Servlet与JSP基础
发布时间: 2023-12-20 06:58:54 阅读量: 41 订阅数: 39 
# 1. 介绍Servlet与JSP
### 1.1 Servlet与JSP的定义
Servlet和JSP是Java Web开发的两大核心技术，它们都属于JavaEE（Java Enterprise Edition）的一部分。Servlet是运行在服务器端的Java程序，用于处理客户端的请求和生成动态的Web页面。JSP（JavaServer Pages）是一种模板引擎技术，它允许开发者在HTML页面中嵌入Java代码，用于动态生成页面内容。
### 1.2 Servlet和JSP的应用场景
Servlet和JSP可用于开发各种类型的Web应用程序，包括企业级系统、电子商务平台、论坛、博客等等。Servlet适合处理业务逻辑、数据库操作和其他与后端相关的任务，而JSP适合用于展示数据和处理用户界面相关的逻辑。
### 1.3 Servlet和JSP的优势和劣势
Servlet和JSP作为JavaEE的核心技术，具有以下优势：
- 可以与其他Java技术无缝集成，如Java数据库连接（JDBC）、JavaBean等。
- 可以在不同的Web容器之间进行部署和运行，具有较好的跨平台性。
- 提供了丰富的API和组件，使得开发更加灵活和高效。
然而，Servlet和JSP同时存在一些劣势：
- 开发复杂度较高，需要掌握Java语言和基本的Web开发知识。
- 需要依赖Web容器，如Tomcat、Jetty等，增加了部署和运行的成本。
- 在高并发的场景下，Servlet的性能可能受到影响。
综上所述，理解Servlet和JSP的基础知识对于Java Web开发者来说是非常重要的，它们提供了一种强大而灵活的方式来构建动态和交互性的Web应用程序。在接下来的章节中，我们将深入探讨Servlet和JSP的各个方面，帮助读者更好地理解和应用这两项技术。接下来，我们将从Servlet的基础知识开始讲解。
# 2. Servlet的基础
Servlet是Java Web开发中的重要组件，本章将介绍Servlet的基础知识，包括Servlet的生命周期、编写和部署、以及请求和响应处理。
#### 2.1 Servlet的生命周期
Servlet的生命周期包括初始化(init)阶段、请求处理(service)阶段和销毁(destroy)阶段。在初始化阶段，Servlet会被加载并初始化；在请求处理阶段，Servlet会响应客户端的请求；在销毁阶段，Servlet被销毁并释放资源。
```java
import javax.servlet.*;
import javax.servlet.http.*;
public class MyServlet implements Servlet {
public void init(ServletConfig config) throws ServletException {
// 初始化操作
}
public void service(ServletRequest request, ServletResponse response) throws ServletException, IOException {
// 请求处理操作
}
public void destroy() {
// 销毁操作
}
// 其他方法
}
```
**总结：** Servlet的生命周期包括初始化、请求处理和销毁阶段，开发者可以重写对应的方法进行自定义操作。
#### 2.2 Servlet的编写和部署
编写一个简单的Servlet，需创建一个类继承自 HttpServlet，并重写 doGet 或 doPost 方法，然后在web.xml中配置Servlet映射。
```java
import javax.servlet.*;
import javax.servlet.http.*;
public class HelloServlet extends HttpServlet {
public void doGet(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response) throws ServletException, IOException {
response.setContentType("text/html");
PrintWriter out = response.getWriter();
out.println("<h1>Hello, World!</h1>");
}
}
```
在web.xml中配置Servlet映射：
```xml
<servlet>
<servlet-name>HelloServlet</servlet-name>
<servlet-class>com.example.HelloServlet</servlet-class>
</servlet>
<servlet-mapping>
<servlet-name>HelloServlet</servlet-name>
<url-pattern>/hello</url-pattern>
</servlet-mapping>
```
**结果说明：** 通过上述操作，可以将Servlet编写并配置到web应用中，接收并处理客户端的请求。
#### 2.3 Servlet的请求和响应
Servlet可以接收来自客户端的请求，并生成对应的响应，常用的操作包括获取请求参数、设置响应类型和内容等。
```java
public void doGet(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response) throws ServletException, IOException {
String name = request.getParameter("name");
response.setContentType("text/html");
PrintWriter out = response.getWriter();
out.println("<h1>Hello, " + name + "!</h1>");
}
```
**总结：** Servlet可以处理客户端的请求，并生成对应的响应，可通过HttpServletRequest获取请求参数，通过HttpServletResponse设置响应类型和内容。
通过本章内容，读者将了解到Servlet的生命周期、编写和部署方法，以及处理请求和生成响应的操作方式。
# 3. JSP的基础
JSP（JavaServer Pages）是一种动态网页技术，它允许开发人员在HTML页面中嵌入Java代码。本章将介绍JSP的基础知识，包括JSP的运行原理、标签和指令、以及表达式和脚本的使用。
#### 3.1 JSP的运行原理
JSP页面本质上是一个Servlet，当客户端请求访问某个JSP页面时，JSP引擎将其转换为一个Servlet，并在服务器端进行编译和执行。JSP的运行原理可以简单概括为以下几个步骤：
1. 客户端发送HTTP请求访问JSP页面。
2. 服务器接收到请求后，JSP引擎将JSP页面转换为Servlet源文件。
3. Servlet源文件被编译成字节码文件，然后被加载并执行。
4. 服务器将执行结果生成HTTP响应返回给客户端。
#### 3.2 JSP的标签和指令
JSP页面可以包含多种标签和指令，用于在页面中插入Java代码、引入外部资源、定义页面属性等。常用的标签和指令包括：
- **<% ... %>**：JSP脚本let标签，用于插入Java代码片段。
- **<%= ... %>**：JSP表达式标签，用于输出Java表达式的结果。
- **<%@ ... %>**：JSP指令，用于导入Java类、设置页面属性等。
- **<jsp:include>**：用于包含其他页面或资源。
- **<jsp:forward>**：用于页面转发。
```jsp
<%@ page language="java" contentType="text/html; charset=UTF-8" pageEncoding="UTF-8"%>
<!DOCTYPE html>
<html>
<head>
<title>JSP标签和指令示例</title>
</head>
<body>
<% // JSP脚本let标签示例
String message = "Hello, JSP!";
out.println(message);
%>
<p>当前时间：<%= new java.util.Date() %></p> <%-- JSP表达式标签示例 --%>
<%-- JSP指令示例 --%>
<%@ include file="header.jsp" %>
<jsp:include page="footer.jsp" /> <%-- <jsp:include>示例 --%>
<%
// <jsp:forward>示例
response.sendRedirect("otherPage.jsp");
%>
</body>
</html>
```
##### 代码说明：
- 使用<% ... %>标签插入Java代码片段。
- 使用<%= ... %>标签输出Java表达式的结果。
- 使用<%@ ... %>指令导入Java类、设置页面属性。
- 使用<jsp:include>标签包含其他页面或资源。
- 使用<jsp:forward>标签执行页面转发。
#### 3.3 JSP的表达式和脚本
JSP页面中的表达式和脚本用于在页面中插入和执行Java代码。具体包括：
- **JSP表达式**：使用<%= ... %>标签，用于输出Java表达式的结果。
- **JSP脚本let**：使用<% ... %>标签，用于插入Java代码片段。
- **JSP声明**：使用<%! ... %>标签，用于在页面中定义成员变量和方法。
```jsp
<!DOCTYPE html>
<html>
<head>
<title>JSP表达式和脚本示例</title>
</head>
<body>
<%
// JSP脚本let示例
String name = "Alice";
out.println("Hello, " + name);
%>
<p>当前时间：<%= new java.util.Date() %></p> <%-- JSP表达式示例 --%>
<%! // JSP声明示例
int count = 0;
public void incrementCount() {
count++;
}
%>
</body>
</html>
```
##### 代码说明：
- 使用<% ... %>标签插入Java代码片段。
- 使用<%= ... %>标签输出Java表达式的结果。
- 使用<%! ... %>标签在页面中定义成员变量和方法。
# 4. Servlet与JSP的交互
在Web开发中，Servlet和JSP经常需要进行数据交互和页面跳转。本章将介绍Servlet与JSP之间的数据传递、共享数据，以及重定向和转发的实现方式。
#### 4.1 Servlet与JSP之间的数据传递
在实际开发中，Servlet和JSP之间常常需要进行数据传递，常用的方法有GET和POST请求以及请求参数的传递。下面是一个简单的数据传递示例：
```java
// Servlet中的数据传递
protected void doGet(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response) {
String username = "John";
request.setAttribute("username", username);
RequestDispatcher dispatcher = request.getRequestDispatcher("result.jsp");
dispatcher.forward(request, response);
}
// 在result.jsp中获取传递的数据
<%
String username = (String)request.getAttribute("username");
out.println("Welcome, " + username);
%>
```
通过将数据存储在request对象的属性中，然后使用RequestDispatcher进行转发，可以实现Servlet向JSP传递数据的功能。
#### 4.2 Servlet和JSP的共享数据
在实际开发中，Servlet和JSP之间还需要共享数据，可以使用application、session和cookie来实现数据的共享。以下是一个使用session共享数据的示例：
```java
// 在Servlet中设置共享数据
protected void doPost(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response) {
HttpSession session = request.getSession();
session.setAttribute("username", "Tom");
response.sendRedirect("result.jsp");
}
// 在result.jsp中获取共享数据
<%
HttpSession session = request.getSession();
String username = (String)session.getAttribute("username");
out.println("Welcome, " + username);
%>
```
通过将数据存储在session中，可以实现Servlet和JSP之间的数据共享。
#### 4.3 Servlet和JSP的重定向和转发
在实际开发中，需要对用户进行页面的跳转，可以使用重定向和转发两种方式。下面是一个简单的重定向和转发示例：
```java
// 在Servlet中进行重定向
protected void doGet(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response) {
response.sendRedirect("result.jsp");
}
// 在Servlet中进行转发
protected void doPost(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response) {
RequestDispatcher dispatcher = request.getRequestDispatcher("result.jsp");
dispatcher.forward(request, response);
}
```
通过response的sendRedirect方法可以实现重定向，而使用RequestDispatcher进行转发则可以实现Servlet和JSP之间的页面跳转。
通过本章的学习，读者将能够掌握Servlet与JSP之间的数据传递、共享数据，以及页面的重定向和转发的实现方法。
# 5. Session管理与Cookie技术
### 5.1 Session的概念和应用
Session是一种记录服务器和客户端会话状态的机制，通过在服务器端存储和管理会话数据，能够跨多个请求保持用户状态的一种技术。在Servlet和JSP中，Session常用于存储用户的登录信息、购物车数据等。
#### 5.1.1 Session的原理
当用户第一次访问服务器时，服务器为该用户创建一个唯一的Session，生成一个Session ID，并通过Cookie或URL重写的方式将Session ID返回给浏览器。
浏览器再次访问服务器时，会携带上次获取的Session ID。服务器根据Session ID找到对应的Session，并根据需要保存、修改或删除会话数据。
#### 5.1.2 Servlet中的Session管理
在Servlet中，可以通过HttpSession对象进行Session的管理。
**示例代码：**
```java
@WebServlet("/login")
public class LoginServlet extends HttpServlet {
protected void doPost(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response) throws ServletException, IOException {
String username = request.getParameter("username");
String password = request.getParameter("password");
// 假设验证通过
if ("admin".equals(username) && "123456".equals(password)) {
HttpSession session = request.getSession(); // 获取当前会话的Session对象
session.setAttribute("username", username); // 将用户名存储到Session中
response.sendRedirect("home.jsp"); // 重定向到主页
} else {
response.sendRedirect("login.jsp?errorMsg=InvalidCredentials"); // 重定向到登录页，并传递错误信息
}
}
}
```
在上面的示例中，当用户登录成功后，将用户名存储在Session中，并重定向到主页。而在其他Servlet或JSP中，可以通过`request.getSession().getAttribute("username")`来获取当前用户的用户名。
### 5.2 Servlet和JSP中的Session管理
在JSP中，同样可以通过`session`内置对象来进行Session的管理。
**示例代码：**
```jsp
<%
String username = request.getParameter("username");
String password = request.getParameter("password");
// 假设验证通过
if ("admin".equals(username) && "123456".equals(password)) {
session.setAttribute("username", username); // 将用户名存储到Session中
response.sendRedirect("home.jsp"); // 重定向到主页
} else {
response.sendRedirect("login.jsp?errorMsg=InvalidCredentials"); // 重定向到登录页，并传递错误信息
}
%>
```
与Servlet类似，在JSP中可以使用`session.getAttribute("username")`来获取用户名。
### 5.3 Cookie的原理和使用方法
Cookie是一种用于存储小量数据的机制，通过在浏览器端存储数据，能够跨多个请求保持用户状态的一种技术。在Servlet和JSP中，Cookie常用于存储用户的个性化设置、浏览历史记录等。
#### 5.3.1 Cookie的原理
当服务器需要向浏览器发送Cookie时，会在HTTP响应头中添加`Set-Cookie`字段，用于告知浏览器存储Cookie。浏览器接收到Cookie后，会将Cookie存储在本地。当浏览器再次访问服务器时，会自动将已存储的Cookie通过`Cookie`字段添加到HTTP请求头中，发送给服务器。
#### 5.3.2 Servlet中的Cookie使用
在Servlet中，可以通过`HttpServletResponse`对象的`addCookie`方法添加Cookie，通过`HttpServletRequest`对象的`getCookies`方法获取Cookie。
**示例代码：**
```java
protected void doGet(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response) throws ServletException, IOException {
Cookie usernameCookie = new Cookie("username", "admin");
usernameCookie.setMaxAge(3600); // 设置Cookie的生命周期为1小时
response.addCookie(usernameCookie);
Cookie[] cookies = request.getCookies();
if (cookies != null) {
for (Cookie cookie : cookies) {
if (cookie.getName().equals("username")) {
String username = cookie.getValue(); // 获取Cookie的值
// do something
}
}
}
}
```
在上面的示例中，通过`response.addCookie`方法添加一个名为"username"的Cookie，并设置其生命周期为1小时。在后续的请求中，可以通过遍历`request.getCookies`获取到这个Cookie，并获取其值。
### 总结
本章介绍了Session管理与Cookie技术的原理和使用方法。通过Session管理，可以在服务器端存储和管理会话数据，保持用户状态。通过Cookie技术，可以在浏览器端存储和传递数据，实现用户状态的跨请求保持。在Servlet和JSP中，都可以通过相应的对象进行Session和Cookie的操作和使用。
# 6. Servlet与JSP的高级特性
在本章中，我们将介绍Servlet与JSP的一些高级特性，包括自定义标签、过滤器和监听器以及国际化和本地化的应用。
### 6.1 JSP的自定义标签
JSP的自定义标签允许开发者定义自己的标签，在JSP页面中以标签的形式来使用。自定义标签使得页面更易于维护和理解，并且可以提高代码的重用性。
**使用步骤：**
1. 创建一个Tag处理类，实现javax.servlet.jsp.tagext.Tag接口或其子接口。
2. 在Tag处理类中实现自定义标签的逻辑。
3. 创建一个TLD（Tag Library Descriptor）文件，定义自定义标签的属性和用法。
4. 在JSP页面中导入TLD文件，并使用自定义标签。
下面是一个自定义标签的示例，用于显示当前服务器的时间：
```java
// MyTagHandler.java
package com.example.tags;
import javax.servlet.jsp.JspException;
import javax.servlet.jsp.JspWriter;
import javax.servlet.jsp.tagext.TagSupport;
import java.io.IOException;
import java.util.Date;
public class MyTagHandler extends TagSupport {
@Override
public int doStartTag() throws JspException {
JspWriter out = pageContext.getOut();
try {
out.print(new Date());
} catch (IOException e) {
throw new JspException(e);
}
return SKIP_BODY;
}
}
```
```xml
<!-- mytag.tld -->
<taglib>
<tag>
<name>mytag</name>
<tag-class>com.example.tags.MyTagHandler</tag-class>
<body-content>empty</body-content>
</tag>
</taglib>
```
```jsp
<!-- index.jsp -->
<%@ taglib prefix="my" uri="/WEB-INF/mytag.tld" %>
<html>
<head>
<title>Custom Tag Example</title>
</head>
<body>
<h1>Current Time: <my:mytag/></h1>
</body>
</html>
```
### 6.2 Servlet的过滤器和监听器
Servlet的过滤器和监听器可以在请求被处理之前或之后对请求进行拦截和处理，提供更灵活的处理方式。
**过滤器的使用：**
1. 创建一个Filter类，实现javax.servlet.Filter接口。
2. 在Filter类中实现doFilter方法，处理请求或响应。可以对请求参数进行修改、记录日志等操作。
3. 在web.xml文件中配置Filter。
下面是一个过滤器的示例，用于记录每个请求的处理时间：
```java
// MyFilter.java
package com.example.filters;
import javax.servlet.*;
import java.io.IOException;
import java.util.Date;
public class MyFilter implements Filter {
@Override
public void init(FilterConfig filterConfig) throws ServletException {
// 初始化方法
}
@Override
public void doFilter(ServletRequest request, ServletResponse response, FilterChain chain) throws IOException, ServletException {
long startTime = System.currentTimeMillis();
// 执行其他过滤器和Servlet/JSP处理逻辑
chain.doFilter(request, response);
long endTime = System.currentTimeMillis();
long elapsedTime = endTime - startTime;
System.out.println("Request processed in " + elapsedTime + "ms");
}
@Override
public void destroy() {
// 销毁方法
}
}
```
```xml
<!-- web.xml -->
<filter>
<filter-name>MyFilter</filter-name>
<filter-class>com.example.filters.MyFilter</filter-class>
</filter>
<filter-mapping>
<filter-name>MyFilter</filter-name>
<url-pattern>/*</url-pattern>
</filter-mapping>
```
**监听器的使用：**
1. 创建一个Listener类，实现javax.servlet.ServletContextListener 或其他监听器接口。
2. 在Listener类中实现相应的事件处理方法。
3. 在web.xml文件中配置Listener。
下面是一个监听器的示例，用于在Web应用启动时初始化一些资源：
```java
// MyListener.java
package com.example.listeners;
import javax.servlet.ServletContextEvent;
import javax.servlet.ServletContextListener;
public class MyListener implements ServletContextListener {
@Override
public void contextInitialized(ServletContextEvent sce) {
// 初始化资源操作
}
@Override
public void contextDestroyed(ServletContextEvent sce) {
// 资源销毁操作
}
}
```
```xml
<!-- web.xml -->
<listener>
<listener-class>com.example.listeners.MyListener</listener-class>
</listener>
```
### 6.3 JSP的国际化和本地化
JSP的国际化（Internationalization）和本地化（Localization）可以根据用户的语言、地区等偏好设置来显示特定的内容。
**使用步骤：**
1. 在JSP页面中使用相应的内置对象来获取用户的语言和地区信息。
2. 创建不同语言和地区的资源文件，存放对应的文本信息。
3. 在JSP页面中使用Java脚本代码和EL表达式来获取和显示对应语言和地区的文本。
下面是一个国际化和本地化的示例，根据用户的语言显示不同的问候信息：
```jsp
<%@ page language="java" contentType="text/html; charset=UTF-8" pageEncoding="UTF-8" %>
<%@ taglib prefix="fmt" uri="http://java.sun.com/jsp/jstl/fmt" %>
<fmt:setLocale value="${pageContext.request.locale}" />
<html>
<head>
<title>Internationalization Example</title>
</head>
<body>
<h1>
<fmt:message key="greeting.message" />
</h1>
</body>
</html>
```
```properties
greeting.message_en=Hello!
greeting.message_fr=Bonjour!
greeting.message_es=¡Hola!
```
在上面的示例中，根据用户的请求语言，通过`fmt:setLocale`标签设置Locale，然后使用`fmt:message`标签来获取相应的问候信息。资源文件中根据不同的key和语言/地区进行映射，从而显示对应的问候语。
通过学习本章的内容，我们可以充分利用Servlet和JSP的高级特性来提升开发效率和应用的功能。自定义标签使得页面更加易于管理和扩展，过滤器和监听器提供了更灵活的请求处理能力，国际化和本地化则保证了应用在不同语言环境下的适应性。
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