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

2021-03-03 821

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。

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：

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：

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：

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：

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：

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：

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：

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：

四、JSP 编译输出 Servlet 的论证

见证奇迹的时候到了！

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：

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。

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。
同时论证了 JSP 文件编译后首先生成的是 Servlet。
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：

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！

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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