动态网站开发讲课笔记06：JSP技术
JSP全名是Java Server Pages，即Java服务器页面。它是Servlet更高级别的扩展。在JSP文件中，HTML代码与Java代码共同存在，其中，HTML代码用来实现网页中静态内容的显示，Java代码用来实现网页中动态内容的显示。最终，JSP文件会通过Web服务器的Web容器编译成一个Servlet，用来处理各种请求。
由于JSP是基于Java语言的，使用JSP开发的Web应用是跨平台的，可以应用于不同的系统中，如Windows、Linux等。当从一个平台移植到另一个平台时，JSP和JavaBean的代码并不需要重新编译，这是因为Java的字节码是与平台无关的，这也符合了Java语言“一次编译，到处运行”的特点。
在使用JSP技术开发Web应用时，可以将界面的开发与应用程序的开发分离开。开发人员使用HTML设计界面，使用JSP标签和脚本动态生成页面上的内容。在服务器端，JSP容器负责解析JSP标签和脚本程序，生成所请求的内容，并将执行结果以HTML页面的形式返回给浏览器。
JSP中可以使用JavaBean编写业务组件，也就是使用一个JavaBean封装业务处理代码或者作为一个数据存储模型，在JSP页面中，甚至在整个项目中，都可以重复使用这个JavaBean，同时，JavaBean也可以应用到其他Java应用程序中。
预编译就是在用户第一次通过浏览器访问JSP页面时，服务器将对JSP页面代码进行编译，并且仅执行一次编译。编译好的代码将被保存，在用户下一次访问时，会直接执行编译好的代码。这样不仅节约了服务器的CPU资源，还大大提升了客户端的访问速度。
JSP的工作模式是请求/响应模式，客户端首先发出HTTP请求，JSP程序收到请求后进行处理并返回处理结果。一个JSP文件第一次被请求时，JSP容器把该JSP文件转换成为一个Servlet，而这个容器本身也是一个Servlet。
如果是第一次访问JSP文件，被服务器翻译成一个对应的Java文件（Sevlet），然后，再被编译成.class文件并加载到内存中。如果是第二次访问JSP，那就可以直接调用内存中的JSP实例，所以之后访问JSP速度会比之前快一些。
第1步、客户端发出请求，请求访问JSP文件。
第2步、JSP容器先将JSP文件转换成一个Java源文件（Java Servlet源程序），在转换过程中，如果发现JSP文件中存在任何语法错误，则中断转换过程，并向服务端和客户端返回出错信息。
3步、如果转换成功，则JSP容器将生成的Java源文件编译成相应的字节码文件*.class。该class文件就是一个Servlet，Servlet容器会像处理其他Servlet一样来处理它。
第4步、由Servlet容器加载转换后的Servlet类（.class文件）创建一个该Servlet（JSP页面的转换结果）的实例，并执行Servlet的jspInit()方法完成初始化。jspInit()方法在Servlet的整个生命周期中只会执行一次。
第5步、JSP容器执行jspService()方法处理客户端的请求。对于每一个请求，JSP容器都会创建一个新的线程来处理它。如果多个客户端同时请求该JSP文件，则JSP容器会创建多个线程，使得每一个客户端请求都对应一个线程。JSP运行过程中采用的这种多线程的执行方式可以极大地降低对系统资源的消耗，提高系统的并发量并缩短响应时间。需要注意的是，由于第 4 步生成的Servlet实例是常驻内存的，所以响应速度非常快。
第6步、如果JSP文件被修改了，则服务器将根据新的设置决定是否对该文件进行重新编译。如果需要重新编译，则使用重新编译后的结果取代内存中常驻的Servlet实例，并继续上述处理过程。
第7步、虽然JSP效率很高，但在第一次调用的时候往往由于需要转换和编译，会产生一些轻微的延迟。此外，由于系统资源不足等原因，JSP容器可能会以某种不确定的方式将Servlet实例从内存中移除，发生这种情况时，JSP容器首先会调用jspDestroy()方法，然后Servlet实例会被加入“垃圾收集”处理。
第8步、当请求处理完成后，响应对象由JSP容器接收，并将HTML格式的响应信息发送回客户端。
了解了JSP的运行原理后，完全可以利用其中的一些步骤来做一些工作，例如，可以在jspInit()中进行一些初始化工作（建立数据库的连接、建立网络连接、从配置文件中获取一些参数等），可以在jspDestroy()中释放相应的资源等。
虽然已经创建过JSP文件，但是并未对JSP文件的页面构成进行详细介绍。一个JSP页面可以包括指令标识、HTML代码、JavaScript代码、嵌入的Java代码、注释和JSP动作标识等内容。
JSP脚本元素是指嵌套在“<%”和“%>”之中的一条或多条Java程序代码。通过JSP脚本元素可以将Java代码嵌入HTML页面中，所有可执行的Java代码，都可以通过JSP脚本执行。
JSP Scriptlets 是一段代码片段。所谓代码片段，就是在JSP页面中嵌入的Java代码或脚本代码。代码片段将在页面请求的处理期间被执行，通过Java代码可以定义变量或流程控制语句等；而脚本代码可以应用JSP的内置对象在页面输出内容、处理请求和访问session会话等。
<% java 代码（变量、方法、表达式等）%>
在JSP Scriptlets中可以进行属性的定义，也可以输出内容，但是它不可以进行方法的定义。如果想在脚本元素中定义方法，可以使用声明标识。声明标识用于在JSP页面中定义全局变量或方法，它以“<%!”开始，以“%>”结束。通过声明标识定义的变量和方法可以被整个JSP页面访问，所以通常使用该标识定义整个JSP页面需要引用的变量或方法。
在JSP声明语句中定义的都是成员方法、成员变量、静态方法、静态变量、静态代码块等。在JSP声明语句中声明的方法在整个JSP页面内有效，但是在方法内定义的变量只在该方法内有效。当声明的方法被调用时，会为方法内定义的变量分配内存，而调用结束后立刻会释放所占的内存。
<%!
定义变量或方法等
%>
“<%!”和“%>”里面定义的属性是成员属性，相当于类的属性，方法相当于是全局的方法，也相当于是类里面的方法，但是在“<%!”和“%>”里面是不可以进行输出的，只能在里面进行方法的定义和属性的定义。
“<%!”和“%>”是用来定义属性和方法的，“<%”和“%>”主要是用来输出内容的，因此如果涉及到了成员变量的操作，那么就应该使用“<%!”和“%>”，而如果是涉及到了输出内容的时候，就使用“<%”和“%>”。
通过声明标识创建的变量和方法在当前JSP页面中有效，它的生命周期是从创建开始到服务器结束；代码片段创建的变量或方法，也是在当前JSP页面有效，但它的生命周期是页面关闭后就会被销毁。
JSP表达式（expression）用于向页面输出信息，它以“<%=”开始，以“%>”结束。
<%= expression %>
上述语法格式中，参数expression可以是任何Java语言的完整表达式，该表达式的最终运算结果将被转换成一个字符串。
注意“<%=”是一个完整的符号，“<%”和“=”之间不能有空格，且JSP表达式中的变量或表达式后面不能有分号（;）。
基本概念：在JSP页面中可以嵌入代码片段，在代码片段中也可以加入注释。代码片段中的注释同Java的注释相同，其中单行注释以“//”开头，后面接注释内容。
语法格式
// 注释内容
基本概念：多行注释以“/”开头，以“ /”结束。在这个标识中间的内容为注释内容，并且注释内容可以换行。
语法格式
/*
注释内容1
注释内容2
......
*/
为了程序的美观，习惯上在每行注释内容的前面加上一个“*” /*
* 注释内容1
* 注释内容2
* ......
*/
基本概念：提示文档注释在被Javadoc文档工具生成文档时读取，文档是对代码结构和功能的描述。
语法格式
/**
提示信息1
提示信息2
......
*/
同多行注释一样，为了程序的美观，习惯上在每行注释内容的前面加上一个“*” /**
* 提示信息1
* 提示信息2
* ......
*/
在文档中添加的HTML注释虽然在浏览器页面中不显示，但是可以通过查看源代码的方式看到这些注释信息。所以严格来说，这些注释是不安全的。为此，JSP提供了隐藏注释，隐藏注释不仅在浏览器页面中看不到，在查看HTML源代码时也看不到，所以隐藏注释有着较高的安全性。
<%-- 注释内容 --%>
由于HTML注释对JSP嵌入的代码不起作用，因此可以利用它们的组合构成动态的HTML注释文本。
JSP指令用来设置整个JSP页面相关的属性，如网页的编码方式和脚本语言。
在JSP页面中，经常需要对页面的某些特性进行描述，例如，页面的编码方式，JSP页面采用的语言等，这些特性的描述可以通过page指令实现。
<%@ page 属性名1 = "属性值1" 属性名2 = "属性值2" ...%>
page用于声明指令名称，属性用来指定JSP页面的某些特性。page指令还提供了一系列与JSP页面相关的属性。
属性名称
取值范围
描述
language
java
指定JSP页面所用的脚本语言，默认为Java
import
任何包名、类名
指定在JSP页面翻译成的Servlet源文件中导入的包或类。import是唯一可以声明多次的page指令属性。一个import属性可以引用多个类，中间用英文逗号隔开
session
true、false
指定该JSP内是否内置Session对象，如果为true，则说明内置Session对象，可以直接使用，否则没有内置Session对象。默认情况下，session属性的值为true。需要注意的是，JSP 容器自动导入以下4个包：java.lang.、javax.servlet. 、javax.servlet.jsp.、javax.servlet.http.
isErrorPage
true、false
指定该页面是否为错误处理页面，如果为true，则该JSP内置有一个Exception对象的exception，可直接使用。默认情况下，isErrorPage的值为false
errorPage
某个JSP页面的相对路径
指定一个错误页面，如果该JSP程序抛出一个未捕捉的异常，则转到errorPage指定的页面。errorPage指定页面的isErrorPage属性为true，且内置的exception对象为未捕捉的异常
contentType
有效的文档类型
指定当前JSP页面的MIME类型和字符编码，例如：HTML格式为text/html、纯文本格式为text/plain、JPG图像为image/jpeg、GIF图像为image/gif、Word文档为application/msword
pageEnCoding
当前页面
指定页面编码格式
在实际开发时，有时需要在JSP页面中包含另一个JSP页面，这时，可以通过include指令实现。
<%@ include file="被包含的文件地址" %>
include指令只有一个file属性，用于指定要包含文件的路径。需要注意的是，插入文件的路径一般不以“/”开头，而是使用相对路径。
（1）被引入的文件必须遵循JSP语法，其中的内容可以包含静态HTML、JSP脚本元素和JSP指令等普通JSP页面所具有的一切内容。
在JSP文件中，可以通过taglib指令标识该页面中所使用的标签库，同时引用标签库，并指定标签的前缀。在页面中引用标签库后，就可以通过前缀来引用标签库中的标签。
<%@ taglib prefix="tagPrefix" uri="tagURI" %>
属性
作用
prefix
用于指定标签的前缀，该前缀不能命名为jsp、jspx、java、sun、servlet和sunw。
uri
用于指定标签库文件的存放位置。
与JSP指令元素不同的是，JSP动作元素在请求处理阶段起作用。JSP动作元素是用XML语法写成的。利用JSP动作可以动态地插入文件、重用JavaBean组件、把用户重定向到另外的页面、为Java插件生成HTML代码。
在JSP页面中，jsp:include动作元素用于向当前页面引入其他的文件，被引入的文件可以是动态文件，也可以是静态文件。
< jsp: includepage = " URL" flush = " true|false" />
属性
作用
page
用于指定被引入文件的相对路径。例如，指定属性值为top.jsp，则表示将当前JSP文件相同文件夹下的top.jsp文件引入到当前JSP页面中。
flush
用于指定是否将当前页面的输出内容刷新到客户端，默认情况下，flush属性的值为false。
<jsp:include>包含的原理是将被包含页面编译处理后的结果包含在当前页面中。例如，在页面1中使用<jsp:include>元素包含了页面2，当浏览器第一次请求页面1时，Web容器首先会编译页面2，然后将编译处理后的返回结果包含在页面1中，之后编译页面1，最后将两个页面组合的结果回应给浏览器。
include指令通过file属性指定被包含的文件，file属性不支持任何表达式; jsp:include动作元素通过page属性指定被包含的文件，page属性支持JSP表达式。
使用include指令时，被包含的文件内容会原封不动地插入到包含页中，然后JSP编译器再将合成后的文件最终编译成一个Java文件；使用<jsp:include>动作元素包含文件时，当该元素被执行时，程序会将请求转发到被包含的页面，并将执行结果输出到浏览器中，然后返回包含页，继续执行后面的代码。因为服务器执行的是多个文件，所以如果一个页面包含了多个文件，JSP编译器会分别对被包含的文件进行编译。
在应用include指令包含文件时，由于被包含的文件最终会生成一个文件，所以在被包含文件、包含文件中不能有重复的变量名或方法；而在应用<jsp:include>动作元素包含文件时，因为每个文件是单独编译的，所以被包含文件和包含文件中的重名变量和方法是不冲突的。
注意：<jsp:include>动作元素对包含的动态文件和静态文件的处理方式是不同的，如果被包含的是静态文件，则包含页面执行后，在使用了<jsp:include>动作元素的位置将会输出被包含文件的内容。如果<jsp:include>动作元素包含的是一个动态文件，那么JSP编译器将编译并执行被包含文件。
<jsp:forward>动作元素可以将当前请求转发到其他Web资源（HTML页面、JSP页面和Servlet等），执行请求转发之后，当前页面将不再执行，而是执行该元素指定的目标页面。
< jsp: forwardpage = " relativeURL" /> page属性用于指定请求转发到的资源的相对路径，该路径的目标文件必须是当前应用中的内部资源。
在JSP页面中，有一些对象需要频繁使用，如果每次都重新创建这些对象则会非常麻烦。为了简化Web应用程序的开发，JSP2.0规范中提供了9个隐式（内置）对象，它们是JSP默认创建的，可以直接在JSP页面中使用。
名称
类型
描述
out
javax.servlet.jspJspWriter
用于页面输出
request
javax.servlet.http.HttpServletRequest
得到用户请求信息
response
javax.servlet.http.HttpServletResponse
服务器向客户端的回应信息
config
javax.servlet.ServletConfig
服务器配置，可以取得初始化参数
session
javax.servlet.http.HttpSession
用来保存用户的信息
application
javax.servlet.ServletContext
所有用户的共享信息
page
java.lang.Object
指当前页面转换后的Servlet类的实例
pageContext
javax.servlet.jsp.PageContext
JSP的页面容器
exception
java.lang.Throwable
表示JSP页面所发生的异常，在错误页中才起作用
上表中列举了JSP的9个隐式对象及它们各自对应的类型。其中，由于request、response、config、session和application所属的类及其用法在前面已经讲解过，而page对象在JSP页面中很少被用到。
在JSP页面中，经常需要向客户端发送文本内容，向客户端发送文本内容可以使用out对象实现。out对象是javax.servlet.jsp.JspWriter类的实例对象，它的作用与ServletResponse.getWriter()方法返回的PrintWriter对象非常相似，都是用来向客户端发送文本形式的实体内容。不同的是，out对象的类型为JspWriter，它相当于带缓存功能的PrintWriter。
JSP页面⟹ \Longrightarrow⟹JspWriter对象的缓冲区⟹ \Longrightarrow⟹Response的缓冲区⟹ \Longrightarrow⟹Servlet引擎
在JSP页面中，通过out隐式对象写入数据相当于将数据插入到JspWriter对象的缓冲区中，只有调用了ServletResponse.getWriter()方法，缓冲区中的数据才能真正写入到Servlet引擎所提供的缓冲区中。
有时候，开发人员希望out对象可以直接将数据写入Servlet引擎提供的缓冲区中，这时，可以通过page指令中操作缓冲区的buffer属性来实现。
在JSP页面中，使用pageContext对象可以获取JSP的其他8个隐式对象。pageContext对象是javax.servlet.jsp.PageContext类的实例对象，它代表当前JSP页面的运行环境，并提供了一系列用于获取其他隐式对象的方法。
方法名
功能描述
JspWriter getOut()
用于获取out隐式对象
Object getPage()
用于获取page隐式对象
ServletRequest getRequest()
用于获取request隐式对象
ServletResponse getResponse()
用于获取response隐式对象
HttpSession getSession()
用于获取session隐式对象
Exception getException()
用于获取exception隐式对象
ServletConfig getServletConfig()
用于获取config隐式对象
ServletContext getServletContext()
用于获取application隐式对象
方法名
功能描述
void setAttribute(String name, Object value, int scope)
用于设置pageContext对象的属性
Object getAttribute(String name, int scope)
用于获取pageContext对象的属性
void removeAttribute(String name, int scope)
用于删除指定范围内名称为name的属性
void removeAttribute(String name)
用于删除所有范围内名称为name的属性
Object findAttribute(String name)
用于从4个域对象中查找名称为name的属性
pageContext操作属性的相关方法中参数name指定的是属性名称，参数scope指定的是属性的作用范围。
常量
作用范围
pageContext.PAGE_SCOPE
表示页面范围
pageContext.REQUEST_SCOPE
表示请求范围
pageContext.SESSION_SCOPE
表示会话范围
pageContext.APPLICATION_SCOPE
表示Web应用程序范围
需要注意的是，当调用findAttribute()方法查找名称为name的属性时，会按照page、request、session和application的顺序依次进行查找，如果找到，则返回属性的名称，否则返回null。
在JSP页面中，经常需要处理一些异常信息，处理异常信息可以通过exception对象实现。exception对象是java.lang.Exception类的实例对象，它用于封装JSP中抛出的异常信息。需要注意的是，exception对象只有在错误处理页面才可以使用，即page指令中指定了属性<%@ page isErrorPage=“true”%>的页面。
