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JavaWeb從0開始學（一）-----第一個Web應用程序與JSP工作原理

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摘要：當后繼請求相同的頁面時，容器加載之前生成的類，并且通知去執行已經存在的字節碼，從而省去了轉換的過程，這也是第一次執行頁面時間較長的原因。

以往學習的時候大多是看完書或者看完視頻，動手實踐一下就OK了。然而過了一段時間我發現東西都忘差不多了，需要復習才能重新掌握。現在開始學習JavaWeb了，我將在這里記錄自己的學習的一點一滴，不僅便于自己以后回顧知識點，也希望能對JavaWeb初學者有所幫助。文章的內容主要是我對李剛老師的《輕量級JavaEE企業應用實戰》一書的學習總結。本系列文章為Java新手的學習總結，大神請自動路過。

JSP/Servlet是Java EE規范的兩個基礎成員，也是Java EE開發的基礎知識，同時也是Java Web開發的重點知識。JSP與Servlet的本質相同，JSP最終必須編譯成Servlet才能運行。JSP的特點就是在HTML代碼中嵌入Java代碼或者使用各種JSP標簽，動態的提供頁面內容。

（一）創建第一個Web應用

在開始學習之前首先需要搭建Tomcat服務器，關于服務器的搭建請自行百度。我選擇的集成開發環境是Idea。下面我將手動建立一個Web應用:

在任一目錄下新建名為myFirstWebApp的文件夾

在myFirstWebApp文件夾內新建一個名為WEB-INF的文件夾（注意區分大小寫）

在WEB-INF文件夾下新建一個名為class和一個名為lib的文件夾

打開Tomcat的webapps文件夾,將任一示例的Web應用的WEB-INF下的web.xml文件復制到WEB-INF目錄下

將該文件根元素內的其他節點全部刪除，修改后的XML文件如下所示：

在myFirstWebApp目錄下新建一個index.jsp文件，注意是jsp格式，使用記事本打開該文件添加以下內容：

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

  
    我的第一個Web應用
  
  
        Hello,my first WebApp!

這個文件實際上就是一個靜態HTML頁面但與之略有不同，項目部署成功以后，我們可以通過瀏覽器訪問這個頁面。

至此，我們就構建完成了一個基本的Web應用。myFirstWebApp是Web項目對應文件夾的名字。classes與lib文件夾的作用一致，都是用于保存Web應用所需要的Java類文件，其中classes文件夾用于保存單個的.class文件，lib文件夾用于保存打包的JAR文件。web-xml文件被稱為配置描述符，它的作用將在下面作詳細介紹。index.jsp是Web項目在有多個JSP頁面時首先訪問的頁面，它其實就是一個靜態頁面，我們可以通過瀏覽器訪問它。

下面我們將在Tomcat服務器上部署這個這個應用：

將該Web應用復制到Tomcat的webapps路徑下，這樣Web應用就可以自動部署到Tomcat服務器中。

啟動Tomcat，對于Windows平臺，只需要雙擊Tomcat安裝路徑下bin目錄中的startup.bat文件即可啟動Tomcat。

使用瀏覽器訪問http://localhost:8080/myFirst...。

你會看到剛才那個HTML代碼被瀏覽器渲染了

如果看到如下顯示則表示我們的已經成功把Web應用部署到Tomcat上了。

（二）配置描述符web.xml

web.xml文件對于整個項目十分重要。在servlet2.5之前，每個Java Web應用必須包含一個web.xml文件且必須是在WEB-INF目錄下。但是從servlet3.0開始，此文件夾不再是必須的，但是為了同一性，通常我們還是保留這個文件。web.xml有很多配置管理作用，以后會逐步學到。

web.xml文件的根元素是，在Servlet3.0中新增了metadata-complete屬性：該屬性接受true和false兩個值，為true時，該Web應用將不會加載注解配置的Web組件（Servlet、Filter、Listener）。

在web.xml文件中配置首頁使用welcome-file-list元素,該元素包含多個welcome-file子元素，每個元素匹配一個首頁。

    
    index.html
    index.htm
    index.jsp

依次匹配每個頁面，不存在就使用下一個，以此類推。

其實每個Web容器都會提供一個系統的web.xml文件，用于描述所有Web應用共同的配置屬性。在Tomcat中，web.xml文件放在了conf路徑下。

（三）JSP的基本原理

JSP的本質就是Servlet。當用戶向指定的Servlet發送請求時，Servlet利用輸出流動態的生成HTML頁面。其實，在每次的輸出流中存在大量的靜態文本，這些都極大的拖累了Servlet的開發效率。隨著JSP的出現，JavaWeb的開發效率大大提高：JSP通過在HTML代碼中嵌套java代碼，從而使靜態的部分不再需要Java程序控制，Java只控制那些需要從數據庫讀取或者需要動態生成的內容頁面。

所以，一個JSP頁面內容一般由靜態和動態兩個部分組成。靜態的部分就是一般的HTML代碼，動態的就是<% %>包裹的Java代碼，看起來JSP頁面與Java類沒有任何關系，其實JSP的本質依然是Servlet（一個特殊的類）。JSP頁面由系統編譯成Servlet，由Servlet響應用戶的請求。由此可見，每個JSP頁面就是一個Servlet實例，是Servlet的簡化，因為每個頁面都會被Servlet容器生成對應的Servlet類。

JSP頁面的基本工作原理如下：
首先由客戶端發起請求，JSP服務器判斷被請求的頁面是否是第一次收到請求，如果是，則先編譯JSP文件，生成對應的Servlet來響應請求，返回標準的HTML頁面。如果不是，那么表示該JSP頁面已有對應的Servlet，則會根據請求動態的生成HTML代碼返回給客戶端。

下面深入學習一下JSP的運行原理：
一個JSP運行體系至少包括Web服務器、JSP引擎和JVM三個部分，其運行過程如下圖所示：

用戶從客戶端向Web服務器發送請求時，服務器端首先判斷該請求是否包含JSP內容，如果只是請求HTML頁面，則直接把結果返回給客戶端，完成服務器端的響應工作。如果請求還包含JSP內容，那么先傳遞給JSP/Servlet引擎，該引擎解釋請求頁面中的JSP標記和腳本，把源代碼轉換為以".java"為后綴的Servlet代碼，并且傳送給JVM;JVM把這些Servlet代碼編譯成以".class"為后綴的可執行字節碼文件，并且存放在服務器上，接著執行字節碼，然后把結果傳送給JSP引擎，JSP引擎再把結果傳遞給Web服務器，最后Web服務器把結果以HTML頁面的形式傳送給客戶端，完成服務器端的響應工作。

當后繼請求相同的JSP頁面時，JSP容器加載之前生成的Servlet類，并且通知JVM去執行已經存在的字節碼，從而省去了轉換的過程，這也是第一次執行JSP頁面時間較長的原因。在JSP執行期間，JSP容器會檢查JSP文件，看是否有更新，如果有更新，JSP容器會再次編譯JSP或Servlet。

現在我們學會了如何建立一個web項目和了解了JSP的基本工作原理，接下來我們將學習JSP的基本語法和編譯指令。

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