Jasper

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3.1 Jasper简介

对于基于JSP的web应用来说，我们可以直接在JSP页面中编写Java代码，添加第三方的标签库，以及使用EL表达式。但是无论经过何种形式的处理，最终输出到客户端的都是标准的HTML页面（包含js,css…),并不包含任何的Java相关的语法。也就是说，我们可以把jsp看做是一种运行在服务端的脚本。那么服务器是如何将jsp页面转换为HTML页面的呢？

Jasper模块是Tomcat的JSP核心引擎，我们知道JSP本质是一个Servlet。Tomcat使用Jasper对JSP语法进行解析，生成Servlet并生成Class字节码，用户在进行访问jsp时，会访问Servlet，最终将访问的结果直接响应在浏览器端。另外，在运行的时候，Jasper还是会检测JSP文件是否修改，如果修改该，则会重新编译JSP文件。

3.2 JSP编译方式

3.2.1 运行时编译

Tomcat并不会在启动Web应用的时候自动编译JSP文件，而是在客户端第一次请求时，才编译需要访问的JSP文件。

创建一个web项目，并编写JSP代码：

<%@ page import="java.text.DateFormat" %>
<%@ page import="java.text.SimpleDateFormat" %>
<%@ page import="java.util.Date" %>
<%@ page contentType="text/html;charset=UTF‐8" language="java" %>
<%@ taglib prefix="c" uri="http://java.sun.com/jsp/jstl/core" %>
<html>
<head>
<title>$Title$</title>
</head>
<body>
<%
DateFormat dateFormat = new SimpleDateFormat("yyyy‐MM‐dd
HH:mm:ss");
String format = dateFormat.format(new Date());
%>
Hello , Java Server Page 。。。。
<br/>
<%= format %>
</body>
</html>

3.2.1.1编译过程

Tomcat在默认的web.xml中配置了一个org.apache.jasper.servlet.JspServlet,用于处理所有的.jsp或.jspx结尾的请求，该Servlet实现即时运行时编译的入口。
在这里插入图片描述
JspServlet处理流程图：

3.2.1.2 编译结果

1）如果在tomcat/conf/web.xml中配置了参数scratchdir,则jsp编译后的结果，就会存储在该目录下。
在这里插入图片描述
2）如果没有配置该选项，则会将编译后的结果，存储在Tomcat安装目录下的work/Catalina（Engine名称）/localhost（Host名称）/Context名称。

3）如果使用的时IDEA开发工具集成Tomcat访问web工程中的jsp,编译后的结果，存放在：

C:\Users\Administrator\.IntelliJIdea2019.1\system\tomcat\_project_tomcat\work\Catalina\localhost\jsp_demo_01_war_exploded\org\apache\jsp

3.2.2 预编译

除了运行时编译，我们还可以直接在Web应用启动时，一次性将Web应用中的所有的JSP页面一次性编译完成。在这种情况下，Web应用运行过程中，便可以不必再进行实时编译，而是直接调用JSP页面对应的Servlet完成请求处理，从而提升系统性能。

Tomcat提供了一个Shell程序JspC,用于支持JSP预编译，而且再Tomcat的安装目录下提供了一个catalina-task.xml文件声明了Tomcat支持的Ant任务，因此，我们很容易使用Ant来执行JSP预编译。（要想使用这种方式，必须的确保在此之前已经下载并安装了Apache Ant)。

3.3JSP编译原理

3.3.1代码分析

编译后的.class字节码文件及源码：

public final class index_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;
static {
_jspx_dependants = new
java.util.HashMap<java.lang.String,java.lang.Long>(2);
_jspx_dependants.put("jar:file:/D:/DevelopProgramFile/apache‐tomcat‐
8.5.42‐windows‐x64/apache‐tomcat‐8.5.42/webapps/jsp_demo_01/WEB‐
INF/lib/standard.jar!/META‐INF/c.tld", Long.valueOf(1098682290000L));
_jspx_dependants.put("/WEB‐INF/lib/standard.jar",
Long.valueOf(1490343635913L));
} 
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 = new java.util.HashSet<>();
_jspx_imports_classes.add("java.util.Date");
_jspx_imports_classes.add("java.text.SimpleDateFormat");
_jspx_imports_classes.add("java.text.DateFormat");
} 
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 {
final java.lang.String _jspx_method = request.getMethod();
if (!"GET".equals(_jspx_method) && !"POST".equals(_jspx_method) &&!"HEAD".equals(_jspx_method) &&
!javax.servlet.DispatcherType.ERROR.equals(request.getDispatcherType()))
{
response.sendError(HttpServletResponse.SC_METHOD_NOT_ALLOWED, "JSPsonly permit GET POST or HEAD");
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("\n");
out.write("\n");
out.write("\n");
out.write("\n");
out.write("\n");
out.write("<html>\n");
out.write(" <head>\n");
out.write(" <title>$Title$</title>\n");
out.write(" </head>\n");
out.write(" <body>\n");
out.write(" ");
DateFormat dateFormat = new SimpleDateFormat("yyyy‐MM‐ddHH:mm:ss");
String format = dateFormat.format(new Date());
out.write("\n");
out.write(" Hello , Java Server Page 。。。。\n");
out.write("\n");
out.write(" <br/>\n");
out.write("\n");
out.write(" ");
out.print( format );
out.write("\n");
out.write("\n");
out.write(" </body>\n");
out.write("</html>\n");
} 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);
}
}
}

由编译后的源码解读，可以分析出以下几点：

1）其类名为index_jsp,继承自org.apache.jasper.runtime,HttpJspBase,该类是HttpServlet的子类，所以jsp本质就是一个Servlet。

2）通过属性_jspx_dependant保存了当前JSP页面依赖的资源，包含引入的外部的JSP页面、导入的标签、标签所在的jar包等，便于后续处理过程中使用（如重新编译检测，因此它以Map形式保存了每个资源的上次修改时间）。

3）通过属性_jsp_imports_packages存放导入的Java包，默认导入Javax.servlet,javax.servlet.http,javax.servlet.jsp。

4）通过属性__jspx_imports_classes存放导入的类，通过import指令导入的DateFormat，SimpleDateFormat、Date都会包含在该集合中。

_jspx_imports_packages和__jspx_imports_classes属性主要用于配置EL引擎上下文。

5）请求处理方法_jspService完成，而在父类HttpJspBase中的service方法通过模板方法模式，调用了子类的__jspService方法。
在这里插入图片描述
6）_jspService方法中定义了介个重要的局部变量：pageContext、Session、application、config、out、page。由于整个页面的输出有__jspService方法完成，因此这些变量和参数会对整个JSP页面生效。这也是我们为什么可以在JSP页面使用这些变量的原因。