Java Web系列:Java Web 项目基础


1.Java Web 模块结构

JSP文件和AXPX文件类似,路径和URL一一对应,都会被动态编译为单独class。Java Web和ASP.NET的核心是分别是ServletIHttpHandler接口,因此无论是基础的Page文件(JSP、ASPX)方式还是后来发展的MVC方式(Spring MVC、ASP.NET MVC)都是基于核心接口的基础上再次封装和扩展(DispatcherServletMvcHandler)。

除JSP文件外,其他全部文件部署在应用目录的WEB-INF子目录下,WEB-INF目录可以认为是ASP.NET中将web.config文件、bin目录和App_开头的运行时目录存放在了一个统一的根目录中。

Java Web的配置文件web.xml也存放在WEB-INF目录下,而ASP.NET的配置文件web.config一般直接存放在应用目录下(ASP.NET其他目录同样可以有web.config文件)。ASP.NET将所有的引用和代码生成的dll都部署在bin中,而Java Web的引用jar和生成的class分别存放在WEB-INF的子目录lib和classes中(参考1)。

综上,类似ASP.NET中的web.config、bin、App_Data等,Java Web中的WEB-INF、web.xml、lib和classes是我们必须了解和掌握的。

|--Assembly Root
|---WEB-INF/
|--web.xml
|--lib/
|--classes/
  1. WEB-INF目录:Java Web文件的根目录。
  2. web.xml文件:配置文件(asp.net web.config)。
  3. lib目录:存放类库文件(asp.net bin)。
  4. classes目录:存放class文件(asp.net bin)。

2.Java Web项目的基本结构[Eclipse Dynamic Web Project]

Eclipse Dynamic Web Project项目

(1)可以配置需要编译的源码目录和输出目录,默认编译src目录下的源文件到build\classes目录下。

(2)可以配置WEB-INF的根目录,默认为WebContent

(3)可以选择是否生成默认web.xml文件。

我们创建一个命名为DynamicWP的默认生成web.xml的Dynamic Web Proejct项目。文件结构如下:

|--DynamicWP
|--.settings/
|--build/
|--classes/
|--src/
|--WebContent/
|--META-INF/
|--MANIFEST.MF
|--WEB-INF/
|--web.xml
|--lib/

在Eclipse的项目资源管理器中DyanmicWP项目的视图如下:

|--DynamicWP
|--Deployment Desciptor
|--JAX-WS Web Services
|--Java Resources
|--JavaScript Resources
|--build
|--WebContent
|--META-INF/
|--MANIFEST.MF
|--WEB-INF/
|--web.xml
|--lib/
  1. .settings为Eclipse项目文件夹,存放了Eslipse项目的各种配置。在Eclipse项目视图中不可见。
  2. src目录存放源码。在Eclipse的项目视图中对应为Java Resources/src。
  3. build存放编译后的文件。
  4. 可以在类似的\workspace\.metadata\.plugins\org.eclipse.wst.server.core\tmp1\wtpwebapps\DynamicWP目录中查看运行时的文件结构。

3.Maven Web项目的基本结构

鉴于目前Java IDE众多并且都有一定的拥泵,Eclipse的Java Web项目不具有可移植性。Maven即解决了项目结构的规范问题又提供了强大引用处理等强大的功能,在项目布局等方面已经是目前事实上的标准。Maven项目的主要结构如下(参考2):

|--root
|--pom.xml
|--src/
|--main/
|--java/
|--resources/
|--webapp/
|--test/
|--java/
|--resources
|--target/

Eclipse中新建一个Maven web app项目。文件结构如下:

|--MavenWP
|--pom.xml
|--.project
|--.classpath
|--.settings/
|--src/
|--target/
|--classes/
|--m2e-wtp/
  1. pom.xml:maven项目配置文件。
  2. .project文件和.classpath文件以及.settings目录和target/m2e-wtp目录下的文件为Eclipse项目配置文件。
  3. src和target:maven标准项目目录。

Eclipse4.5.1中对应的项目资源管理视图

|--MavenWP
|--Deployment Desciptor/
|--Java Resources/
|--JavaScript Resources/
|--Deployed Resources/
|--src
|--target
|--pom.xml
  1. 默认创建的项目会添加一个index.jsp并报错:使用maven搜索并添加servlet依赖更新后就可以正常运行。
  2. Java构建路径问题警告:使用maven搜索并添加compiler插件并配置configuration节点更新就可以消除。
  3. 墙的问题配置maven镜像,我采用的是http://maven.oschina.net/content/groups/public/。
  4. 默认创建的maven webapp缺少的src/main/java、src/test/java和src/test/resources等目录需要自己手动添加。
  5. 修改.settings/org.eclipse.wst.common.project.facet.core.xml,更新<installed facet="jst.web" version="3.1"/>。
  6. web.xml根节点开始部分修改如下:
<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<web-app xmlns="http://xmlns.jcp.org/xml/ns/javaee" xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"
xsi:schemaLocation
="http://xmlns.jcp.org/xml/ns/javaee http://xmlns.jcp.org/xml/ns/javaee/web-app_3_1.xsd"
version
="3.1">

 

Maven的配置文件pom.xml:

<project xmlns="http://maven.apache.org/POM/4.0.0" xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"
xsi:schemaLocation
="http://maven.apache.org/POM/4.0.0 http://maven.apache.org/maven-v4_0_0.xsd">
<modelVersion>4.0.0</modelVersion>
<groupId>me.test</groupId>
<artifactId>MavenWP</artifactId>
<packaging>war</packaging>
<version>0.0.1-SNAPSHOT</version>
<name>MavenWP Maven Webapp</name>
<url>http://maven.apache.org</url>
<dependencies>
<dependency>
<groupId>junit</groupId>
<artifactId>junit</artifactId>
<version>3.8.1</version>
<scope>test</scope>
</dependency>
<dependency>
<groupId>javax.servlet</groupId>
<artifactId>javax.servlet-api</artifactId>
<version>3.1.0</version>
</dependency>
</dependencies>
<build>
<finalName>MavenWP</finalName>
<plugins>
<plugin>
<groupId>org.apache.maven.plugins</groupId>
<artifactId>maven-compiler-plugin</artifactId>
<version>3.3</version>
<configuration>
<source>1.8</source>
<target>1.8</target>
</configuration>
</plugin>
</plugins>
</build>
</project>

4.servlet基础

正如ASP.NET的核心是IHttpHandler一样,Java Web的核心是Servlet接口,位于javax.servlet命名空间中。Filter的概念可以参考ASP.NET的HttpModule,Servlet中的各种Listener可以参考ASP.NET HttpApplicaiton中类似的event。无论是Java还是.NET的Web技术,都是基于HTTP协议的具体实现。Java Web和ASP.NET中的一些核心项对应如下:

 Java 参考3.NET备注
Corejavax.servlet.ServletSystem.Web.IHttpHandler 
HTTP Requestjavax.servlet.ServletRequestSystem.Web.HttpRequest 
HTTP Responsejavax.servlet.ServletResponseSystem.web.HttpResponse 
Cookiejavax.servlet.http.CookieSystem.Web.HttpCookie 
Sessionjavax.servlet.http.HttpSessionSystem.Web.HttpSessionState 
Applicationjavax.servlet.ServletContextSystem.Web.HttpApplication 
Begin Requestjavax.servlet.Servlet.RequestDispatcherSystem.Web.HttpApplication.BeginRequestevent 
Begin\End Requestjavax.servlet.Servlet.ServletRequestListenerSystem.Web.HttpApplication.BeginRequest\EndRequestevent 
Filterjavax.servlet.FilterSystem.Web.IHttpModule 
Application Eventjavax.servlet.ServletContextListenerSystem.Web.HttpApplication.Application_Start\Application_Endmethod

Servlet和ASP.NET的简化示意图:

用于简化web.xml配置的Servlet的注解(3.0开始支持,在ASP.NET中没有对应项):

(1)WebServlet:作用在javax.servlet.http.HttpServlet的实现类上。

(2)WebFilter:作用在javax.servlet.Filter的实现类上。

(3)WebListener:作用在Listener的实现类上(javax.servlet.ServletContextListener、javax.servlet.ServletContextAttributeListener、javax.servlet.ServletRequestListener、javax.servlet.ServletRequestAttributeListener、javax.servlet.http.HttpSessionListener、javax.servlet.http.HttpSessionAttributeListener)。

(4)WebInitParam:结合WebServlet和WebFilter注解用来配置属性。

(5)MultipartConfig:作用在javax.servlet.http.HttpServlet的实现类上。标注请求是mime/multipart类型。

用于Servlet容器初始化的ServletContainerInitializer(可实现无web.xml,3.0开始支持,可类比ASP.NET的Application_Start方法):

(1)Servlet容器启动时查找ServletContainerInitializer的实例。

(2)ServletContainerInitializer实例使用HandlesTypes标注一个或多个类型,Servlet容器将在启动时扫描classpath,获取这些类型的实例。

(3)Servlet容器在启动时调用ServletContainerInitializer实现类的onStartup方法,该方法可以获取HandlesTypes标注的所有类型对象。

5.自定义Session

Session在存储安全性要求较高的会话信息方面是必不可少的,Session当然绝对不是用来存储用户登录状态的,但类似验证码等敏感信息却必须存储在Session中。对于分布式Web应用自定义Session支持独立的状态服务器或集群是必须的。

ASP.NET通过SessionStateModule通过配置文件配置实际的Session提供程序,Session提供程序实现了SessionStateStoreProviderBase,因此在ASP.NET中实现自定义Session是通过继承SessionStateStoreProviderBase实现,配置Session是通过Web.config。ASP.NET自定义session的代码参考github上的开源项目SQLiteSessionStateStore

同理,Java Servlet中使用自定义Session通过Filter可以实现。由于不同的servlet容器对Session的实现不同,所以通用性最好的方式是继承HttpServletRequestWrapper重写getSession方法返回自定义的Session对象。Filter采用了职责链模式(chain of responsibility),HttpServletRequestWrapper采用了装饰模式(Decorator),可以通过《Head First 设计模式》阅读模式的相关内容。

(1)首先自定义继承HttpSession的MySession(为了便于演示,仅包装了容器的session并转发调用)。

import java.util.Enumeration;

import javax.servlet.ServletContext;
import javax.servlet.http.HttpSession;

public class MySession implements HttpSession {

private HttpSession _containerSession;

public MySession(HttpSession session) {
this._containerSession = session;
}

@Override
public long getCreationTime() {
return this._containerSession.getCreationTime();
}

@Override
public String getId() {
return this._containerSession.getId();
}

@Override
public long getLastAccessedTime() {
return this._containerSession.getLastAccessedTime();
}

@Override
public ServletContext getServletContext() {
return this._containerSession.getServletContext();
}

@Override
public void setMaxInactiveInterval(int interval) {
this._containerSession.setMaxInactiveInterval(interval);
}

@Override
public int getMaxInactiveInterval() {
return this._containerSession.getMaxInactiveInterval();
}

@SuppressWarnings(
"deprecation")
@Override
public HttpSessionContext getSessionContext() {
return this._containerSession.getSessionContext();
}

@Override
public Object getAttribute(String name) {
return this._containerSession.getAttribute(name);
}

@SuppressWarnings(
"deprecation")
@Override
public Object getValue(String name) {
return this._containerSession.getValue(name);
}

@Override
public Enumeration<String> getAttributeNames() {
return this._containerSession.getAttributeNames();
}

@SuppressWarnings(
"deprecation")
@Override
public String[] getValueNames() {
return this._containerSession.getValueNames();
}

@Override
public void setAttribute(String name, Object value) {
this._containerSession.setAttribute(name, value);
}

@SuppressWarnings(
"deprecation")
@Override
public void putValue(String name, Object value) {
this._containerSession.putValue(name, value);
}

@Override
public void removeAttribute(String name) {
this._containerSession.removeAttribute(name);
}

@SuppressWarnings(
"deprecation")
@Override
public void removeValue(String name) {
this._containerSession.removeValue(name);
}

@Override
public void invalidate() {
this._containerSession.invalidate();
}

@Override
public boolean isNew() {
return this._containerSession.isNew();
}

}
View Code

(2)自定义继承HttpServletRequestWrapper的MyRequest

import javax.servlet.http.HttpServletRequest;
import javax.servlet.http.HttpServletRequestWrapper;
import javax.servlet.http.HttpSession;

public class MyRequest extends HttpServletRequestWrapper {

public MyRequest() {
super(null);
}

public MyRequest(HttpServletRequest request) {
super(request);
// TODO 自动生成的构造函数存根
}

@Override
public HttpSession getSession(boolean create) {
return new MySession(super.getSession(create));
}

@Override
public HttpSession getSession() {
return new MySession(super.getSession());
}
}
View Code

(3)自定义Filter将Request包装为MyRequest

import java.io.IOException;

import javax.servlet.Filter;
import javax.servlet.FilterChain;
import javax.servlet.FilterConfig;
import javax.servlet.ServletException;
import javax.servlet.ServletRequest;
import javax.servlet.ServletResponse;
import javax.servlet.annotation.WebFilter;
import javax.servlet.http.HttpServletRequest;

@WebFilter(
"/*")
public class MyFilter implements Filter {

@Override
public void init(FilterConfig filterConfig) throws ServletException {
// TODO 自动生成的方法存根

}

@Override
public void doFilter(ServletRequest request, ServletResponse response, FilterChain chain)
throws IOException, ServletException {
chain.doFilter(
new MyRequest((HttpServletRequest) request), response);

}

@Override
public void destroy() {
// TODO 自动生成的方法存根

}

}
View Code

通过注解配置了Filter,也可以通过原始的web.xml方式配置。

6.参考

1.https://docs.oracle.com/javaee/7/tutorial/packaging003.htm

2.http://maven.apache.org/guides/introduction/introduction-to-the-standard-directory-layout.html

3.https://docs.oracle.com/javaee/7/tutorial/webapp005.htm

小结:

你至少应该知道的:

(1)配置文件:ASP.NET的web.config和Java的web.xml

(2)Web核心:ASP.NET的IHttpHandler接口和Java的Servlet接口

(3)拦截器:ASP.NET的HttpModule和Java的Filter

(4)应用程序事件:ASP.NET的HttpApplication event和Java的各种Listener

(5)启动器:ASP.NET的Application_Start和Java的ServletContainerInitializer

(6)引用管理:ASP.NET的Nuget和Java的Maven

感想:

ASP.NET的核心对象不像Java Servlet一样,从一开始就基于接口,这是缺点。但Java Servlet的核心对象全靠容器实现,就连HttpSession同样如此,这也是缺点。比如自定义个Session十分麻烦,没有像ASP.NET一样简单配置即可。另外Servlet的一些抽象定义有点过头了,不够简洁。

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