使用 Eclipse 查看 JSP 编译生成 Servlet 的流程并进行 JSP 编译原理剖析

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白鹿第一帅 发表于 2020/12/27 22:43:34 2020/12/27
【摘要】 相信大家都了解,JSP 页面在请求的时候会先被 Tomcat 编译为 Servlet(Servlet 是用 Java 语言编写的服务器端程序),然后再由 Java 编译器编译为以 .class 结尾的中间字节码文件,最后再编译为机器能识别的二进制机器码文件。我们通过使用 Eclipse 演示一个小案例,了解 JSP 编译原理的同时来帮大家找到并剖析编译后生成的 Servlet 的 Java 代码。

文章目录

  • 前言
  • 一、JSP 文件编译流程原理
  • 二、创建并运行待测试 JSP 页面
  • 三、查找 JSP 编译文件输出位置
    • 3.1、打开动态项目运行配置
    • 3.2、查看 JSP 编译文件输出位置
    • 3.3、查看 JSP 编译输出文件
  • 四、JSP 编译输出 Servlet 的论证
  • 五、访问 JSP 文件的流程
  • 总结

前言

相信大家都了解,JSP 页面在请求的时候会先被 Tomcat 编译为 Servlet(Servlet 是用 Java 语言编写的服务器端程序),然后再由 Java 编译器编译为以 .class 结尾的中间字节码文件,最后再编译为机器能识别的二进制机器码文件。我们通过使用 Eclipse 演示一个小案例,了解 JSP 编译原理的同时来帮大家找到并剖析编译后生成的 Servlet 的 Java 代码文件。

在这里插入图片描述


一、JSP 文件编译流程原理

JSP 页面在请求的时候会先被 Tomcat 编译为 Servlet(Servlet 是用 Java 语言编写的服务器端程序),然后再由 Java 编译器编译为以 .class 结尾的中间字节码文件,最后再编译为机器能识别的二进制机器码文件,整体流程如下图所示:
在这里插入图片描述

二、创建并运行待测试 JSP 页面

我们先创建一个动态 Web 项目 JavaWebDemo_2020,并创建好一个 JSP 页面 Demo01.jsp,在 Tomcat 服务器下运行一次。我们的测试代码如下:

<%@ page language="java" contentType="text/html; charset=UTF-8" pageEncoding="UTF-8"%>
<!DOCTYPE html>
<html>
<head>
<meta http-equiv="Content-Type" content="text/html; charset=UTF-8">
<title>Insert title here</title>
</head>
<body>
	<h1>Hello,bailu!</h1>
</body>
</html>

运行结果如下:

在这里插入图片描述

三、查找 JSP 编译文件输出位置

现在我们的项目已经在服务器运行了一次,按照上面一中所述,JSP 页面已经完成了编译流程并已经输出,那么我们怎么样才能找到输出文件呢?

3.1、打开动态项目运行配置

在当前项目下点击 Run As→Run Configurations…进入运行配置页面,如下图所示:

在这里插入图片描述
点击你当前使用的的服务器,我的是:Tomcat v9.0 Server at localhost,我们接着点击 Arguments,如下图所示:

在这里插入图片描述

3.2、查看 JSP 编译文件输出位置

根据 Tomcat 虚拟机参数信息查看编译文件输出位置,第一条数据 Dcatalina.base 即为 JSP 文件编译后的输出目录,比如我的输出目录即为:D:\bailu\eclipse-jee-2019-09-R-win32-x86_64\eclipse\eclipse-workspace.metadata.plugins\org.eclipse.wst.server.core\tmp0,如下图所示:

在这里插入图片描述

3.3、查看 JSP 编译输出文件

我们复制编译文件输出目录,在“我的电脑”打开该路径,出现如下目录结构:

在这里插入图片描述
我们根据 JSP 关于 Web 服务目录的基础知识,可以明确,编译输出文件在 work 文件夹中,打开该文件夹最底层文件夹,我们可以看到刚才在 eclipse 中运行的当前项目 JavaWebDemo_2020 的输出文件夹,如下图所示:

在这里插入图片描述
我们顺着项目文件夹逐级往下查看,就可以看到我们刚才运行 Demo01.jsp 页面的编译输出文件,一个是 JSP 初次编译生成的 .java 文件,一个是 java 文件编译后生成的 .class 中间字节码文件,如下图所示:

在这里插入图片描述

四、JSP 编译输出 Servlet 的论证

见证奇迹的时候到了!
在这里插入图片描述

我们使用 IDE 打开 JSP 页面编译生成的 .java 文件(.java 文件的可读性与 .class 文件强得多),一行一行与上面我们的 JSP 页面对比,是不是一样?这就直接可以说明,该 java 文件就是 JSP 页面编译后生成的,具体代码如下:

/*
 * Generated by the Jasper component of Apache Tomcat
 * Version: Apache Tomcat/9.0.35
 * Generated at: 2020-10-28 07:21:14 UTC
 * Note: The last modified time of this file was set to
 *       the last modified time of the source file after
 *       generation to assist with modification tracking.
 */
package org.apache.jsp.jsp;

import javax.servlet.*;
import javax.servlet.http.*;
import javax.servlet.jsp.*;

public final class Demo01_jsp extends org.apache.jasper.runtime.HttpJspBase
    implements org.apache.jasper.runtime.JspSourceDependent,
                 org.apache.jasper.runtime.JspSourceImports {

  private static final javax.servlet.jsp.JspFactory _jspxFactory =
          javax.servlet.jsp.JspFactory.getDefaultFactory();

  private static java.util.Map<java.lang.String,java.lang.Long> _jspx_dependants;

  private static final java.util.Set<java.lang.String> _jspx_imports_packages;

  private static final java.util.Set<java.lang.String> _jspx_imports_classes;

  static {
    _jspx_imports_packages = new java.util.HashSet<>();
    _jspx_imports_packages.add("javax.servlet");
    _jspx_imports_packages.add("javax.servlet.http");
    _jspx_imports_packages.add("javax.servlet.jsp");
    _jspx_imports_classes = null;
  }

  private volatile javax.el.ExpressionFactory _el_expressionfactory;
  private volatile org.apache.tomcat.InstanceManager _jsp_instancemanager;

  public java.util.Map<java.lang.String,java.lang.Long> getDependants() {
    return _jspx_dependants;
  }

  public java.util.Set<java.lang.String> getPackageImports() {
    return _jspx_imports_packages;
  }

  public java.util.Set<java.lang.String> getClassImports() {
    return _jspx_imports_classes;
  }

  public javax.el.ExpressionFactory _jsp_getExpressionFactory() {
    if (_el_expressionfactory == null) {
      synchronized (this) {
        if (_el_expressionfactory == null) {
          _el_expressionfactory = _jspxFactory.getJspApplicationContext(getServletConfig().getServletContext()).getExpressionFactory();
        }
      }
    }
    return _el_expressionfactory;
  }

  public org.apache.tomcat.InstanceManager _jsp_getInstanceManager() {
    if (_jsp_instancemanager == null) {
      synchronized (this) {
        if (_jsp_instancemanager == null) {
          _jsp_instancemanager = org.apache.jasper.runtime.InstanceManagerFactory.getInstanceManager(getServletConfig());
        }
      }
    }
    return _jsp_instancemanager;
  }

  public void _jspInit() {
  }

  public void _jspDestroy() {
  }

  public void _jspService(final javax.servlet.http.HttpServletRequest request, final javax.servlet.http.HttpServletResponse response)
      throws java.io.IOException, javax.servlet.ServletException {

    if (!javax.servlet.DispatcherType.ERROR.equals(request.getDispatcherType())) {
      final java.lang.String _jspx_method = request.getMethod();
      if ("OPTIONS".equals(_jspx_method)) {
        response.setHeader("Allow","GET, HEAD, POST, OPTIONS");
        return;
      }
      if (!"GET".equals(_jspx_method) && !"POST".equals(_jspx_method) && !"HEAD".equals(_jspx_method)) {
        response.setHeader("Allow","GET, HEAD, POST, OPTIONS");
        response.sendError(HttpServletResponse.SC_METHOD_NOT_ALLOWED, "JSP 只允许 GET、POST 或 HEAD。Jasper 还允许 OPTIONS");
        return;
      }
    }

    final javax.servlet.jsp.PageContext pageContext;
    javax.servlet.http.HttpSession session = null;
    final javax.servlet.ServletContext application;
    final javax.servlet.ServletConfig config;
    javax.servlet.jsp.JspWriter out = null;
    final java.lang.Object page = this;
    javax.servlet.jsp.JspWriter _jspx_out = null;
    javax.servlet.jsp.PageContext _jspx_page_context = null;


    try {
      response.setContentType("text/html; charset=UTF-8");
      pageContext = _jspxFactory.getPageContext(this, request, response,
      			null, true, 8192, true);
      _jspx_page_context = pageContext;
      application = pageContext.getServletContext();
      config = pageContext.getServletConfig();
      session = pageContext.getSession();
      out = pageContext.getOut();
      _jspx_out = out;

      out.write("\r\n");
      out.write("<!DOCTYPE html>\r\n");
      out.write("<html>\r\n");
      out.write("<head>\r\n");
      out.write("<meta http-equiv=\"Content-Type\" content=\"text/html; charset=UTF-8\">\r\n");
      out.write("<title>Insert title here</title>\r\n");
      out.write("</head>\r\n");
      out.write("<body>\r\n");
      out.write("\t<h1>Hello,bailu!</h1>\r\n");
      out.write("</body>\r\n");
      out.write("</html>");
    } catch (java.lang.Throwable t) {
      if (!(t instanceof javax.servlet.jsp.SkipPageException)){
        out = _jspx_out;
        if (out != null && out.getBufferSize() != 0)
          try {
            if (response.isCommitted()) {
              out.flush();
            } else {
              out.clearBuffer();
            }
          } catch (java.io.IOException e) {}
        if (_jspx_page_context != null) _jspx_page_context.handlePageException(t);
        else throw new ServletException(t);
      }
    } finally {
      _jspxFactory.releasePageContext(_jspx_page_context);
    }
  }
}

不想看全部代码的来看我这里的关键部分,如下图所示:
在这里插入图片描述
说明:我们可以看到,Java 通过out.write();方法将 JSP 标签输出,并对其他元素做了处理。

  1. 这也就是当初为什么出现 JSP 的原因,使用 JSP 比 Java 节省了大量的代码。
  2. 同时论证了 JSP 文件编译后首先生成的是 Servlet。
  3. 也就可以说,JSP 本质就是 Servlet,最终也是 Java 代码。

五、访问 JSP 文件的流程

到此,我们就得知,JSP 文件初次保存加载编译会先生成 Servlet,并进行之后的编译处理。所以,除去浏览器缓存的原因,初次访问 JSP 页面你会感到速度很慢,之后再访问就比较快了。

是否是第一次访问 JSP 文件的流程如下图所示:

在这里插入图片描述
但是请注意:如果你的 JSP 文件进行了修改,再次点击保存发布会重新编译,又会重新走编译的流程。


总结

本文给大家介绍了 JSP 页面发布之后编译的流程,从 JSP 文件到 Sevlet(Java文件)再到 .class 文件最后到二进制机器码,剖析了为何 JSP 的本质即 Servlet,便于大家之后对 MVC 模式更进一步了解,加深对于 JSP 在架构中所处层次的掌握。还有建议大家养成一个好习惯:看源码!源码是一切!

在这里插入图片描述


感谢大家的支持,我是白鹿,一个不懈奋斗的程序猿。希望本贴能帮助到大家,欢迎大家的一键三连!如果还有什么问题、建议或者补充可以留言在帖子下方,给予更多人帮助!

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