Servlets和JSP Pages最佳實踐

2019-11-18 19:56:50

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java Servlet技術與jsp技術使Java服務器端技術，目前他們控制了整個服務器端Java技術市場，并且逐漸成為構建商業Web應用的標準。Java開發者喜歡這些技術是由于很多的原因，包括：這些技術很容易學習，一次編寫，處處運行(Write Once, Run Anywhere)。更重要的是，如果更高效地采用了下面的實踐，Servlet與JSP能夠幫助分開Web的表示與內容。“最佳實踐”是被證明為開發高質量、可重用與易維護的基于Servlet和JSP的Web應用的較好方法。與此相對應的是，將Java代碼混合在HTML中，這樣很容易產生低效率、不易重用、難于維護的復雜應用程序。最佳實踐將改變這些弊端。

本文將描述為Servlets與JSP準備的最佳實踐的重要性；這里假設讀者已經了解兩者的基本工作原理。這篇文章將涵蓋以下內容：

簡要介紹Java Servlet與JavaServer Pages (JSP)。
為開發Servlets 與JSP提供一些提示，技巧與規則。
為Servlet與JSP提供最佳實踐。

Servlet和JSP Pages概述

類似于通用網關接口(CGI)腳本，servlets支持請求響應編程模式。當客戶端給服務器發送請求時，服務器將請求發送給servlet。然后，servlet構建一個響應，服務器將該響應發送回客戶端。然而，跟CGI腳本不同的是，servlets和HTTP服務器運行在同一個進程內。

當發出客戶端請求的時候，調用service 方法并傳遞一個請求和響應對象。Servlet首先判斷該請求是GET 操作還是POST 操作。然后它調用下面的一個方法：doGet 或 doPost。如果請求是GET就調用doGet方法，如果請求是POST就調用doPost方法。doGet和doPost都接受請求(HttpServletRequest)和響應(HttpServletResponse)。

最簡單地說，servlets是能夠使用PRint語句產生動態HTML內容的Java類。然而，有一點必須要提一下，那就是servlets是在一個容器內運行的，并且APIs 提供了對會話和對象的生命周期的管理。因此，當你使用servlets時，你就能獲得Java平臺的所有優勢，它包括沙箱 (安全)、通過JDBC的數據庫存取API和具有跨平臺可移植性的servlets。

Java Server Pages (JSP)

JSP技術是Servlet技術的一個較高層次的抽象。它是Sun公司開發、開放的技術，是與Microsoft公司的asp動態網頁技術相似的一種技術，并且它是Java2 企業版(J2EE)的一個關鍵組件。目前，很多商業的應用服務器（例如BEA WebLogic, IBM WebSphere, Live JRun, Orion等等）都支持JSP。

JSP頁面如何工作？

JSP頁面實際上是一個帶有傳統HTML和Java代碼的Web頁面。JSP頁面的文件擴展名是.jsp而并不是.html或.htm，該擴展名告訴服務器該頁面需要特殊的處理，該特殊處理必須由服務器擴展或插件實現。

當一個JSP頁面被讀取時，他首先將被編譯(JSP引擎來做這件事情)為一個Servlet。這時候這個Servlet就像其他Servlet一樣被交給Servlet引擎來處理。然后Servlet引擎讀取那個Servlet對應的類(用ClassLoader)并且執行它，產生一個動態HTML頁面（圖1）。這個Servlet創建一些必需的元件，然后將這些元件作為一個字符串寫入輸出流(OutputStream)，并顯示在瀏覽器中。
調用JSP頁面時，首先會將它編譯成一個 (通過JSP引擎) Java servlet。這時，servlet引擎處理該servlet，就像處理任何其他servlet一樣。然后，servlet引擎加載servlet類 (使用類加載器) 并執行它創建動態HTML發送給瀏覽器，如圖1所示。Servlet創建所有必需的對象，并將所有對象作為字符串寫入到輸出流中，并在瀏覽器中顯示。

圖1: 調用一個JSP頁面的請求/響應流程圖

下次請求該頁面的時候，JSP引擎執行早就裝載的servlet除非JSP頁面早就更改，在這種情況下，會將它自動重新編譯進一個servlet中并執行。

最佳實踐

在本節中，將描述在Servelt，特別是JSP中的最佳實踐。強調JSP最佳實踐是因為JSP比Servlet得到更為廣泛的應用（也許是因為JSP技術促進了表示與邏輯的分離）。一個集成Servlet與JSP的最佳實踐是“模型-顯示-控制器”設計模式(Model View Controller, MVC)，將在本文的后面部分進行討論。

在HTML頁面中不要過多使用Java代碼： 將所有的Java代碼直接放在JSP頁面中，對于小項目而言沒有問題，但是過度使用將會導致意大利面條似的代碼，難于閱讀，難于理解。減少Java代碼的方法是編寫獨立的Java類來實現計算等邏輯。一旦測試了這些類，就創建了實例。
選擇合適的include機制： 最好將頁眉、頁腳和導航條內容存儲在單個文件中，并且不要重新動態產生它們。一旦將這些內容存儲在各個獨立的文件中，使用下面include機制中的任何一個就能在所有的頁面中引入它們：
1. Include 指令： <%@ include file="filename" %>
2. Include行為： <jsp:include page="page.jsp" flush="true" />

當JSP正在轉換成Servlet時，第一種include機制將包含指定文件的內容(轉換階段)，對于第二種include機制來說，當該頁面執行后時，頁面包含了用Response產生的內容。當被包含的頁面不太改變的時候，我推薦使用第一種include指令方式，這種方式比較快，性能較好；當被包含的文件經常改變（其中也有動態內容）時，并且在執行主頁的時候不能確定所要引入的的頁面的時候，使用第二種include行為方式。

另一種include機制是使用JSP標準標記庫（JSTL）中的<c:import> 行為標記?？梢允褂眠@種方式來包含本地的或者遠程的文件，下面是一些例子：

<c:import url="./copyright.html"/>
<c:import url="http://www.somewhere.com/hello.xml"/>

不要將業務邏輯和表示混合起來： 在更為復雜的應用中，并且更多的代碼被引入時，很重要的一點是不要將業務邏輯與表示混在同一個文件中。分開業務邏輯與表示使得當其中的任何一方需要改動是不至于影響到另外一方。JSP僅僅被作為前臺的表示。那么，該如何實現業務邏輯部分呢？這就是JavaBeans的用武之地了。JavaBeans技術是輕便的、平臺無關的組建模型，它使開發人員編寫組件并且可以處處運行。在JSP環境中，JavaBeans組件處理業務邏輯并返回數據給JSP頁面，這反過來格式化從JavaBeans組件返回的數據，以便在瀏覽器中顯示。JSP頁面通過調用JavaBeans組件的get方法和set方法來操作Bean的各項屬性。使用JavaBeans技術的好處如下：
1. 可重用：不同的應用可以使用同一個組件。
2. 分離業務邏輯與表示：可以在JSP頁面上改變數據的顯示外觀而不影響業務邏輯。換而言之，網頁設計師只需要關注設計，Java開發人員只需要關注業務邏輯。
3. 保持源代碼的安全性，保護自己的知識產權。

如果在你的應用程序中使用了Enterprise JavaBeans (EJBs)組件，必須將業務邏輯保留在EJB組件中，提供生命周期管理，事務支持與對多客戶端對域對象（實體Beans）的存取?？梢栽?A target=_blank>Enterprise BluePrints 獲得更為詳細的資料。

使用自定義標記： 并不是所有HTML內容開發者都喜歡將Java代碼(或scriptlets)嵌入在HTML文檔中的，可能是因為他們不了解Java語言并且也不樂意學習它的語法。但是不能使用JavaBeans組件封裝很多Java代碼，在JSP頁面中使用它們仍然要求內容開發者具有Java語法的知識。

JSP技術允許你通過標記庫設備引入新的自定義標記。作為一個Java開發者，你可以通過引入能夠部署并在HTML這類語法中使用的自定義標記擴展JSP頁面。自定義標記通過進一步分隔業務邏輯和表示邏輯也允許你提供更好的封裝。另外，它們提供了自定義表示的方法，而使用JSTL卻很難做到這一點。

自定義標記的好處：
1. 他們能夠消除JSP應用程序中的scriptlets。標記必需的參數可以作為屬性或內容體傳遞，因此，不需要Java代碼初始化或設置組件屬性。
2. 它們的語法非常類似。Scriptlets是使用Java代碼編寫的，但是可以在類似于HTML語法中使用自定義標記。
3. 它們能夠提高非程序員內容開發者的生產率，允許它們執行HTML不行完成的任務。
4. 它們是可重用的。節省了開發和測試的時間。Scriptlets不是可重用的，除非你通過剪切粘貼來“重用”。

簡而言之，你可以使用和使用HTML創建表達式一樣的方法來通過自定義標記完成復雜的任務。

編寫自定義標記庫的時候，可以使用下列編程指南：

保持簡單性：如果需要在一個標記中包含多個屬性，那么最好將它分為多個標記。
使它具有可用性：咨詢標記的使用者（HTML開發者）從而獲得高可用性。
不要在JSP頁面中發明一種編程語言：不要開發自定義標記讓用戶編寫顯式的程序。
盡量不要重新發明輪子：目前有多個JSP標記庫可用，如Jakarta Taglibs Project。查看這些標記庫，看看是否有你所想要的東西。

不要重新發明輪子： 雖然自定義標記提供了重用寶貴的組件的方法，但是仍然要創建、測試和調試它們。另外，開發者仍然要不斷地重新發明輪子，該解決方案的效率不是最高的。問題就是通過提供一組顆重用的標準標記解決JavaServer Pages Standard Tag Library (JSTL) 。JSTL定義了一組在任何地方都一樣工作的標準標記庫，這樣你就不再需要使用scriptlet（或各類供應商提供的迭代標記）在集合中進行迭代。JSTL 包括各類標記，循環、不使用Java語法就讀取屬性、迭代各類數據結構、有條件地計算表達式、通過一種精確的方式設置屬性和腳本變量并分析XML文檔。
使用JSTL表達式語言： 使用JSP范圍屬性和請求參數將信息傳遞給JSP頁面。表達式語言 (EL)是為頁面作者特別設計的語言，將JSP范圍屬性提升為業務邏輯到JSP頁面通訊的標準方法。然而，注意，然而EL是JSP技術的一個關鍵方面，它不是一個通用編成語言。而且，它是簡單的數據存取語言，它不需要使用scriptlet或請求時間表達式值就能方便地存取(并操作)應用數據。

在JSP 1.x中，頁面作者必須使用表達式<%= aName %> 來存取系統的值，如下面的例子所示：

           <someTags:aTag attribute="<%=
                    pageContext.getAttribute("aName") %>">

或自定義的JavaBeans組件的值：

  　<%= aCustomer.getAddress().getCountry() %>

表達式語言允許頁面作者使用簡化的語法存取對象。例如，可以使用下面的語句存取簡單變量：

　  <someTags:aTag attribute="${aName}">

如果想要存取嵌套的JavaBeans屬性，可以使用下面的語句：

  　<someTags.aTag attribute="${
　　    aCustomer.address.country}">

如果你使用Javascript，你將會覺得非常熟悉，因為EL采用JavaScript語法存取結構化數據。

如果可能使用過濾器： 過濾器是JSP技術的一項新功能。如果你曾經遇到過這樣一種情況，那就是有多個servlet或JSP頁面需要壓縮它們的內容，那么在這種情況下你就能夠編寫一個簡單的壓縮過濾器并將它應用到所有的資源上。例如，在Java BluePrints中，通過過濾器來提供SignOn。
使用可移植的安全模型： 絕大多數服務器提供服務器或供應商特定的安全功能，這樣就將開發者局限于某臺特定的服務器。為了最大化企業應用的可移植性，使用一個可移植的Web應用安全模型。然而，到最后，這歸結成權衡問題。例如，如果你有一組早就定義好的用戶，你可以使用基于表單的登錄或基本認證來管理他們。但是如果你希望動態創建用戶，你就需要使用容器特定的API來創建和管理用戶。但是容器特定的API不具有可移植性，使用適配器（Adapter）設計模式能夠克服這一點。
使用數據庫存儲持久信息： 可以使用Httpsession 對象實現會話，該對象提供了一個簡單方便的機制來存儲用戶、識別用戶的cookie。使用會話存儲臨時信息—所以即便這些信息丟失了，你也不用擔心。(當會話過期或客戶端改變瀏覽器的時候，會話數據就會丟失。) 如果你希望存儲持久信息，使用數據庫，在瀏覽器之間共享數據庫中的持久信息更加安全更具有可移植性。
緩存內容： 永遠都不要動態重新生成請求之間不會改變的內容。你可以在客戶端、代理端或服務器端緩存內容。
使用連接緩沖池： 推薦使用JSTL進行數據庫存取。但是如果你希望自己定制編寫數據庫存取的行為，推薦你使用連接池，這樣能有效地讓所有請求共享數據庫連接。然而，注意，J2EE服務器在背后提供了該項功能。
緩存數據庫請求結果： 如果你希望緩存數據庫結果，不要使用JDBC的ResultSet 對象作為緩存對象。它和一個鏈接緊密結合，這個鏈接和連接池相沖突。將數據從ResultSet 復制到特定應用的bean，如Vector或JDBC的RowSets。
在必要的時候采取新的JSP XML語法：實際上這基于你希望你的應用程序如何遵守XML。然而，這需要進行權衡，因為這使得JSP成為更加強大的工具，但是對開發者卻不怎么友好。
讀取并應用Enterprise BluePrints：Sun的 Enterprise BluePrints 給開發者提供了指南、模式、和例子應用程序，如Adventure Builder和Pet Store?？偟膩碚f， J2EE BluePrints提供了最佳實踐和一組設計模式，這些實踐和模式是構建具有可移植性、強壯可擴展的Java應用程序中經常出現的問題的解決方案。

集成Servlets和JSP頁面

JSP規范給出了使用JSP頁面構建Web應用程序的兩個方案：JSP模型1和模型2體系結構。這兩個模型的區別在于處理的位置。在模型1的體系結構中，如圖2所示，JSP頁面負責處理請求并將響應發送給客戶端。

圖 2: JSP模型1 體系結構

模型2體系結構，如圖3所示，集成使用了servlets 和JSP頁面。在該模型中，JSP頁面用于表示層，并且servlets負責處理各類任務。Servlet作為一個控制器，負責處理請求并創建JSP頁面所需的任何bean。該控制器也負責確定將該請求傳遞到哪個JSP頁面。JSP頁面檢索servlet創建的對象，并提取動態內容插入在一個模板中。

圖 3: JSP模型 2 體系結構