Java Web基礎（一）(HTML、Servlet/JSP)
要成為牛逼的JavaWeb程式設計師， Java Web的基礎非常重要，現在有各種成熟的設計框架例如JQuery、Spring、Struts、Mybatis，將Java Web基礎的複雜且通用的邏輯進行封裝，減少了程式設計師的程式碼量，提高了編碼效率，但是這些框架非常不利於我們瞭解Java Web底層如何運作，甚至不知道HTML(HyperText MarkupLanguage)、HTTP(HyperText Transfer Protocol)、URL(Uniform Resource Locator)以及文字編碼的問題。當我們習慣使用這些框架而不去探究其實現原理時，我們的開發水平也就被這些框架所禁錮了，學不到核心，也就無法創新。
我就是一個被這些框架所坑的小程式猿。由於學東西很快，所以在專案中很快就能上手，產生勞動力。但是越寫越覺得不安，“為什麼要這樣寫呢？”、“Struts2是怎麼把JSP頁面、Controller、Model聯絡起來的？”、“前臺的請求是如何被後臺準確接收的？”、“Servlet是什麼？”……如果你沒想過這些問題，說明你已經被當前的工作禁錮了思維，僅僅為了實現某個功能而程式設計，幾乎沒有任何技術水平的提高。
在認識到這些之後，我就開始了Java Web基礎的學習，下面是我的學習筆記，供大家參考。
關於HTML
這個想必大家都知道是什麼，HTML是以便籤(Tag)的方式定義檔案結構，是構建介面的基礎，被放在伺服器上供客戶端訪問。瀏覽器會根據這些標籤繪製出頁面的樣子。下面這個網站有HTML的教程：
關於URL、URI、URN
HTML是被放在伺服器上的，客戶端如何訪問HTML呢？有的人說“通過URL”、“通過URI”，可能說這個的人也不知道啥是URL、URI，下面是這三個縮寫的全拼：
- URL：Uniform Resource Locator——統一資源定位
- URI：Uniform Resource Identifier——統一資源標識
- URN：Uniform Resource Name——統一資源名稱
URN代表某個資源獨一無二的名稱，比如我的這臺電腦的URN為“聯想-T450s-CUSTOM-S3-123456789”，標識世界上就這一臺電腦，再比如現在有一臺跟我這個品牌配置相同的電腦可能叫“聯想-T450s-CUSTOM-S3-987654321”。
URI是一個用於標識某一網際網路資源名稱的字串。 該種標識允許使用者對任何（包括本地和網際網路）的資源通過特定的協議進行互動操作。URL是URI的其中一種使用方式，除此之外，URI還可以用特定的保留字元、不同的編碼指定需要訪問的資源，例如給某人發郵件，可以構建一個這樣的URI：mailto:[email protected]。
動態網頁、靜態網頁
靜態網頁就是純HTML的，裡面的內容不會隨著時空變化的網頁。
動態網頁就是可以根據客戶端的請求的引數、時空不同，讓網頁在不同客戶端上看到的內容有是不同的。（這是最傻瓜式的解釋）
動態網頁是如何動的呢？是伺服器根據客戶端的請求引數等資訊，通過執行程式的方式來產生響應內容，然後把內容返回給客戶端，因為執行的程式是百變的，所以產生的響應內容也是千變萬化的。
這種伺服器上的執行程式有哪些呢？目前處理動態網頁的技術有CGI、PHP、ASP、Servlet/JSP。
大家注意到Servlet/JSP是寫在一起的，這說明這倆是一個東西，通過後面的知識你就能知道為什麼了。
Servlet/JSP簡介
終於說道Servlet/JSP了，什麼是Servlet？什麼是JSP？
我們知道Java程式是一個個.class檔案構成的，這些.class檔案被執行在JVM——Java虛擬機器中，所以在編寫java程式碼時，我們知道我們寫的這些程式碼最終能夠被JVM解析、使用，有時候還需要考慮JVM如何管理Java程式中的物件。
做一個類比：Servlet/JSP執行在HTTP伺服器上，而包含有Web容器的伺服器才叫做HTTP伺服器，所以Servlet/JSP實際執行在Web容器中，它是客戶端與Servlet/JSP之間通訊的橋樑。我們寫的Servlet/JSP最終能夠被Web容器解析、使用，有時候還需要考慮JVM如何管理Servlet/JSP中的各種物件。
重要概念：Web容器
Web容器就是定義了一大堆規範、標準，只要按照這些規範/標準來寫，它就能實現特定的功能（產生靜態/動態網頁，實現各種效果，完成客戶端和HTTP伺服器之間的通訊等）。而Servlet/JSP就是其中一項實現這一大堆規範和標準的技術。
那麼Web容器是如何處理請求/響應的呢？下面是一個例子：
- 瀏覽器對Web伺服器發出HTTP請求（例如訪問一個網址）
- HTTP伺服器收到了HTTP請求，將請求交給Web容器處理，容器解析HTTP請求的一些資訊，建立各種物件（如HttpServletRequest、HttpServletResponse、HttpSession等）
- 容器根據請求的URL，將下一步處理交給指定的Servlet
- Servlet根據已經封裝好的請求物件(HttpServletRequest)的資訊決定如何處理，然後通過相應物件(HttpServletResponse)來建立響應（關鍵的一步，開發人員可以編寫各種業務邏輯）
- Web容器通知HTTP伺服器“響應已經建立好，並轉換為HTTP響應”，並將響應傳回瀏覽器。
Servlet與JSP的關係
終於講到正題了，你可能急切的想用HTML寫一個JSP頁面看一下效果，但其實JSP不只是用HTML寫的，所有的JSP頁面，最終都會被web容器編譯成“.class”檔案，然後載入到容器之中。為什麼是“.class”檔案呢？因為web容器會將JSP頁面首先轉譯為“.java”檔案。這個“.java”檔案通過直接或間接（直接或間接的原因，馬上就能看到）的繼承HttpServlet，使得這個“.java”檔案成為了一個Servlet，所以不管是Servlet還是JSP頁面，最終提供服務的還是Servlet例項。要掌握JSP，必須首先對Servlet有一定的瞭解。我們先來看看一個Servlet是怎麼寫的，上程式碼！
<span style="font-family:Microsoft YaHei;font-size:14px;">package com.web;
import java.io.*;
import javax.servlet.*;
import javax.servlet.http.*;
public class SimpleServlet extends HttpServlet {
@Override
public void doGet(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response)
throws ServletException, IOException {
response.setContentType("text/html");
PrintWriter out = response.getWriter();
out.println("<!DOCTYPE HTML PUBLIC \"-//W3C//DTD HTML 4.01 Transitional//EN\">");
out.println("<HTML>");
out.println(" <HEAD><TITLE>A Servlet</TITLE></HEAD>");
out.println(" <BODY>");
out.print(" This is ");
out.print(this.getClass());
out.println(", using the GET method, " + new java.util.Date());
out.println(" </BODY>");
out.println("</HTML>");
out.flush();
out.close();
}
}
</span>通過上面的程式，我們注意到：首先Servlet類必須繼承自HttpServlt（直接繼承）；然後如果要輸出HTML，必須通過java的輸入/輸出功能，並且可以通過java程式碼生成動態的HTML內容（例如上面的日期）。
接下來再看一個可以達到同樣效果的JSP頁面長啥樣：
<span style="font-family:Microsoft YaHei;font-size:14px;"><%@ page language="java" import="java.util.*" pageEncoding="UTF-8"%>
<!DOCTYPE HTML PUBLIC "-//W3C//DTD HTML 4.01 Transitional//EN">
<html>
<head>
<title>A Servlet</title>
</head>
<body>
<h1><%= new java.util.Date() %></h1>
</body>
</html>
</span>以上兩段程式碼能達到同樣的效果，但是用JSP書寫起來更為簡單。Servlet是通過java程式碼實現頁面的輸出和邏輯的處理，JSP是通過HTML中填充java程式碼實現介面的輸出和邏輯的處理。那JSP是如何實現Servlet同樣功能的呢？它底層的操作原理是啥？
首先我們把專案釋出在Tomcat(web容器)中並啟動Tomcat，然後訪問以下這個JSP頁面，接下來到Tomcat的根目錄，找到work/Catalina/localhost目錄並進入，找到你釋出的工程目錄並進入，在裡面你會發現，你寫的JSP頁面被編譯為xxx_jsp.class、xxx_jsp.java，xxx是你的JSP頁面的名字，我們開啟xxx_jsp.java：
看到了吧，這就是web容器給我們做的工作：它把JSP頁面轉譯為了“.java”檔案，這個java檔案繼承了HttpJspBase，而HttpJspBase繼承自HttpServlet（所以說是間接繼承），而HTML的輸出方式與之前是一樣的。
綜上所述，Servlet和JSP其實是一體兩面的東西，知道了這一點，對於我們以後的程式設計生涯會有很大的幫助，至少在我們遇到問題時，可以多一層思路解決。
MVC/Model 2的概念
講到這裡，雖然Web框架都建立在我們的Servlet/JSP基礎之上，但我覺得還有一點非常重要的基礎知識，那就是MVC和Model 2的概念。它是絕大部分Web框架的基礎，萬變不離其宗，瞭解MVC和Model 2之後，能讓我們更進一步的認識一個web框架的實現原理。
從上面的程式中你可能注意到一個特別彆扭的地方（如果你的碼感強的話），那就是不管是Servlet還是JSP，都會把java程式碼和html混合在一起，這是非常不好的，一方面程式碼不容易理解，另一方面不容易維護，對於日後團隊合作也是非常大的困擾。
針對這個問題，不知道是哪位大神級的前輩，通過改造MVC模式，創造了適合web使用的Model2模型。
我們首先來了解一下啥是MVC， MVC 是 Model、View、Controller的縮寫，通常譯作模型、檢視、控制器。最早MVC模型是為實現桌面應用程式中資料的不同展現方式和更新設計的，關於MVC的詳細介紹請點選這裡，我們在這裡只需要關心一下幾點：
- 模型不會有畫面相關的程式程式碼
- 檢視負責畫面相關的邏輯
- 控制器知道某個操作必須呼叫哪些模型
- 模型被更新後，可以通知檢視做下一步操作——查詢模型狀態
有人認為，MVC這樣的職責分配，可以套用在web應用上：
- 檢視部分可以由網頁來實現
- 伺服器上的資料訪問和業務邏輯可以由模型來負責
- 控制器接收到瀏覽器的請求，決定呼叫哪些模型來處理，並把處理結果返回給瀏覽器
然而這裡有一個非常重要的流程走不通，那就是上面加粗標黃的第四點：模型被更新後，無法直接通知檢視下一步該如何操作。造成這個的原因是web是基於HTTP的，必須基於請求/響應模型，沒有請求就不會有響應，伺服器也就無法“主動滴”通知瀏覽器做檢視的改變。
基於這個問題，我們大神級的前輩提出了一個名為Model 2的解決方案，它的互動示意圖如下：
這裡我就不詳細說了，仔細看上面的就能發現，Model 2是在MVC的基礎上，HTTP請求攔截，然後控制器先從模型那裡獲取模型狀態，然後通知檢視查詢模型狀態，最後把檢視返回給HTTP響應。理解了這個以後，你就能明白為什麼我們訪問一個網站的時候會有一個載入過程了，因為HTTP請求到響應的這段時間，伺服器做了好多事情呀！
所謂設計模式的目的就是將變化的和不變的分離開，使用MVC使專案結構清晰了很多，搞起來似乎也更容易理解了。
Java EE
最後放一個可能很多人都不知道但是也挺重要的知識吧。
Java 代表了一個開放的平臺，根據領域，劃分為Java SE（Java Platform，Standard Edition）、Java ME（Java Platform，Micro Edition）、Java EE（Java Platform，Enterprise Edition）。
Java SE書初學Java的基礎版本，解決標準桌面應用程式需求。Java ME面向微型裝置手機PDA啥的。Java EE就牛逼多了，可以全面性解決各個領域的問題，Servlet/JSP就屬於Java EE。