【學習筆記】JSP 技術白皮書－金好康-好康資訊

JavaServer PagesTM (JSP)技術爲創建顯示動態生成內容的Web頁面提供了一個簡捷而快速的方法。JSP技術的設計目的是使得構造基於Web的應用程式更加容易和快捷，而這些應用程式能夠與各種Web伺服器，應用伺服器，瀏覽器和開發工具共同工作。

本白皮書提供了JSP技術的全面概述，描述了其開發背景以及這項技術的總體目標。同時，在一個簡單示例中，還描述了一個基於JavaTM技術的頁面的關鍵組成部分。

開發基於Web的應用程式：背景

在萬維網短暫的歷史中，它已經從一個大部分顯示靜態資訊的網路演化到對股票進行交易和進行購書操作的一個基礎設施。在各種各樣的應用程式中，對於可能使用的基於Web的用戶端，看上去沒有任何限制。

基於瀏覽器用戶端的應用程式比傳統的基於客戶機/伺服器的應用程式有幾個好處。這些好處包括幾乎沒有限制的用戶端訪問和極其簡化的應用程式部署和管理（要更新一個應用程式，管理人員只需要更改一個基於伺服器的程式，而不是成千上萬的安裝在用戶端的應用程式）。這樣，軟體工業正迅速地向建造基於瀏覽器用戶端的多層次應用程式邁進。

這些快速增長的精巧的基於Web的應用程式要求開發技術上的改進。靜態HTML對於顯示相對靜態的內容是不錯的選擇；新的挑戰在於創建交互的基於Web的應用程式，在這些程式中，頁面的內容是基於用戶的請求或者系統的狀態，而不是預先定義的文字。

對於這個問題的一個早期解決方案是使用CGI-BIN介面；開發人員編寫與介面相關的單獨的程式，以及基於Web的應用程式，後者通過Web伺服器來調用前者。這個方案有著嚴重的擴展性問題——每個新的CGI要求在伺服器上新增一個進程。如果多個用戶並發地訪問該程式，這些進程將消耗該Web伺服器所有的可用資源，並且系統性能降低到極其低下的地步。

某些Web伺服器供應商已經嘗試通過爲他們的伺服器提供“插件”和API來簡化Web應用程式的開發。這些解決方案是與特定的Web伺服器相關的，不能解決跨多個供應商的解決方案的問題。例如，微軟的Active Server PagesTM(ASP) 技術使得在Web頁面上創建動態內容更加容易，但是也只能工作在微軟的IIS和Personal Web Server上。

還存在其他的解決方案，但是都不能使一個普通的頁面設計者能夠輕易地掌握。例如，象Java Servlets這樣的技術就可以使得用Java語言編寫交互的應用程式的伺服器端的代碼變得容易。一個Java Servlets就是一個基於Java技術的運行在伺服器端的程式（與Applet不同，後者運行在瀏覽器端）。開發人員能夠編寫出這樣的Servlet，以接收來自Web瀏覽器的HTTP請求，動態地生成回應（可能要查詢資料庫來完成這項請求），然後發送包含HTML或XML文檔的回應到瀏覽器。

採用這種方法，整個網頁必須都在Java Servlet中製作。如果開發人員或者Web管理人員想要調整頁面顯示，就不得不編輯並重新編譯該Java Servlet，即使在邏輯上已經能夠運行了。採用這種方法，生成帶有動態內容的頁面仍然需要應用程式的開發技巧。

很顯然，目前所需要的是一個業界範圍內的創建動態內容頁面的解決方案。這個方案將解決當前方案所受到的限制，即：

能夠在任何Web或應用程式伺服器上運行
將應用程式邏輯和頁面顯示分離
能夠快速地開發和測試
簡化開發基於Web的互動式應用程式的過程
JavaServer Pages (JSP)技術就是被設計用來滿足這樣的要求的。JSP規範是Web伺服器、應用伺服器、交易系統、以及開發工具供應商間廣泛合作的結果。太陽微系統公司(Sun Microsystems Inc.)開發出這個規範來整合和平衡已經存在的對Java編程環境（例如，Java Servlet和JavaBeansTM）進行支援的技術和工具。其結果是産生了一種新的、開發基於Web應用程式的方法，給予使用基於元件應用邏輯的頁面設計者以強大的功能。

Web應用開發的JavaServer Pages技術方法

在開發JSP規範的過程中，太陽微系統公司(Sun Microsystems Inc.)與許許多多主要的Web伺服器、應用伺服器和開發工具供應商，以及各種各樣富有經驗的開發團體進行合作。其結果是找到了一種爲應用和頁面開發人員平衡了可攜性和易用性的開發方法。

JSP技術在多個方面加速了動態Web頁面的開發：

將內容的生成和顯示進行分離

使用JSP技術，Web頁面開發人員可以使用HTML或者XML標識來設計和格式化最終頁面。使用JSP標識或者小腳本來生成頁面上的動態內容（內容是根據請求來變化的，例如請求帳戶資訊或者特定的一瓶酒的價格）。生成內容的邏輯被封裝在標識和JavaBeans元件中，並且捆綁在小腳本中，所有的腳本在伺服器端運行。如果核心邏輯被封裝在標識和Beans中，那麽其他人，如Web管理人員和頁面設計者，能夠編輯和使用JSP頁面，而不影響內容的生成。
在伺服器端，JSP引擎解釋JSP標識和小腳本，生成所請求的內容（例如，通過訪問JavaBeans元件，使用JDBCTM技術訪問資料庫，或者包含文件），並且將結果以HTML（或者XML）頁面的形式發送回瀏覽器。這有助於作者保護自己的代碼，而又保證任何基於HTML的Web瀏覽器的完全可用性。

強調可重用的元件

絕大多數JSP頁面依賴於可重用的，跨平臺的元件（JavaBeans或者Enterprise JavaBeansTM元件）來執行應用程式所要求的更爲複雜的處理。開發人員能夠共用和交換執行普通操作的元件，或者使得這些元件爲更多的使用者或者客戶團體所使用。基於元件的方法加速了總體開發過程，並且使得各種組織在他們現有的技能和優化結果的開發努力中得到平衡。

採用標識簡化頁面開發

Web頁面開發人員不會都是熟悉腳本語言的編程人員。JavaServer Page技術封裝了許多功能，這些功能是在易用的、與JSP相關的XML標識中進行動態內容生成所需要的。標準的JSP標識能夠訪問和實例化JavaBeans元件，設置或者檢索元件屬性，下載Applet，以及執行用其他方法更難於編碼和耗時的功能。
通過開發定制化標識庫，JSP技術是可以擴展的。今後，第三方開發人員和其他人員可以爲常用功能創建自己的標識庫。這使得Web頁面開發人員能夠使用熟悉的工具和如同標識一樣的執行特定功能的構件來工作。

JSP技術很容易整合到多種應用體系結構中，以利用現存的工具和技巧，並且擴展到能夠支援企業級的分散式應用。作爲採用Java技術家族的一部分，以及Java 2（企業版體系結構）的一個組成部分，JSP技術能夠支援高度複雜的基於Web的應用。
由於JSP頁面的內置腳本語言是基於Java編程語言的，而且所有的JSP頁面都被編譯成爲Java Servlet，JSP頁面就具有Java技術的所有好處，包括健壯的存儲管理和安全性。
作爲Java平臺的一部分，JSP擁有Java編程語言“一次編寫，各處運行”的特點。隨著越來越多的供應商將JSP支援添加到他們的産品中，您可以使用自己所選擇的伺服器和工具，更改工具或伺服器並不影響當前的應用。
當與Java 2平臺，企業版(J2EE)和Enterprise JavaBean技術整合時，JSP頁面將提供企業級的擴展性和性能，這對於在虛擬企業中部署基於Web的應用是必需的。

JSP頁面看上去象什麽？
JSP頁面看上去象標準的HTML和XML頁面，並附帶有JSP引擎能夠處理和抽取的額外元件。通常，JSP元件創建插入最終頁面的文本。

使用示例是描述JSP技術的最好方法。下面的JSP頁面非常簡單；它列印帶年、當月的天，並且根據時間使用"Good Morning"和"Good Afternoon"對您表示歡迎。

該頁面結合了普通的HTML和大量JSP元件組成。

對時鐘JavaBeans元件的調用
對一個外部文件的包含（用於著作權資訊）
JSP運算式和腳本
<HTML>
<%@ page language=="java" imports=="com.wombat.JSP.*" %>
<H1>Welcome</H1>

<P>Today is </P>
<jsp:useBean id=="clock" class=="calendar.jspCalendar" />
<ul>
<li>Day: <%==clock.getDayOfMonth() %>
<li>Year: <%==clock.getYear() %>
</ul>

<% if (Calendar.getInstance().get(Calendar.AM_PM) ==== Calendar.AM) { %>
Good Morning
<% } else { %>
Good Afternoon
<% } %>
<%@ include file=="copyright.html" %>

</HTML>

這個頁面包含下面這些元件：

一個JSP指示將資訊傳送到JSP引擎。在這個示例中，第一行指出從該頁面即將訪問的一些Java編程語言的擴展的位置。指示被設置在<%@和%>標記中。
固定模板資料：所有JSP引擎不能識別的標識將隨結果頁面發送。通常，這些標識是HTML或者XML標識。在上面的例子中包括無序列表(UL)和H1標識。
JSP動作或者標識：這些通常作爲標準或定制標識被實現，並且具有XML標識的語法。在這個例子中，jsp:useBean標識實例化伺服器端的Clock JavaBean。
一個運算式：JSP引擎計算在<%==和%>標記間的所有東西。在上面的列表項中，時鐘元件(Clock)的Day和Year屬性值作爲字串返回，並且作爲輸出插入到JSP文件中。在上面的例子中，第一個列表項是日子，第二個是年份。
小腳本是執行不爲標識所支援的功能或者將所有的東西捆綁在一起的小的腳本。JSP 1.0軟體的內置腳本語言是基於Java語言的。在上面示例中的小腳本確定現在是上午還是下午，並且據此來歡迎用戶。
這個例子可能小了一點，但是技術上卻不是。從業務上可以將關鍵的處理封裝在伺服器端的元件中，並且Web開發人員能夠使用熟悉的語法和工具很容易地訪問這些資訊。基於Java的小腳本提供了一種靈活的方式以執行其他功能，而不要求擴展的腳本語言。頁面作爲整體是可讀和可理解的，這就使得查找或者預防問題以及
共用工作更加容易。
這些元件中的一部分在下面有更詳細的描述。

JSP指示

JSP頁面使用JSP指示將指令傳遞到JSP引擎。這其中包括：

JSP頁面指示傳遞頁面相關的資訊，例如緩衝區和線程資訊或者出錯處理。
語言指示指定腳本語言，以及所有的擴展。
包含指示（在上面例子中有顯示）可以被用來在頁面中包含一個外部的文檔。一個好的例子是著作權文檔或者公司資訊文檔——在一個集中地點保存該文檔並且在頁面中包含比在各個JSP頁面中更新要容易些。當然，被包含的文件也可能是另一個JSP文件。
標識庫指示指出頁面可以調用的一個客戶標識庫。

JSP標識

絕大多數JSP處理將通過與JSP相關的基於XML的標識完成。JSP 1.0中包含大量標準標識，這些標識作爲核心標識包括：

jsp:useBean 這個標識聲明對一個JavaBeans元件實例的使用。如果該元件的實例不存在，JavaBeans元件將實例化和註冊這個標識。
jsp:setProperty 這個標識在元件的實例中設置一個屬性的值。
jsp:getProperty 這個標識獲取一個元件的實例的屬性值，將其轉化爲字串，並且將它放入隱含物件"out"中。
jsp:include
jsp:forward

1.1版本將包含更多的標準標識。

標識的好處在於它們易於在應用程式間使用和共用。基於標識的語法的真正威力來自于客戶標識庫的開發，使得工具供應商或其他人員能夠爲特定的要求創建和分派標識。

腳本元件

JSP頁面可以在頁面中包含小的腳本，稱之爲小腳本(scriptlets)。小腳本是一個代碼片段，在請求的處理過程中被執行。小腳本可以和頁面中的靜態元件組合（正如上面的例子一樣）起來創建動態生成的頁面。

腳本在<%和%>標誌中被描述。在這對標誌中的所有東西都會被腳本描述語言引擎執行，在我們的例子中是主機上的Java虛擬機。

JSP規範支援所有常用的腳本元件，包括運算式和聲明。

JSP頁面的應用模型

JSP頁面由JSP引擎執行，引擎安裝在Web伺服器或者使用JSP的應用伺服器上。JSP引擎接受用戶端對JSP頁面的請求，並且生成JSP頁面給用戶端的回應。

JSP頁面通常被編譯成爲Java Servlet。後者是一個標準的Java擴展，在www.java.sun.com站點有更詳細的描述。頁面開發人員能夠訪問全部的Java應用環境，以利用Java技術的擴展性和可攜性。

當JSP頁面第一次被調用時，如果它還不存在，就會被編譯成爲一個Java Servlet類，並且存儲在伺服器的記憶體中。這使得在接下來的對該頁面的調用有非常快的回應。（這避免了CGI-BIN爲每個HTTP請求生成一個新的進程的問題，或是伺服器端引用所引起的運行時語法分析。）

JSP頁面可以包含在多種不同的應用體系結構或者模型中。JSP頁面可以用於由不同協定、元件和格式所組成的聯合體中。下面的小節描述了一些可能發生的情況。

一個簡單應用

在一個簡單實現中，瀏覽器直接調用JSP頁面，JSP頁面自己生成被請求的內容（可能會調用JDBC直接從資料庫中獲取資訊）。JSP頁面能夠調用JDBC或者Java BlendTM元件來生成結果，並且創建標準的HTML，作爲結果發送回瀏覽器。

這個模型基本上用JSP頁面（編譯成爲Java Servlet）代替了CGI-BIN概念。這個方法擁有下列優點：

簡單而快速地編程,頁面作者可以很容易地根據請求和資源狀態生成動態內容,這個結構在許多應用上工作良好，但不能擴展到大量的基於Web的並發客戶訪問稀少的企業資源，因爲每個客戶必須建立或者共用一個到可用內容資源的連接。例如，如果JSP頁面訪問資料庫，可能生成許多到資料庫的連接，這將影響到資料庫的性能。

使用Java Servlet的一個靈活的應用

在另一種可能的配置中，基於Web的客戶機可能直接對Java Servlet進行請求，Servlet生成動態內容，將結果捆綁到一個結果物件中並且調用JSP頁面。JSP頁面從該物件中訪問動態內容，並且將結果（例如HTML）發送回瀏覽器。

這個方法創建了更多的可以爲應用程式間共用的可重用的元件，並且可以作爲更大的應用的一部分完成。但是，在處理如資料庫一樣的企業資源的連接時，還是存在擴展性問題。

採用企業級JavaBean技術的可擴展處理

JSP頁面也可以作爲企業級JavaBean(EJB)體系結構中的一個中間層。在這種情況下，JSP頁面和後端資源通過EJB元件進行交互。

EJB元件管理對後端資源的訪問，從而爲衆多的並發使用者提供可擴展的性能。對於電子商務或者其他應用，EJB管理交易和潛在的安全性。這將簡化JSP頁面。這個模型將爲Java 2企業版(J2EE)平臺所支援。

JSP頁面與XML技術的集成

JSP頁面可以用於生成XML和HTML頁面。

對於簡單的XML生成，開發人員可以包含XML標識和JSP頁面的靜態模板部分。對於動態XML生成，使用基於伺服器的物件和生成XML輸出的客戶化標識。

JSP頁面與XML工具不是不相容的。儘管Sun在設計JSP規範時使得JSP頁面即使手工操作對於創作者而言也是很容易的，JSP規範同時也提供了一個機制以便於創建任意JSP頁面的一個XML版本。通過這種方法，XML工具能夠創作和操作JSP頁面。

通過將JSP標識和元件轉換爲與XML相容的對等物，可以使用基於XML的工具來操作JSP頁面。例如，腳本可以被包含在<%和%>之中，或者基於XML標誌的<jsp:scriptlet>和</jsp:scriptlet>中。事實上，經過下面這樣簡單的幾步將JSP頁面轉換爲XML頁面是可能的，這些步驟包括：

增加一個JSP根元件

將元件和指示轉換爲XML相容的對等物
爲頁面上其他的元件（通常非JSP）創建CDATA元件
通過這個與XML相容的方法，創建HTML頁面的設計者仍然擁有一個快速創建動態Web頁面的易用環境，同時，基於XML的工具和服務可以與JSP頁面集成並且和JSP相容的伺服器一起工作。

JSP技術的未來

JSP技術被設計爲一個開放的，可擴展的建立動態Web頁面的標準。開發人員可以使用JSP頁面來創建可移植的Web應用，在不同的Web和應用伺服器上爲不同的場合所運行，而不論採用什麽適合本身場合和需要的創建工具。

通過與業界領袖的合作，Sun保證JSP規範是開放的和可移植的。可以使用任何客戶機和伺服器平臺，在任何地方編寫和部署它們。將來，工具供應商和其他廠商將通過爲專門的功能提供客戶化的標識庫而擴展平臺的功能。

JSP規範的1.0版本是通向動態Web頁面生成的一個開放的工業標準方法的第一步。1.0版本通過一個核心標識集、隱含物件以及開始創建動態Web頁面所需的基本功能構成了該方法的基礎。已經有幾個Web伺服器，應用伺服器和開發工具供應商正在爲他們的産品添加JSP1.0的支援，這樣在業界已經擁有了最初的、立即的支援。

在1999晚些時候將完成的1.1版本，通過更多的XML支援、客戶化標識、以及與J2EE的集成而擴展這個版本。並且供應商們可能會有選擇地擴展和擴充在JSP規範中基本的、必需的功能。JSP引擎能夠強有力地支援多種腳本語言和物件模型。在業界擴充和使用JSP技術能力的同時，也向Sun承諾將保證JSP技術保持平臺和伺服器間固有的可攜性。
　

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