See the NOTICE file distributed with * this work for additional information regarding copyright ownership. * The ASF licenses this file to You under the Apache License, Version 2.0 * (the "License"); you may not use this file except in compliance with * the License. You may obtain a copy of the License at * * http://www.apache.org/licenses/LICENSE-2.0 * * Unless required by applicable law or agreed to in writing, software * distributed under the License is distributed on an "AS IS" BASIS, * WITHOUT WARRANTIES OR CONDITIONS OF ANY KIND, either express or implied. * See the License for the specific language governing permissions and * limitations under the License. */
package org.apache.jasper.runtime;
import java.io.IOException;
import javax.servlet.ServletConfig;
import javax.servlet.ServletException;
import javax.servlet.http.HttpServlet;
import javax.servlet.http.HttpServletRequest;
import javax.servlet.http.HttpServletResponse;
import javax.servlet.jsp.HttpJspPage;
import javax.servlet.jsp.JspFactory;
import org.apache.jasper.compiler.Localizer;
/** * This is the super class of all JSP-generated servlets. * * @author Anil K. Vijendran */
public abstract class HttpJspBase extends HttpServlet implements HttpJspPage {
protected HttpJspBase() {
}
public final void init(ServletConfig config)
throws ServletException
{
super.init(config);
jspInit();
_jspInit();
}
public String getServletInfo() {
return Localizer.getMessage("jsp.engine.info");
}
public final void destroy() {
jspDestroy();
_jspDestroy();
}
/** * Entry point into service. */
public final void service(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response)
throws ServletException, IOException
{
_jspService(request, response);
}
public void jspInit() {
}
public void _jspInit() {
}
public void jspDestroy() {
}
protected void _jspDestroy() {
}
public abstract void _jspService(HttpServletRequest request,
HttpServletResponse response)
throws ServletException, IOException;
} HttpJspBase类是继承HttpServlet的，所以HttpJspBase类是一个Servlet，而index_jsp又是继承HttpJspBase类的，所以index_jsp类也是一个Servlet，所以当浏览器访问服务器上的index.jsp页面时，其实就是在访问index_jsp这个Servlet，index_jsp这个Servlet使用_jspService这个方法处理请求。
2.2、Jsp页面中的html排版标签是如何被发送到客户端的？
浏览器接收到的这些数据
<!DOCTYPE HTML PUBLIC "-//W3C//DTD HTML 4.01 Transitional//EN">
<html>
<head>
<base href="http://localhost:8080/JavaWeb_Jsp_Study_20140603/">
<title>First Jsp</title>
</head>
<body>
Hello Jsp
</body>
</html>都是在_jspService方法中使用如下的代码输出给浏览器的：
out.write('\r');
out.write('\n');
String path = request.getContextPath();
String basePath = request.getScheme()+"://"+request.getServerName()+":"+request.getServerPort()+path+"/";
out.write("\r\n");
out.write("\r\n");
out.write("<!DOCTYPE HTML PUBLIC \"-//W3C//DTD HTML 4.01 Transitional//EN\">\r\n");
out.write("<html>\r\n");
out.write(" <head>\r\n");
out.write(" <base href=\"");
out.print(basePath);
out.write("\">\r\n");
out.write(" \r\n");
out.write(" <title>First Jsp</title>\r\n");
out.write("\t\r\n");
out.write(" </head>\r\n");
out.write(" \r\n");
out.write(" <body>\r\n");
out.write(" ");
out.print("Hello Jsp");
out.write("\r\n");
out.write(" </body>\r\n");
out.write("</html>\r\n"); 在jsp中编写的java代码和html代码都会被翻译到_jspService方法中去，在jsp中编写的java代码会原封不动地翻译成java代码，如<%out.print("Hello Jsp");%>直接翻译成out.print("Hello Jsp");，而HTML代码则会翻译成使用**out.write("<html标签>\r\n")**;的形式输出到浏览器。在jsp页面中编写的html排版标签都是以**out.write("<html标签>\r\n")**;的形式输出到浏览器，浏览器拿到html代码后才能够解析执行html代码。
2.3、Jsp页面中的java代码服务器是如何执行的？
在jsp中编写的java代码会被翻译到_jspService方法中去，当执行_jspService方法处理请求时，就会执行在jsp编写的java代码了，所以Jsp页面中的java代码服务器是通过调用_jspService方法处理请求时执行的。
2.4、Web服务器在调用jsp时，会给jsp提供一些什么java对象？
查看_jspService方法可以看到，Web服务器在调用jsp时，会给Jsp提供如下的8个java对象
- PageContext pageContext;
- HttpSession session;
- ServletContext application;
- ServletConfig config;
- JspWriter out;
- Object page = this;
- HttpServletRequest request,
HttpServletResponse response
其中page对象，request和response已经完成了实例化，而其它5个没有实例化的对象通过下面的方式实例化
pageContext = _jspxFactory.getPageContext(this, request, response,null, true, 8192, true);
application = pageContext.getServletContext();
config = pageContext.getServletConfig();
session = pageContext.getSession();
out = pageContext.getOut();这8个java对象在Jsp页面中是可以直接使用的，如下所示：
<%
session.setAttribute("name", "session对象");//使用session对象,设置session对象的属性
out.print(session.getAttribute("name")+"<br/>");//获取session对象的属性
pageContext.setAttribute("name", "pageContext对象");//使用pageContext对象,设置pageContext对象的属性
out.print(pageContext.getAttribute("name")+"<br/>");//获取pageContext对象的属性
application.setAttribute("name", "application对象");//使用application对象,设置application对象的属性
out.print(application.getAttribute("name")+"<br/>");//获取application对象的属性
out.print("Hello Jsp"+"<br/>");//使用out对象
out.print("服务器调用index.jsp页面时翻译成的类的名字是："+page.getClass()+"<br/>");//使用page对象
out.print("处理请求的Servlet的名字是："+config.getServletName()+"<br/>");//使用config对象
out.print(response.getContentType()+"<br/>");//使用response对象
out.print(request.getContextPath()+"<br/>");//使用request对象
%>运行结果如下：
2.5、Jsp最佳实践
Jsp最佳实践就是jsp技术在开发中该怎么去用。
不管是JSP还是Servlet，虽然都可以用于开发动态web资源。但由于这2门技术各自的特点，在长期的软件实践中，人们逐渐把servlet作为web应用中的控制器组件来使用，而把JSP技术作为数据显示模板来使用。其原因为，程序的数据通常要美化后再输出：让jsp既用java代码产生动态数据，又做美化会导致页面难以维护。让servlet既产生数据，又在里面嵌套html代码美化数据，同样也会导致程序可读性差，难以维护。因此最好的办法就是根据这两门技术的特点，让它们各自负责各的，servlet只负责响应请求产生数据，并把数据通过转发技术带给jsp，数据的显示jsp来做。
2.6、Tomcat服务器的执行流程
第一次执行：
- 客户端通过电脑连接服务器，因为是请求是动态的，所以所有的请求交给WEB容器来处理
- 在容器中找到需要执行的
*.jsp文件 - 之后
*.jsp文件通过转换变为*.java文件 *.java文件经过编译后，形成*.class文件- 最终服务器要执行形成的
*.class文件
第二次执行：
因为已经存在了
*.class文件，所以不在需要转换和编译的过程
修改后执行：源文件已经被修改过了，所以需要重新转换，重新编译。
三、Jsp 语法
任何语言都有自己的语法，JAVA中有，JSP虽然是在JAVA上的一种应用，但是依然有其自己扩充的语法，而且在JSP中，所有的JAVA语句都可以使用。
3.1、JSP模版元素
JSP页面中的HTML内容称之为JSP模版元素。
JSP模版元素定义了网页的基本骨架，即定义了页面的结构和外观。
3.2、JSP表达式
JSP脚本表达式（expression）用于将程序数据输出到客户端
语法：<%= 变量或表达式 %>
举例：输出当前系统时间:
<%= new java.util.Date() %> JSP引擎在翻译脚本表达式时，会将程序数据转成字符串，然后在相应位置用out.print(…) 将数据输给客户端。
JSP脚本表达式中的变量或表达式后面不能有分号（;）。
3.3、JSP脚本片断
JSP脚本片断(scriptlet)用于在JSP页面中编写多行Java代码。语法：
<%
多行java代码
%>在<% %>中可以定义变量、编写语句，不能定义方法。
范例：在Scriptlet中定义变量、编写语句
<%
int sum=0;//声明变量
/*编写语句*/
for (int i=1;i<=100;i++){
sum+=i;
}
out.println("<h1>Sum="+sum+"</h1>");
%>注意事项：
- JSP脚本片断中只能出现java代码，不能出现其它模板元素， JSP引擎在翻译JSP页面中，会将JSP脚本片断中的Java代码将被原封不动地放到Servlet的_jspService方法中。
- JSP脚本片断中的Java代码必须严格遵循Java语法，例如，每执行语句后面必须用分号（;）结束。
- 在一个JSP页面中可以有多个脚本片断，在两个或多个脚本片断之间可以嵌入文本、HTML标记和其他JSP元素。
举例：
<% int x = 10; out.println(x); %>
<p>这是JSP页面文本</p>
<% int y = 20; out.println(y); %> 多个脚本片断中的代码可以相互访问，犹如将所有的代码放在一对<%%>之中的情况。如：out.println(x);
单个脚本片断中的Java语句可以是不完整的，但是，多个脚本片断组合后的结果必须是完整的Java语句，例如：
<% for (int i=1; i<5; i++) { %>
<H1>http://localhost:8080/JavaWeb_Jsp_Study_20140603/</H1>
<% } %>3.4、JSP声明
JSP页面中编写的所有代码，默认会翻译到servlet的service方法中， 而Jsp声明中的java代码被翻译到_jspService方法的外面。语法：
<%！
java代码
%> 所以，JSP声明可用于定义JSP页面转换成的Servlet程序的静态代码块、成员变量和方法 。
多个静态代码块、变量和函数可以定义在一个JSP声明中，也可以分别单独定义在多个JSP声明中。
JSP隐式对象的作用范围仅限于Servlet的_jspService方法，所以在JSP声明中不能使用这些隐式对象。
JSP声明案例：
<%!
static {
System.out.println("loading Servlet!");
}
private int globalVar = 0;
public void jspInit(){
System.out.println("initializing jsp!");
}
%>
<%!
public void jspDestroy(){
System.out.println("destroying jsp!");
}
%>3.5、JSP注释
在JSP中，注释有两大类：
显式注释：直接使用HTML风格的注释：
<!- - 注释内容- ->隐式注释：直接使用JAVA的注释：
//、/*……*/JSP自己的注释：
<%- - 注释内容- -%>
这三种注释的区别
<!--这个注释可以看见-->
<% //JAVA中的单行注释 /* JAVA中的多行注释 */ %>
<%--JSP自己的注释--%>HTML的注释在浏览器中查看源文件的时候是可以看得到的，而JAVA注释和JSP注释在浏览器中查看源文件时是看不到注释的内容的，这就是这三种注释的区别。