初學 Java Web 開發，請遠離各種框架，從 Servlet 開發

出處：http://www.oschina.net/question/12_52027

OSCHINA 軟件庫有一個分類——Web框架，該分類中包含多種編程語言的將近500個項目。

Web框架是開發者在使用某種語言編寫Web應用服務端時關於架構的最佳實踐。很多Web框架是從實際的Web項目抽取出來的，僅和Web的請求和響應處理有關，形成一個基礎，在開發別的應用項目的時候則可以從這個剝離出來的基礎做起，讓開發者更關注更具體的業務問題，而不是Web的請求和響應的控制。

框架很多，但套路基本類似，幫你隱藏很多關於 HTTP 協議細節內容，專注功能開發。

但對一個初學者來說，過早的接觸框架往往是事倍功半！同樣一個問題，換一種框架你可能需要從頭開始研究。

下面是針對初學 Java 開發 Web 過程一些個人見解和思路，高手可略過。

1. 基本要求：Java 編程基礎

有良好的 Java 語言編程基礎，這是必須的，在討論 Web 開發技術時提了一個 Java 編程基礎的問題會被鄙視的。

2. 環境準備 (Eclipse + Tomcat)

選擇一個你喜愛的Servlet容器，或者說大一點就是應用服務器，推薦 Tomcat 、Resin 或者 Jetty 這些輕量級的產品。這三個產品下載 zip 包解壓後就可以用了。如果你不熟悉 Tomcat 的話請不要使用 exe 版本的 Tomcat，那會徒增很多煩惱。也不建議在 Eclipse 等一些開發環境中集成 Tomcat 的做法，也會徒增煩惱。

把應用服務器啓動起來並能訪問到其默認的頁面爲準。

關於開發工具

不推薦使用 MyEclipse 和 Eclipse 的 JEE 版本，徒增煩惱、運行緩慢而且還讓你無法瞭解 Web 項目的結構。普通的 Eclipse 或者你喜歡的開發工具就足夠了，能支持普通 Java 項目開發即可。

爲了方便，我做了一個最基本的Java 項目 —— ServletDemo.zip ，你可將它導入到 Eclipse 裏就是一個完整的、最簡單的 Web 項目。

然後將下面 XML 內容替換 Tomcat 下的 conf/server.xml 文件：

  <?xmlversion='1.0'encoding='utf-8'?>
  <Serverport="8005"shutdown="SHUTDOWN">
  <Servicename="Catalina">
  <Connectorport="8080"protocol="HTTP/1.1"connectionTimeout="20000"redirectPort="8443"URIEncoding="UTF-8"/>
  <Enginename="Catalina"defaultHost="localhost">
  <Hostname="localhost">
  <Contextpath=""docBase="D:\WORKDIR\ServletDemo\webapp"reloadable="true"/>
  </Host>
  </Engine>
  </Service>
  </Server>

其中 D:\WORKDIR\ServletDemo 替換爲你導入的項目路徑，再次啓動 Tomcat 後在瀏覽器打開 http://localhost:8080/hello 便可看到 Hello World 的輸出信息。

3. 瞭解 Servlet 和 Filter

好了，我已經把環境搭起來了，接下來該幹嘛呢？

前面的步驟爲的是搭建一個測試的環境，然後讓你瞭解一個最基本的 Java Web 項目的結構。

一個最基本的 Java Web 項目所需的 jar 包只需要一個 servlet-api.jar ，這個 jar 包中的類大部分都是接口，還有一些工具類，共有 2 個包，分別是 javax.servlet 和 javax.servlet.http。我把這個jar包放到了 webapp 目錄外的一個獨立 packages 文件夾裏，這是因爲所有的 Servlet 容器都帶有這個包，你無需再放到Web項目裏，我們放到這裏只不過是編譯的需要，運行是不需要的。如果你硬是把 servlet-api.jar 放到 webapp/WEB-INF/lib 目錄下，那麼 Tomcat 啓動時還會報一個警告信息。

Java Web 項目還需要一個非常重要的配置文件 web.xml ，在這個項目中已經被我最小化了，只保留有用的信息：

<?xmlversion="1.0"encoding="UTF-8"?>
<!DOCTYPE web-app PUBLIC "-//Sun Microsystems, Inc.//DTD Web Application 2.3//EN"
"http://java.sun.com/dtd/web-app_2_3.dtd">
<web-app>
<servlet>
<servlet-name>hello_world</servlet-name>
<servlet-class>demo.HelloServlet</servlet-class>
<load-on-startup>1</load-on-startup>
</servlet>
<servlet-mapping>
<servlet-name>hello_world</servlet-name>
<url-pattern>/hello</url-pattern>
</servlet-mapping>
</web-app>

每個 servlet 都必須在 web.xml 中定義並進行 URL 映射配置，早期 Java 開發 Web 在沒有框架滿天飛的時候，這個文件會定義了大量的 servlet，或者有人爲了省事幹脆來一個 /servlet/* 來通過類名直接調用 Servlet。

Servlet 規範裏還有另外一個非常重要而且非常有用的接口那就是 Filter 過濾器。

下面是一個最簡單的 Filter 類以及相應的定義方法：

package demo;
import java.io.IOException;
import javax.servlet.Filter;
import javax.servlet.FilterChain;
import javax.servlet.FilterConfig;
import javax.servlet.ServletException;
import javax.servlet.ServletRequest;
import javax.servlet.ServletResponse;
import javax.servlet.http.HttpServletRequest;
public class HelloFilter implements Filter {
    @Override
    public void init(FilterConfig arg0) throws ServletException {
        System.out.println("Filter 初始化");
    }
    @Override
    public void doFilter(ServletRequest req, ServletResponse res,
            FilterChain chain) throws IOException, ServletException {
        HttpServletRequest request = (HttpServletRequest)req;
        System.out.println("攔截 URI="+request.getRequestURI());
        chain.doFilter(req, res);
    }
    @Override
    public void destroy() {
        System.out.println("Filter 結束");
    }
}

在 web.xml 中的配置必須放在 Servlet 的前面：

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<!DOCTYPE web-app PUBLIC "-//Sun Microsystems, Inc.//DTD Web Application 2.3//EN"
                         "http://java.sun.com/dtd/web-app_2_3.dtd">
<web-app>
    <filter>
        <filter-name>helloFilter</filter-name>
        <filter-class>demo.HelloFilter</filter-class>
    </filter>
    <filter-mapping>
        <filter-name>helloFilter</filter-name>
        <url-pattern>/*</url-pattern>
    </filter-mapping>
                                  
    <servlet>
        <servlet-name>hello_world</servlet-name>
        <servlet-class>demo.HelloServlet</servlet-class>
        <load-on-startup>1</load-on-startup>
    </servlet>
    <servlet-mapping>
        <servlet-name>hello_world</servlet-name>
        <url-pattern>/hello</url-pattern>
    </servlet-mapping>
</web-app>

訪問 http://localhost:8080/hello 時看看 Tomcat 控制檯有何輸出信息。

4. Servlet 和 HTTP 的對應關係

Servlet 是 J2EE 最重要的一部分，有了 Servlet 你就是 J2EE 了，J2EE 的其他方面的內容擇需採用。而 Servlet 規範你需要掌握的就是 servlet 和 filter 這兩項技術。絕大多數框架不是基於 servlet 就是基於 filter，如果它要在 Servlet 容器上運行，就永遠也脫離不開這個模型。

爲什麼 Servlet 規範會有兩個包，javax.servlet 和 javax.servlet.http ，早先設計該規範的人認爲 Servlet 是一種服務模型，不一定是依賴某種網絡協議之上，因此就抽象出了一個 javax.servlet ，同時在提供一個基於 HTTP 協議上的接口擴展。但是從實際運行這麼多年來看，似乎沒有發現有在其他協議上實現的 Servlet 技術。

javax.servlet 和 javax.servlet.http 這兩個包總共加起來也不過是三十四個接口和類。你需要通過 J2EE 的 JavaDoc 文檔熟知每個類和接口的具體意思。特別是下面幾個接口必須熟知每個方法的意思和用途：

HttpServlet
ServetConfig
ServletContext
Filter
FilterConfig
FilterChain
RequestDispatcher
HttpServletRequest
HttpServletResponse
HttpSession
一些 Listenser 類

再次強調 HttpServletRequest 和 HttpServletResponse 這兩個接口更應該是爛熟於心。

如果你從字面上無法理解某個方法的意思，你可以在前面那個項目的基礎上做實驗看看其輸出，再不行你可以到討論區提問，這樣的提問非常明確，很多人都可以幫到你。

爲什麼我這麼強調 HttpServletRequest 和 HttpServletResponse 這兩個接口，因爲 Web 開發是離不開 HTTP 協議的，而 Servlet 規範其實就是對 HTTP 協議做面向對象的封裝，HTTP協議中的請求和響應就是對應了 HttpServletRequest 和 HttpServletResponse 這兩個接口。

你可以通過 HttpServletRequest 來獲取所有請求相關的信息，包括 URI、Cookie、Header、請求參數等等，別無它路。因此當你使用某個框架時，你想獲取HTTP請求的相關信息，只要拿到 HttpServletRequest 實例即可。

而 HttpServletResponse接口是用來生產 HTTP 迴應，包含 Cookie、Header 以及迴應的內容等等。

5. 再談談 Session

HTTP 協議裏是沒有關於 Session 會話的定義，Session 是各種編程語言根據 HTTP 協議的無狀態這種特點而產生的。其實現無非就是服務器端的一個哈希表，哈希表的Key就是傳遞給瀏覽器的名爲 jsessionid 的 Cookie 值。

當需要將某個值保存到 session 時，容器會執行如下幾步：

a. 獲取 jsessionid 值，沒有的話就生成一個，也就是 request.getSession() 這個方法
b. 拿到的 HttpSession 對象實例就相當於一個哈希表，你可以往哈希表裏存放數據(setAttribute)
c. 你也可以通過 getAttribute 來獲取某個值

而這個名爲 jsessionid 的 Cookie 在瀏覽器關閉時會自動刪除。把 Cookie 的 MaxAge 值設爲 -1 就能達到瀏覽器關閉自動刪除的效果。

6. 關於 JSP

首先我已經不用 JSP 很多年了，現在一直是使用 Velocity 模板引擎。

任何一個 JSP 頁面在執行的時候都會編譯成一個 Servlet 類文件，如果是 Tomcat 的話，這些生成的 java 文件會放置在 {TOMCAT}/work 目錄下對應項目的子目錄中，例如 Tomcat 生成的類文件如下：

package org.apache.jsp;
import javax.servlet.*;
import javax.servlet.http.*;
import javax.servlet.jsp.*;
import java.util.*;
public final class test_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<String> _jspx_dependants;
  private javax.el.ExpressionFactory _el_expressionfactory;
  private org.apache.tomcat.InstanceManager _jsp_instancemanager;
  public java.util.List<String> getDependants() {
    return _jspx_dependants;
  }
  public void _jspInit() {
    _el_expressionfactory = _jspxFactory.getJspApplicationContext(getServletConfig().getServletContext()).getExpressionFactory();
    _jsp_instancemanager = org.apache.jasper.runtime.InstanceManagerFactory.getInstanceManager(getServletConfig());
  }
  public void _jspDestroy() {
  }
  public void _jspService(final HttpServletRequest request, final HttpServletResponse response)
        throws java.io.IOException, ServletException {
    final PageContext pageContext;
    HttpSession session = null;
    final ServletContext application;
    final ServletConfig config;
    JspWriter out = null;
    final 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\n");
      out.write("<html>\r\n");
      out.write("    <title>Test</title>\r\n");
      out.write("    <style>\r\n");
      out.write("    </style> \r\n");
      out.write("  <body>\r\n");
      out.write("<h1>Test Demo (oschina)</h1>\r\n");
      out.write("<table cellspacing=\"1\" cellpadding=\"5\">\r\n");
Enumeration Names=request.getHeaderNames();
while(Names.hasMoreElements())
{String name=(String)Names.nextElement();
String value=request.getHeader(name);
                            
      out.write("\r\n");
      out.write(" <tr>\r\n");
      out.write(" <td>");
      out.print(name);
      out.write("</td>\r\n");
      out.write("  <td>");
      out.print(value);
      out.write("</td>\r\n");
      out.write(" \r\n");
      out.write(" </tr>\r\n");
      out.write(" ");
 }
                             
      out.write("\r\n");
      out.write("</table>\r\n");
      out.write("  </body>\r\n");
      out.write("</html>");
    } 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);
    }
  }
}

在 servlet 中有一個包 javax.servlet.jsp 是跟 JSP 相關的一些接口規範定義。JSP 比 Servlet 方便的地方在於可直接修改立即生效，不像 Servlet 修改後必須重啓容器才能生效。

因此 JSP 適合用來做視圖，而 Servlet 則適合做控制層。

7. 總結

羅哩羅嗦一大堆，歸納一下就是下面幾點：

熟知 Servlet 規範之前，請不要學習任何框架
使用最簡單的工具，不要任何嚮導和可視化
熟知 HTTP 協議

等你真的掌握了 Servlet 規範再去看框架，便會覺得一些都小菜。總之一點：不要被框架牽着鼻子走，框架是你的工具，它應該聽你的！

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