JSP的运行内幕_MySQL

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");

　　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" %>






……





　　 我们仅以index.jsp中的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：






……





　　 可见，容器已经把替换成一个字串，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页面整体由一个标签包裹，Tomcat对每一个标签都产生一个私有方法加以实现。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，下面主要看看标签之间包含的标签的解析。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：。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。