Java Web基础：Servlet与JSP - 智猿学院-前后端，数据库，人工智能，云计算等领域前沿技术讲座

好的，各位靓仔靓女，欢迎来到“Java Web 基础：Servlet 与 JSP”技术讲座现场！我是你们的老朋友，也是你们今天的主讲人，江湖人称“代码小王子”。今天咱们不搞那些高大上的理论，就聊聊 Java Web 开发的“老两口”——Servlet 和 JSP。

别一听“老两口”就觉得枯燥，他们可是 Java Web 世界里不可或缺的灵魂人物，一个负责“搬砖”，一个负责“美化”，配合默契，相爱相杀，共同构建了无数精彩纷呈的网页应用。准备好了吗？让我们一起揭开他们的神秘面纱吧！😎

第一幕：Servlet——默默奉献的“搬砖工”

Servlet，你可以把它想象成一个勤勤恳恳的“搬砖工”，专门负责处理来自客户端的请求，然后根据请求的内容，进行相应的业务逻辑处理，最后再把处理结果返回给客户端。说白了，它就是个“中间人”，负责沟通客户端和服务器，并完成一些“脏活累活”。

1. 什么是 Servlet？

Servlet 是运行在 Web 服务器或应用服务器上的 Java 程序，用于处理 HTTP 请求并生成响应。它并非独立的进程，而是寄生在 Web 服务器中，由服务器负责管理其生命周期。

官方定义： Servlet 是使用 Java Servlet API 实现的 Java 类，运行在支持 Servlet 规范的 Web 服务器中。
通俗解释： Servlet 就像一个邮局分拣员，负责接收信件（HTTP 请求），根据信件上的地址（URL）进行分类，然后交给相应的处理人员（Java 代码）进行处理，最后再把处理结果（HTTP 响应）发送给收信人（客户端）。

2. Servlet 的生命周期

Servlet 的生命周期由 Web 服务器管理，大致分为以下几个阶段：

阶段	描述
加载与实例化	当服务器第一次收到对该 Servlet 的请求时，或者服务器启动时（如果配置了自动加载），服务器会加载 Servlet 类，并创建 Servlet 实例。
初始化	服务器调用 Servlet 的 `init()` 方法，进行一些初始化操作，例如读取配置文件、建立数据库连接等。`init()` 方法只会被调用一次。
请求处理	当客户端发送请求到该 Servlet 时，服务器会调用 Servlet 的 `service()` 方法，根据 HTTP 请求的方法（GET、POST 等），调用对应的 `doGet()` 或 `doPost()` 方法来处理请求。`service()` 方法会被多次调用。
销毁	当服务器关闭或 Servlet 需要被卸载时，服务器会调用 Servlet 的 `destroy()` 方法，释放资源。`destroy()` 方法只会被调用一次。

3. 如何编写一个 Servlet？

编写 Servlet 非常简单，只需要以下几步：

创建一个 Java 类，继承 javax.servlet.http.HttpServlet 类。 HttpServlet 类是 Servlet API 中专门用于处理 HTTP 请求的类，它提供了一些方便的方法，例如 doGet()、doPost() 等。
重写 doGet() 或 doPost() 方法，处理 GET 或 POST 请求。 在这些方法中，你可以编写你的业务逻辑代码，例如从数据库中读取数据、进行计算等。
配置 Servlet。 你需要在 web.xml 文件（或者使用注解）中配置 Servlet，指定 Servlet 的名称、URL 映射等信息。

代码示例：

import javax.servlet.ServletException;
import javax.servlet.annotation.WebServlet;
import javax.servlet.http.HttpServlet;
import javax.servlet.http.HttpServletRequest;
import javax.servlet.http.HttpServletResponse;
import java.io.IOException;
import java.io.PrintWriter;

@WebServlet("/hello") // 使用注解配置 Servlet
public class HelloServlet extends HttpServlet {
    @Override
    protected void doGet(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response) throws ServletException, IOException {
        // 设置响应内容类型为 HTML
        response.setContentType("text/html");
        response.setCharacterEncoding("UTF-8");

        // 获取 PrintWriter 对象，用于向客户端输出内容
        PrintWriter out = response.getWriter();

        // 输出 HTML 内容
        out.println("<!DOCTYPE html>");
        out.println("<html>");
        out.println("<head>");
        out.println("<title>Hello Servlet</title>");
        out.println("</head>");
        out.println("<body>");
        out.println("<h1>Hello, Servlet! 👋</h1>");
        out.println("<p>这是一个简单的 Servlet 示例。</p>");
        out.println("</body>");
        out.println("</html>");

        // 关闭 PrintWriter
        out.close();
    }

    @Override
    protected void doPost(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response) throws ServletException, IOException {
        // 处理 POST 请求
        doGet(request, response); // 这里简单地调用 doGet 方法处理 POST 请求
    }
}

web.xml 配置（如果未使用注解）：

<web-app>
  <servlet>
    <servlet-name>HelloServlet</servlet-name>
    <servlet-class>HelloServlet</servlet-class>
  </servlet>
  <servlet-mapping>
    <servlet-name>HelloServlet</servlet-name>
    <url-pattern>/hello</url-pattern>
  </servlet-mapping>
</web-app>

4. Servlet 的优点与缺点

优点：
- 灵活性： Servlet 可以处理各种复杂的业务逻辑，具有很高的灵活性。
- 性能： Servlet 运行在服务器端，可以充分利用服务器的资源，提高性能。
- 可扩展性： Servlet 可以方便地进行扩展，满足不断变化的需求。
缺点：
- 代码复杂： Servlet 的代码通常比较复杂，需要编写大量的 Java 代码。
- 维护困难： Servlet 的代码与 HTML 代码混合在一起，维护起来比较困难。
- 开发效率低： Servlet 的开发效率相对较低，需要花费较多的时间。

第二幕：JSP——精通化妆的“设计师”

JSP，你可以把它想象成一个精通化妆的“设计师”，专门负责美化网页，让网页看起来更加漂亮、更加吸引人。它在 Servlet 的基础上，增加了对 HTML 代码的支持，使得开发者可以更加方便地编写网页。

1. 什么是 JSP？

JSP（JavaServer Pages）是一种动态网页技术，它允许开发者在 HTML 页面中嵌入 Java 代码，从而实现动态内容的生成。

官方定义： JSP 是一种基于 Java 的动态网页技术，它允许开发者在 HTML 页面中嵌入 Java 代码，从而实现动态内容的生成。
通俗解释： JSP 就像一个化妆师，它可以在 HTML 页面上涂脂抹粉，让页面看起来更加漂亮。同时，它还可以根据不同的情况，动态地调整页面的内容，让页面更加个性化。

2. JSP 的工作原理

JSP 的工作原理可以用一句话概括：JSP 页面会被 Web 服务器编译成 Servlet。

具体来说，当 Web 服务器收到对 JSP 页面的请求时，它会首先检查该 JSP 页面是否已经被编译成 Servlet。如果还没有被编译，服务器会调用 JSP 引擎将 JSP 页面编译成一个 Servlet。然后，服务器会像处理普通的 Servlet 一样，调用该 Servlet 的 service() 方法来处理请求，并生成响应。

3. JSP 的语法

JSP 的语法主要包括以下几种：

指令（Directives）： 用于设置 JSP 页面的属性，例如页面编码、导入类等。常用的指令有 page、include、taglib 等。
声明（Declarations）： 用于声明 JSP 页面中使用的变量和方法。
脚本表达式（Expressions）： 用于在 JSP 页面中输出变量的值。
脚本代码（Scriptlets）： 用于在 JSP 页面中编写 Java 代码。
注释（Comments）： 用于在 JSP 页面中添加注释。

代码示例：

<%@ page language="java" contentType="text/html; charset=UTF-8" pageEncoding="UTF-8"%>
<!DOCTYPE html>
<html>
<head>
    <title>Hello JSP</title>
</head>
<body>
    <h1>Hello, JSP! 👋</h1>
    <p>这是一个简单的 JSP 示例。</p>

    <%-- Java 代码 --%>
    <%
        String name = "代码小王子";
        int age = 18;
    %>

    <%-- 输出变量的值 --%>
    <p>姓名：<%= name %></p>
    <p>年龄：<%= age %></p>

    <%-- 使用表达式 --%>
    <p>你好的两倍是：<%= age * 2 %></p>

    <%-- 循环输出 --%>
    <ul>
        <% for (int i = 1; i <= 5; i++) { %>
            <li>第 <%= i %> 项</li>
        <% } %>
    </ul>
</body>
</html>

4. JSP 的优点与缺点

优点：
- 开发效率高： JSP 的开发效率相对较高，可以快速地编写网页。
- 易于维护： JSP 的代码与 HTML 代码分离，维护起来比较容易。
- 可重用性： JSP 可以方便地进行重用，提高开发效率。
缺点：
- 代码复杂： JSP 的代码中混合了 Java 代码和 HTML 代码，容易造成代码混乱。
- 性能： JSP 页面需要被编译成 Servlet，会影响性能。
- 安全性： JSP 页面中可能存在安全漏洞，需要注意安全性。

第三幕：Servlet + JSP——珠联璧合的“黄金搭档”

Servlet 和 JSP 各有优缺点，单独使用都有一定的局限性。因此，在实际开发中，通常会将 Servlet 和 JSP 结合起来使用，Servlet 负责处理业务逻辑，JSP 负责展示页面，形成一种“Model-View-Controller”（MVC）的设计模式。

1. MVC 设计模式

MVC 是一种常用的软件设计模式，它将应用程序分为三个部分：

Model（模型）： 负责处理数据和业务逻辑。
View（视图）： 负责展示数据。
Controller（控制器）： 负责接收用户的请求，调用模型处理数据，然后将处理结果传递给视图进行展示。

在 Java Web 开发中，通常使用 Servlet 作为 Controller，负责接收用户的请求，调用 Model 处理数据，然后将处理结果传递给 JSP 作为 View 进行展示。

2. Servlet + JSP 的工作流程

Servlet + JSP 的工作流程大致如下：

客户端发送 HTTP 请求到 Servlet。
Servlet 接收到请求后，调用 Model 处理数据。
Model 处理完数据后，将处理结果返回给 Servlet。
Servlet 将处理结果存储到 request 或 session 作用域中。
Servlet 将请求转发（forward）或重定向（redirect）到 JSP 页面。
JSP 页面从 request 或 session 作用域中获取数据，并进行展示。
JSP 页面生成 HTML 响应，返回给客户端。

代码示例：

Servlet：

import javax.servlet.ServletException;
import javax.servlet.annotation.WebServlet;
import javax.servlet.http.HttpServlet;
import javax.servlet.http.HttpServletRequest;
import javax.servlet.http.HttpServletResponse;
import java.io.IOException;

@WebServlet("/user")
public class UserServlet extends HttpServlet {
    @Override
    protected void doGet(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response) throws ServletException, IOException {
        // 模拟从数据库中获取用户信息
        String username = "代码小王子";
        int age = 18;

        // 将用户信息存储到 request 作用域中
        request.setAttribute("username", username);
        request.setAttribute("age", age);

        // 将请求转发到 user.jsp 页面
        request.getRequestDispatcher("/user.jsp").forward(request, response);
    }
}

JSP：

<%@ page language="java" contentType="text/html; charset=UTF-8" pageEncoding="UTF-8"%>
<!DOCTYPE html>
<html>
<head>
    <title>用户信息</title>
</head>
<body>
    <h1>用户信息</h1>
    <p>姓名：${username}</p>
    <p>年龄：${age}</p>
</body>
</html>

3. ServletContext, ServletConfig, and Session

这三个对象在Servlet和JSP中扮演着重要的角色，理解它们对于构建健壮的Web应用至关重要。

ServletContext: 整个Web应用的“大管家”，它在Web应用启动时创建，并在Web应用关闭时销毁。所有Servlet和JSP都可以访问同一个ServletContext。你可以把ServletContext看作是Web应用的全局存储，可以用来存储一些共享的信息，例如数据库连接池、应用程序配置等。使用 getServletContext() 方法获取。
- 特点: 全局唯一，生命周期长（随Web应用启动和停止）。
- 用途: 存储全局配置信息，共享资源，记录日志等。
ServletConfig: 每个Servlet的“小助手”，它在Servlet初始化时创建，并在Servlet销毁时销毁。每个Servlet都有自己的ServletConfig对象，其中包含了该Servlet的初始化参数。你可以把ServletConfig看作是Servlet的局部配置，可以用来存储一些Servlet特有的信息，例如Servlet的名称、初始化参数等。使用 getServletConfig() 方法获取。
- 特点: 每个Servlet独有，生命周期与Servlet一致。
- 用途: 获取Servlet的初始化参数。
HttpSession: 每个用户的“专属空间”，它在用户第一次访问Web应用时创建，并在用户会话结束时销毁。每个用户都有自己的HttpSession对象，可以用来存储用户的会话信息，例如用户名、登录状态、购物车内容等。使用 request.getSession() 方法获取。
- 特点: 每个用户独有，生命周期与用户会话一致。
- 用途: 存储用户会话信息，实现用户登录、购物车等功能。

总结：

Servlet 和 JSP 是 Java Web 开发的基石，掌握它们对于构建 Web 应用至关重要。Servlet 负责处理业务逻辑，JSP 负责展示页面，两者配合使用，可以构建出功能强大、界面美观的 Web 应用。希望今天的讲座能够帮助大家更好地理解 Servlet 和 JSP，并在实际开发中灵活运用它们。

划重点：

Servlet 是“搬砖工”，负责处理请求。
JSP 是“设计师”，负责美化页面。
Servlet + JSP 是“黄金搭档”，共同构建 Web 应用。
ServletContext 是“大管家”，ServletConfig 是“小助手”，HttpSession 是“专属空间”。

好了，今天的讲座就到这里，感谢大家的聆听！如果大家还有什么问题，可以在评论区留言，我会尽力解答。下次再见！👋

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