梳理 Java web 相关的技术与架构演进历史,附带可运行 demo,以期从历史发展角度看到各个技术点产生的背景与目的,加深对服务端技术栈的了解。各小节按时间先后顺序排列。
Servlet
○ Servlet 技术诞生用于使 web 服务器能够提供静态资源之外的动态内容,是扩展了 Web 服务器能力的 Java 软件组件。
○ Servlet 的运行依赖于 Servlet 容器(如 Tomcat、Jetty)。
○ Servlet 容器提供了遵循 Servlet 规范的接口,开发者实现自 Servlet 接口的 Java 类就称为一个 Servlet,在 Servlet 中定义用于响应请求的具体动态内容。
○ 在 Servlet 容器的配置中指定请求 URL 与处理请求的 Servlet 的映射关系,如 Tomcat 配置文件位于”/WEB-INF/web.xml”,映射关系内容示例:
1 | <?xml version="1.0" ...> |
○ Servlet 处理客户端请求流程:
(1)客户端请求到达 Servlet 容器,Servlet 容器解析请求信息创建相应的”HttpServletRequest”和”HttpServletResponse”对象。
(2)Servlet 容器根据请求 URL 映射配置创建或找到对应的 Servlet 实例,创建一个线程并传入“HttpServletRequest”与“HttpServletResponse”对象,再调用 Servlet 实例的 service()方法。
(3)Servlet 对象的 doGet()、doPost()等方法处理请求,返回内容交由 Servlet 容器组装成 HTTP 格式返回给客户端。
○demo 地址:servlet_maven_demo
JSP(Java Server Pages)
○ 由于 Servlet 编写前端内容太繁琐,sun 公司又推出了 JSP。
○ JSP 文件放到 Servlet 容器的 web 目录下。
○ 客户端可直接请求 JSP 文件,得到的内容不是 JSP 原文件而是其中 Java 代码被执行后的内容。
○ Servlet 处理请求的返回内容也可以是一个 JSP 文件。
○ demo 地址同上:servlet_maven_demo
JSP Model1 第一代
○ JavaWeb 早期的模型,它适合小型 Web 项目,开发成本低。服务器端只有 JSP 页面,所有的操作都在 JSP 页面中,连访问数据库的 API 也在 JSP 页面中完成。
JSP Model1 第二代
○ 将业务逻辑内容放到 JavaBean,JSP 页面负责显示以及请求调度。虽然第二代比第一代好了些,但 JSP 仍然做了过多的工作,它耦合了视图工作和请求调度(控制器)的工作。
JSP Model2
○ Servlet 与 JSP 之间可以共享数据,JSP Model2 模式将 Servlet 与 JSP 结合使用,做了初级的 MVC 分层:
(1)JSP:视图层,用来与用户打交道。负责接收用户的数据,以及显示数据给用户。
(2)Servlet:控制层,负责找到合适的模型对象来处理业务逻辑,根据处理结果找到合适的 JSP 页面对用户进行响应。
(3)JavaBean:模型层,完成具体的业务数据处理工作。
Struts 框架(以 Struts2 为准)
◇ Struts 目的是使视图和业务逻辑清晰的分离,提高开发效率,显著特点如下:
(1)提供 Action 机制来处理业务逻辑。
(2)提供了一套可在 JSP 中使用的标签,方便在 Action 与 JSP 之间共享数据。
◇ Struts 提供的 action 机制的实现基于 Servlet 的 Filter,相当于扩展了的 Filter,也就是 Filter 是 Struts 框架的入口,Struts 根据客户端请求及映射配置(struts-config.xml)实例化对应的 action 和调用其方法处理业务与数据,根据方法返回值及映射配置跳转到对应 JSP 页面或其他网络资源或另一个 action。
◇ action 相对于 Servlet 的优点:
(1)action 不再继承于 Servlet 从而使业务处理与 Servlet API 解耦更易于测试。
(2)每个请求对应一个 action 实例,相比 Servlet 的同一个 URL 的多个请求共用一个 Servlet 对象是线程安全的。
◇ 互联网曾经出现很多*.do 网址的 JSP 网站而不是*.jsp,这通常由于每个.do 对应一个 action,当 action 处理完一系列的业务逻辑后,即使 forward 到 JSP 页面返回给浏览器,浏览器的地址栏中显示的仍然是最初请求的*.do 的 action 地址。
◇ demo 地址:struts2_maven_demo
Javaweb 经典三层架构
◇ Struts 项目中为避免所有的运算逻辑都放在 Action 导致 Action 类复用度低和逻辑混乱,通常让 action(仍属于 Servlet 范畴)只负责显示,与 JSP 共同组成表现层(web 层),独立出一层业务层(service 层)负责具体业务运算逻辑供 Action 调用,然后通过 JDBC 调用持久层完成数据库的读写的部分独立成数据访问层(dao 层)供业务层使用,由此形成了经典三层架构。
○ 业务层中不包含 JavaWeb API 而只关心业务逻辑,数据层只关心对数据库的访问细节而不涉及具体业务逻辑,提高了代码的可重用性。
○ MVC 定位为表现层的设计模式。
Hibernate 框架
◆ Hibernate 是个 ORM(Object Relational Mapping,即对象关系映射)框架,通过创建持久化类来对应数据库中表属性及关联关系,然后通过操作持久化对象就能达到操作数据库的目的,而不需要与 SQL 语句打交道,大大降低了原 JDBC 方式的编程量。
◆ Hibernate 原理是对 JDBC 进行了封装,并能自动生成 SQL 语句。
Spring 框架
■ Spring 框架(Spring framwork,简称 Spring)是一个 JavaSE/EE 全栈开源框架,它从设计上就是分层分模块的架构,可以将对应模块功能的子框架整合到体系中。
■ Spring 带来的最显著改变:在 Spring 之前,web 层调用业务层、业务层调用持久层都是通过调用者 new 出被调用者的方式,之间强耦合、复用率低,Spring 通过其核心特性 IoC 实现强依赖的解耦,由 Spring 完成被调用者的 new 实例化并将其注入给依赖者。
● demo 地址:spring_maven_demo
SSH(Spring-Struts-Hibernate)框架
● Spring 框架整合了 Struts 和 Hibernate,形成了 SSH 这个合成框架。
● SSH 框架中,Struts 负责表示层,Hibernate 负责持久层,Spring 通过 IoC 特性实现对业务层 JavaBean 的管理,以及对表示层与持久层的黏合。
SpringMVC
● Spring 开发者逐渐发现 Struts 存在设计缺陷,会导致性能、安全、减少配置复杂度、开发效率等方面的不足,遂开发了自己的 MVC 框架:SpringMVC。
● SpringMVC 接受请求的入口是 DispatcherServlet ,不同于 Struts 基于 Servlet 的 Filter,它是派生自 HttpServlet 的一个 Servlet,请求会交付给对应的 Controller 做处理。
● SpringMVC 的因其更清晰的层级分离、更强大直接的配置等优势逐渐成为 Spring Web 模块的主流子框架。
● demo 地址:spring_maven_demo
SSM(Spring-SpringMVC-MyBatis)框架
△ SSM 框架分别用 SpringMVC 和 MyBatis 替代 SSH 框架中的 Struts 和 Hibernate,MyBatis 适用于数据源复杂度较低的场景。
SpringBoot
● Spring Boot 是对 Spring 工作流层面的演进,实现基于 Spring 的更便捷的生产级别应用。
● Spring Boot 的优点:
(1)内嵌 Servlet 容器,独立运行的 Spring 项目,Spring Boot 可以内嵌 Tomcat,以 java -jar xx.jar 包的形式来运行一个 Spring Boot 应用,省略了 war 包部署的繁琐。
(2)提供 starter 机制简化 Maven 依赖管理与 Spring 配置,如仅需要引入“spring-boot-starter-web”就可以包含 Spring 和 SpringMVC 相关的依赖和配置。
● demo 地址:springboot_maven_demo