第 19 章 Java Servlet 程式設計

第19章 Java Servlet程式設計 • 19-1 Java的Web應用程式架構 • 19-2 Java Servlet的基礎 • 19-3 建立Java Servlet程式 • 19-4 Java Servlet的執行過程

19-1 Java的Web應用程式架構-圖例 • 昇陽Java平台的Web應用程式架構是一種結合Servlet、JSP技術和JavaBeans元件的三層架構，如下圖所示：

19-1 Java的Web應用程式架構-圖例說明 • MVC設計模型是將應用程式分成三層View、Controller和Model，如下所示： • 展示層（Presentation Layer）：展示層是與使用者互動的使用者介面，這是在客戶端瀏覽程式實際看到的顯示結果或表單介面，我們可以使用HTML、Java Applet或JSP程式來產生展示層的使用者介面，或顯示Web應用程式的執行結果，即MVC設計模型的View。 • 控制層（Control Layer）：控制層是用來連接展示層和商業邏輯層，以Servlet或JSP作為控制層來控制應用程式的執行，即作為控制資料處理流程的控制者Controller，負責接收使用者的HTTP請求。 • 商業邏輯層（Business Logic Layer）：商業邏輯層負責Web應用程式的資料存取和處理，即Model，我們可以使用JavaBeans和JSP來建立商業邏輯層，用來存取和處理儲存在資料庫、文字檔案和XML檔案中的資料。

19-1 Java的Web應用程式架構-Model 1 Type 1 • Model 1 Type 1適合小型Web應用程式的開發，這是一種純粹使用JSP程式來建立展示層、控制層和商業邏輯層的三層架構，如下圖所示：

19-1 Java的Web應用程式架構- Model 1 Type 2 • Model 1 Type 2也適合小型Web應用程式的開發，這是使用JSP程式來建立展示層和控制層；JavaBeans建立商業邏輯層，如下圖所示：

19-1 Java的Web應用程式架構- Model 2 • Model 2適用在大型Web應用程式的開發，使用JSP建立展示層View；Servlet作為控制層來控制應用程式執行的Controller；JavaBeans負責商業邏輯層的資料存取和處理，即Model，如下圖所示：

19-1 Java的Web應用程式架構-JavaBeans • JavaBeans是一種JavaBeans API的類別檔案，這是一種遵循特定和定義完善規則所建立的類別檔案，其目的是建立可重複使用的軟體元件。 • JavaBeans也稱為Beans，Beans的目的是將建立的軟體元件，使用在「視覺化開發工具」（Visual Builder Tool, VBT），可以讓開發工具直接將現成的Bean元件新增到其它的Java應用程式。

19-2 Java Servlet的基礎 • 19-2-1 Servlet的基礎 • 19-2-2 Resin伺服器的下載和安裝 • 19-2-3 啟動和關閉Resin伺服器

19-2-1 Servlet的基礎-說明 • Servlet程式不同於Java Applet程式是將類別檔案下載到瀏覽程式的電腦執行。Servlet程式可以擴充Web伺服器的功能，這是一種在伺服器電腦執行且由伺服器控制下執行的程式檔。 • Servlet是Java技術的標準擴充，Java Servlet API是Java Servlet程式所需的類別函式庫，一共有javax.servlet和javax.servlet.http兩個套件，其最主要的功能是處理客戶端的使用者請求。

19-2-1 Servlet的基礎-圖例

19-2-2 Resin伺服器的下載和安裝-說明 • Java Servlet程式需要支援Servlet的Web伺服器才能夠執行，稱為Servlet容器（Servlet Container）或Servlet引擎（Servlet Engine）。 • 目前巿面上有多套應用程式或伺服器，可以讓Apache和IIS等Web伺服器執行Servlet程式，一般來說，支援Servlet就一定支援JSP，稱為JSP容器（JSP Container）或JSP引擎（JSP Engine）。 • 在本章和第20章都是使用Resin伺服器來開發和測試Java Servlet和JSP程式。

19-2-2 Resin伺服器的下載和安裝-下載 • Resin伺服器可以在Caucho Technology網站免費下載，在書附光碟提供resin-3.1.4.zip的ZIP格式壓縮檔，其下載網址如下所示：  http://www.caucho.com/download/

19-2-2 Resin伺服器的下載和安裝-安裝 • 安裝Resin伺服器只需使用WinZIP等工具解開下載ZIP格式壓縮檔【resin-3.1.4.zip】到硬碟C:即可，預設安裝路徑為：「C:\resin-3.1.4\」，如下圖所示：

19-2-2 Resin伺服器的下載和安裝-安裝Java Servlet範例的類別檔 • 請將書附光碟「Ch19」資料夾的「ROOT」子資料夾複製至「C:\resin-3.1.4\webapps」下同名的「ROOT」資料夾。其類別檔是位在「ROOT\WEB-INF\classes」資料夾。 • 在「ROOT\WEB-INF」資料夾下的web.xml定義本章執行的Java Servlet，它是使用<servlet>標籤定義Servlet，<servlet-mapping>標籤定義執行的URL網址為：servlet\類別名稱。

19-2-3 啟動和關閉Resin伺服器-說明 • Resin伺服器本身就是一套可以在Windows作業系統下獨立執行的Web伺服器，在解壓縮檔案安裝好Resin伺服器後，就可以啟動Resin伺服器，建立Java Servlet的執行環境。

19-2-3 啟動和關閉Resin伺服器-啟動 • 在Windows啟動Resin伺服器，請開啟「C:\resin-3.1.4」資料夾，按二下【httpd.exe】啟動Resin伺服器，可以看到「Resin」視窗，如下圖所示：

19-2-3 啟動和關閉Resin伺服器-測試 • 在啟動Resin伺服器後，就可以啟動瀏覽程式測試伺服器是否成功啟動，請在瀏覽程式的【網址】欄輸入下列URL網址，如下所示： http://localhost:8080/

19-2-3 啟動和關閉Resin伺服器-關閉 • 停止Resin的Web伺服器，請在「Resin」視窗選【Stop】選項，就可以停止Web伺服器的執行，按【Quit】鈕可以離開Resin伺服器。

19-3 建立Java Servlet程式 • 19-3-1 第一個Java Servlet程式 • 19-3-2 Java Servlet的同步處理

19-3-1 第一個Java Servlet程式-說明 • Java Servlet程式是實作Servlet介面或繼承HttpServlet類別的類別檔案，在本章主要是繼承HttpServlet類別來建立Java Servlet程式。 • Java Servlet的基本架構是繼承自HttpServlet類別，例如：在Java Servlet輸出字串的網頁內容。

19-3-1 第一個Java Servlet程式-程式架構 import java.io.*; import javax.servlet.*; import javax.servlet.http.*; public class Ch19_3_1 extends HttpServlet { public void doGet(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response) throws ServletException, IOException { response.setContentType( "text/html;charset=Big5"); request.setCharacterEncoding("Big5"); PrintWriter out = response.getWriter(); out.println("<html>"); ………… out.println("</body></html>"); ……………

19-3-1 第一個Java Servlet程式-介面物件 • 在doGet()方法需要處理ServletException的例外處理，傳入2個介面物件HttpServletRequest和HttpServletResponse的說明如下所示： • HttpServletRequest：客戶端到伺服端請求的介面物件，如果有表單欄位送出資料，就是使用此物件讀取。 • HttpServletResponse：伺服端回應到客戶端的介面物件，通常是用來回應輸出結果的HTML文件。

19-3-1 第一個Java Servlet程式-輸出HTML文件 • 回應客戶端請求就是HTML文件，所以需要設定輸出的文件類型，如下所示： response.setContentType( "text/html;charset=Big5"); request.setCharacterEncoding("Big5"); • 程式碼設定輸出和輸入的編碼都是Big5，回應文件類型為HTML文件，參數值是MIME資料類型。接著就可以從HttpServletResponse物件取得輸出串流，如下所示： PrintWriter out = response.getWriter();

19-3-1 第一個Java Servlet程式-定義Servlet • 在Resin執行Java Servlet需要在web.xml檔案定義<servlet>和<servlet-mapping>標籤，如下所示： <servlet> <servlet-name>Ch19_3_1</servlet-name> <servlet-class>Ch19_3_1</servlet-class> </servlet> <servlet-mapping> <url-pattern>servlet/Ch19_3_1</url-pattern> <servlet-name>Ch19_3_1</servlet-name> </servlet-mapping>

19-3-2 Java Servlet的同步處理-說明 • Java Servlet支援多執行緒，在伺服器載入單一Servlet物件就可以回應多位使用者的HTTP請求，換句話說，Servlet程式需要考量同步問題，以避免2或多位使用者同時存取實例變數、方法或Servlet造成的資料存取錯誤。

19-3-2 Java Servlet的同步處理-1 同步程式區塊（A Block of Synchronized Code） • 同步程式區塊可以避免多位使用者同時存取實例變數，例如：網頁訪客計數的pageCount變數，如下所示： synchronized(this) { pageCount++; } • 上述程式碼使用synchronized關鍵字同步實例變數pageCount的存取，在同一時間只允許一位使用者將pageCount變數加一。

19-3-2 Java Servlet的同步處理-2 同步方法（A Synchronized Method） • 同步方法是同步一整個方法，例如：同一時間只允許一位使用者新增資料庫的圖書記錄資料，所以addBook()方法就是一個同步方法，如下所示： public static synchronized int addBook() throws SQLException { ……… }

19-3-2 Java Servlet的同步處理-3 • 單執行緒的Servlet（A Servlet of Single Thread Model） • Servlet程式只需實作SingleThreadModel介面，就成為單執行緒的Servlet，如下所示： public class Ch19_3_2 extends HttpServlet implements SingleThreadModel { ……… }

19-4 Java Servlet的執行過程-說明 • Java Servlet的執行過程是由Web伺服器的Servlet容器/引擎（Servlet Container/Engine）所控制，Servlet容器載入Servlet、執行Servlet接受請求和刪除Servlet的過程，如下圖所示：

19-4 Java Servlet的執行過程-相關方法 • Servlet的執行過程的相關方法說明，如下表所示：

End

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