2.1　使用Eclipse开发Java Web程序

第1章利用记事本编写了一个只包含几行代码的JSP程序，今后需要编写更多的代码、更多的程序，若再使用记事本开发Web程序则会显得“力不从心”。“工欲善其事，必先利其器”，开发人员有必要先选择一款合适的集成开发环境（Integrated Development Environment，IDE），本书选择免费开源的Eclipse。读者可以根据个人爱好和习惯，选择其他IDE（例如IntelliJ IDEA）。

使用Eclipse开发Java Web程序

2.1.1　Eclipse的安装和启动

Eclipse（译作日食）是一款用Java开发的、免费的、开源的IDE。起初，Eclipse专门用于开发Java程序，如今的Eclipse已经细化为for Enterprise Java Developers版本（开发Java Web程序）、for Java Developers版本（开发Java SE程序），甚至派生出for PHP版本（开发PHP程序）、for C++版本（开发C++程序）。

Eclipse是基于Java开发的，因此下载Eclipse时，要确保Eclipse和JDK兼容。具体来讲，如果使用32位的JDK，建议下载32位的Eclipse；如果使用64位的JDK，建议下载64位的Eclipse。否则，启动Eclipse时可能出现“java was started but returned exit code=13”问题，导致Eclipse启动失败。

目前最新版本的Eclipse只支持64位操作系统。考虑到JDK的兼容性，本书提供了32位以及64位的Eclipse安装程序，读者可根据JDK的位数，到本书前言指定的网址下载对应位数的Eclipse安装程序。下载到C盘根目录后，解压到当前文件夹下即可成功安装Eclipse。启动Eclipse也非常简单，进入Eclipse目录，双击eclipse.exe即可。

2.1.2　启动Eclipse的注意事项

Eclipse是基于Java开发的，启动Eclipse前，必须安装JRE。由于第1章在安装Tomcat前已经安装了JDK，并且JDK里包含了JRE，因此这里无须重新安装JRE。

启动Eclipse时，可能出现图2-1所示的错误提示，这是因为启动Eclipse时需要使用javaw.exe（javaw.exe主要用于基于GUI的应用程序），但是Eclipse找不到javaw.exe，通过下列的操作可排除该错误。如果没有出现此错误提示，我们可以跳过这些操作。

右击桌面的“我的电脑”→选择“属性”→选择“高级系统设置”→选择“高级”选项卡→单击“环境变量”按钮→在“系统变量”下找到Path→单击“编辑”按钮→在变量名Path的变量值前面加上：C:\Program Files\Java\jdk1.8.0_221\bin;（注意不要忘记末尾的分号），单击“确定”按钮，如图2-2所示。再次启动Eclipse，测试Eclipse能否成功启动。

图2-1　错误提示

图2-2　配置Path环境变量

2.1.3　认识Eclipse工作空间

成功启动Eclipse后，Eclipse会提示选择工作空间（Workspace），如图2-3所示。将工作空间修改为C:\workspace，单击Launch按钮，即可看到Eclipse欢迎界面。

图2-3　选择工作空间

Eclipse工作空间实质上是一个文件夹，该文件夹可以存放多个Web项目。简而言之，工作空间就是一个存放所有Web项目的文件夹。

知识扩展：Eclipse的工作空间与Web项目部署到Tomcat的目录

在Eclipse工作空间里编写JSP、Servlet源程序，这些源程序被编译成字节码后，才能在Tomcat上运行。初学者通常会有一个误区，认为Eclipse的工作空间等同于Web项目部署到Tomcat的目录。我们知道在工厂车间里研发出来的汽车，最终是要行驶在马路上的。工作空间就相当于工厂车间，Web项目部署到Tomcat的目录相当于马路，它们是两个不同的事物。

换句话说，Eclipse的工作空间是Web源程序所在的目录；Web项目部署到Tomcat的目录是源程序对应的字节码所在的目录，它们是两个不同的目录。

也可以这样说，工作空间是给Web开发人员在开发阶段编写源程序时使用的；Web项目部署到Tomcat的目录是给Tomcat使用的。工作空间里存放的是Web程序的源代码，Web项目部署到Tomcat的目录里存放的是Web程序的字节码。

2.1.4　小露身手：使用Eclipse创建动态Web项目

步骤

（1）关闭Eclipse欢迎界面，在Eclipse菜单栏中单击File菜单→选择New→选择Dynamic Web Project→弹出New Dynamic Web Project窗口，如图2-4所示。

图2-4　New Dynamic Web Project窗口

（2）在Project name文本框中输入项目名称（例如get），在Dynamic web module version中选择4.0，其他选项保持默认设置（请留意项目的保存位置）。

（3）单击Next按钮，进入Java程序配置界面，如图2-5所示。

（4）保持默认设置，单击Next按钮，进入Web Module界面，如图2-6所示。

图2-5　Java程序配置界面

图2-6　Web Module界面

说明1：使用Eclipse创建Web项目时，Context root配置了Web项目的虚拟路径。在默认情况下，Web项目虚拟路径名就是Web项目名（这里是get）。Web项目虚拟路径“指向了”Web项目部署后的绝对物理路径。由于还没有将get项目部署到Tomcat中，目前还无法得知get项目部署后的绝对物理路径。

说明2：Eclipse中的Content directory配置了Web项目的内容目录，默认值是WebContent。WebContent目录是Eclipse工作空间的子目录，里面存放的是JSP源程序、JavaScript源程序、CSS源程序。

说明3：Web项目部署到Tomcat后，Eclipse会将WebContent目录里的JSP源程序、JavaScript源程序、CSS源程序自动地复制到Web项目的部署目录中（注意Web项目部署目录中并没有WebContent目录）。在浏览器地址栏中输入URL路径就可以访问WebContent中的源程序（实际上访问的是Web项目部署目录中源程序对应的字节码）。例如，在浏览器地址栏中输入网址http://localhost:8080/get/index.jsp，看起来访问的是get项目WebContent里的index.jsp文件，实际上访问的是Web项目部署目录中的index_jsp.class字节码文件。

（5）保持默认设置，单击Finish按钮。

完成上述步骤后，Eclipse就会在工作空间C:\workspace中创建一个get文件夹，该文件夹保存了get项目所有的源程序（注意不是字节码）。

2.1.5　Eclipse的View和Perspective

Eclipse的操作界面看起来复杂，但实际上Eclipse界面由一个个简单的视图（View）组成，所有的Eclipse操作都是在视图中进行的。掌握了Eclipse视图的使用就掌握了Eclipse的使用，初学者首先应该学会如何打开Eclipse视图。在Eclipse菜单栏中单击Window菜单→选择Show View→弹出视图子菜单，如图2-7所示，选择要打开的视图即可。本书常用的视图有项目浏览视图（Project Explorer）、服务器视图（Servers）和控制台视图（Console）等。

图2-7　Eclipse的视图子菜单

透视图（Perspective）定义了一组视图。对于初学者而言，最常用的功能就是重置透视图，方法是：在Eclipse菜单栏中单击Window菜单→选择Perspective→单击Reset Perspective...。重置透视图后，Eclipse会自动重置视图区域，重置视图区域后的中心位置就是代码编辑区域（Eclipse将它称为共享区域（Shared Area））。我们将在代码编辑区域编写代码。

2.1.6　小露身手：使用Eclipse创建第一个Servlet程序

步骤

（1）打开Project Explorer视图→展开刚刚创建的Web项目→展开Java Resources→右击src→选择New→单击Servlet→弹出Create Servlet窗口。Java package文本框处输入controller，Class name文本框处输入ABCServlet，父类是HttpServlet，如图2-8所示。

图2-8　Create Servlet窗口

说明1：通常Servlet程序负责“扮演”控制器（Controller）的角色，在Java package文本框处输入controller，指该package存放的是Servlet程序（有关控制器的更多知识参考第8章内容）。

说明2：父类HttpServlet专门用于处理HTTP请求。本书所开发的Servlet程序都继承了HttpServlet。

（2）单击Next按钮，进入Servlet部署界面，如图2-9所示。Servlet程序的URL mappings保持默认设置（2.1.7节讲解URL Mappings的相关知识）。

（3）单击Next按钮，进入创建Servlet程序的界面，选择创建构造方法、init、destroy、doGet和doPost方法，单击Finish按钮，即可创建ABCServlet程序，如图2-10所示。

图2-9　Servlet部署界面

图2-10　创建ABC Servlet程序

场景1　将servlet-api.jar导入Web项目

Servlet程序继承了HttpServlet类，HttpServlet类定义在第三方库servlet-api.jar中。如果刚刚创建的Servlet程序存在如下所示的语法错误（错误代码下有波浪线），需要将servlet-api.jar导入Web项目中。Tomcat是可以运行Servlet的容器，Tomcat的安装目录里存在该第三方库。

在Tomcat的安装目录C:\apache-tomcat-9.0.29中找到lib目录，找到servlet-api.jar，将它复制到当前Web项目的lib目录下。方法是：复制后，打开Project Explorer视图→展开刚刚创建的Web项目→展开WebContent目录→展开WEB-INF目录→找到lib目录→粘贴。Eclipse自动将servlet-api.jar包复制到Web项目“WEB-INF/lib”下，Eclipse代码编辑区域将不提示错误。

场景2　篇幅所限，精简代码

场景2步骤

（1）删除注释语句。

（2）在每个方法中添加一条Tomcat控制台输出语句。

（3）修改doGet()方法的代码，在Tomcat控制台输出项目部署后的绝对物理路径。

（4）删除doPost()方法的代码“doGet(request, response);”。

（5）再次确保Servlet的urlPatterns是“/类名”。

精简后的代码如下所示。

场景3　Tomcat集成到Eclipse、Web项目部署到Tomcat

说明1：Servlet程序需要Servlet容器才能运行，Tomcat提供了Servlet容器。Eclipse仅是一个集成开发环境，并不提供Tomcat。有必要将第1章的Tomcat集成到本章的Eclipse集成开发环境中，这样就可以在一个界面中编写代码、启动/停止Tomcat、将项目部署到Eclipse的Tomcat中、调试代码。另外，还有很重要的一点：每次修改Servlet程序的代码后，需要重新编译Servlet程序、重启Tomcat。而Eclipse会检测Servlet程序是否修改，若修改，则会自动重新编译Servlet程序、重启Tomcat，使修改后的Servlet程序生效，提高开发效率。通过如下步骤，可将Tomcat集成到Eclipse中以及将Web项目部署到Eclipse的Tomcat中。

说明2：进行下列操作前，请务必阅读第1章有关Tomcat启动的相关内容。

场景3步骤

（1）在Eclipse菜单栏中单击Window菜单→选择Show View→单击Servers命令→进入Servers视图→单击No servers are available. Click this link to create a new server...链接→弹出New Server窗口→找到Apache文件夹→选择Tomcat v9.0 Server，如图2-11所示。

图2-11　New Server窗口

（2）单击Next按钮，进入选择Tomcat安装目录的界面，选择第1章的Tomcat安装目录和JRE，如图2-12所示。

（3）单击Next按钮，进入将项目部署到Eclipse中的Tomcat界面，如图2-13所示。选择要部署的项目get→单击Add按钮→单击Finish按钮。

最终，将Tomcat集成到Eclipse中，同时项目get被部署到Eclipse中的Tomcat界面。

（4）启动集成在Eclipse中的Tomcat。

打开Servers视图，如图2-14所示。右击Tomcat v9.0 Server at localhost→单击Start，启动Tomcat后，在Eclipse的Console控制台视图中就可以看到Tomcat的后台信息。

图2-12　选择Tomcat安装目录和JRE

图2-13　将项目部署到Eclipse中的Tomcat界面

图2-14　打开Server视图

<Context docBase="get" path="/get" reloadable="true" source="org.eclipse.jst.jee.server:get"/>

场景4　运行第一个Servlet程序

Servlet程序不会自动运行，只有在浏览器地址栏输入Servlet程序对应的urlPatterns，才能触发Servlet程序的执行。启动Tomcat后，打开浏览器，输入网址http://localhost:8080/get/ABCServlet，就会看到一个空白网页。Tomcat控制台会显示图2-15所示的执行结果。

图2-15　Servlet程序执行结果

从执行结果可以看出：通过浏览器地址栏访问ABCServlet时，只触发了ABCServlet的doGet()方法（并没有触发doPost()方法）。这是因为通过浏览器地址栏访问资源文件时，浏览器向资源文件发出的是GET请求。

从浏览器的角度，单击超链接或者直接在浏览器地址栏输入网址，浏览器发出的请求都是GET请求。GET请求会触发Servlet程序的doGet()方法；POST请求会触发Servlet程序的doPost()方法。

从Servlet程序的角度，每个Servlet程序有两个入口：doGet()方法用于处理GET请求；doPost()方法用于处理POST请求。

2.1.7　Eclipse中Servlet的URL Mappings和Servlet的urlPatterns

使用Eclipse创建Servlet程序的过程中，URL Mappings描述了URL路径和Servlet物理文件之间的映射关系。例如前文创建的ABCServlet.java程序，其中的@WebServlet("/ABCServlet")是一个Java注解，其功能是将浏览器地址栏URL路径中的“/ABCServlet”映射为ABCServlet.java物理文件。在浏览器地址栏中输入URL路径http://localhost:8080/get/ABCServlet，浏览器就会向Tomcat服务器发送GET请求，Tomcat服务器接收到该请求，就会将该请求指向get项目的ABCServlet.java，并实例化ABCServlet类的对象，触发ABCServlet的doGet()方法执行。

URL Mappings之所以是复数形式，是因为一个Servlet程序可以映射多个URL Mapping。例如注解@WebServlet(urlPatterns={"/helloServlet","/ABCServlet"})，定义了两个URL Mapping，它们都指向了同一个Servlet程序。

准确地讲，注解@WebServlet的urlPatterns参数配置了URL路径与Servlet程序之间的映射关系（只不过在Eclipse中使用了URL Mappings）。

此外，还可以给Servlet的urlPatterns分配目录。对于刚刚创建的ABCServlet程序，如果将注解@WebServlet修改为@WebServlet("/test/ABCServlet")，在浏览器地址栏中输入URL路径http://localhost:8080/get/test/ABCServlet，才会触发ABCServlet的deGet()方法执行。

上述urlPatterns都属于精确匹配，urlPatterns还支持“*”通配符模糊匹配，模糊匹配有如下两种用法。

用法1：*.扩展名（不以斜杠开头）。例如“*.do”表示任何扩展名是“do”的URL路径都可以映射到该Servlet程序。

用法2：/*（以斜杠开头），例如“/*”“/get/*”。其中“/*”表示任何URL路径都可以映射到该Servlet程序。

说明1：urlPatterns如果以斜杠开头，斜杠表示Web项目的虚拟路径。

说明2：urlPatterns的典型错误用法是“/*.do”。

2.1.8　Servlet程序的生命周期

Servlet程序的生命周期

运行“传统”Java程序时，Java虚拟机将Java类的字节码文件加载到内存，然后调用构造方法实例化一个Java对象，接着运行对象的main()方法。main()方法运行结束后，内存中的对象被清除。下次再运行该Java程序时，重复上述步骤。传统Java程序的生命周期如图2-16所示。

由于许多浏览器用户可以同时运行一个Servlet程序，如果Servlet程序也和传统的Java程序一样，每次运行时先将字节码文件加载到内存、再创建对象，效率将大打折扣。Servlet程序的生命周期如图2-17所示。

在浏览器用户1访问Servlet程序时，Servlet字节码文件将被加载到Tomcat服务器内存，Tomcat先调用构造方法实例化Servlet对象，然后调用init()方法初始化该Servlet对象，接着调用doGet()或者doPost()方法，服务第一个浏览器用户。

图2-16　传统Java程序的生命周期

图2-17　Servlet程序的生命周期

其他浏览器用户再次访问该Servlet程序时，Tomcat将直接使用内存中的Servlet对象，服务其他浏览器用户。

停止Tomcat服务后，内存中的Servlet对象被销毁。

以ABCServlet为例，Servlet程序的生命周期简要描述如下。

ABCServlet第一次接收到GET请求：ABCServlet()→init()→doGet()

其他GET请求：→doGet()→doGet()→…→doGet()

停止Tomcat服务：→destroy()

2.1.9　小露身手：使用Eclipse创建JSP程序

步骤

（1）在WebContent目录下创建abc.jsp文件，具体方法是：打开Project Explorer视图→展开get项目→右击WebContent目录→选择New→单击JSP File→File Name处输入abc→单击Next按钮→使用默认模板→单击Finish按钮。

（2）打开abc.jsp文件，在<body>标签和</body>标签之间，输入如下代码。

<% 
System.out.println("你好，Tomcat控制台"); 
String realPath = request.getServletContext().getRealPath(""); 
response.getWriter().print("Web项目的根目录或部署后的绝对物理路径是" + realPath); 
%> 

（3）保存JSP程序，将出现图2-18所示的错误提示窗口。关闭错误提示窗口，修改abc.jsp的代码，将代码pageEncoding="ISO-8859-1"修改为pageEncoding="UTF-8"，再次尝试是否可以成功保存JSP程序。

图2-18　JSP程序无法保存

（4）打开浏览器，输入网址http://localhost:8080/get/abc.jsp，运行abc.jsp中的程序，执行结果出现中文字符乱码问题，如图2-19所示。

图2-19　执行结果出现中文字符乱码问题

（5）修改abc.jsp的代码，将代码contentType="text/html; charset=ISO-8859-1"修改为content Type="text/html; charset=UTF-8"，保存JSP程序。刷新页面，执行结果如图2-20所示。

图2-20　执行结果未出现中文字符乱码问题

说明1：JSP和Servlet之间的关系。

Java Web开发的核心是Servlet程序的开发，JSP程序本质上是一个Servlet程序。当浏览器用户第一次访问JSP程序时，Tomcat服务的JSP引擎首先将JSP程序翻译成Servlet源代码文件（.java）。剩下的执行过程和普通Servlet程序完全相同，不赘述。

例如，首次运行abc.jsp，Eclipse中的Tomcat会在图2-21所示的目录中生成abc.jsp对应的abc_jsp.java文件（实际上是Servlet程序），并将其编译成字节码文件abc_jsp.class。

图2-21　JSP本质上是一个Servlet程序

JSP程序也可视为一个包含Java程序的HTML页面，JSP程序更侧重于页面的展示（在MVC框架中充当视图层View），JSP程序更像一个网页，本书有时将JSP程序称为JSP页面程序。

Servlet程序可视为一个包含HTML页面的Java程序，Servlet程序更侧重于控制、逻辑（它在MVC框架中充当控制器层Controller）。

说明2：作为页面展示层，JSP技术可以被模板引擎技术（例如Thymeleaf）替代。然而目前为止Servlet技术无可替代，这也是本书将Servlet技术作为学习重点的原因。 u8p+MUmMY2ArmchNwla3P55DEmZtvO+oSLtZiQQIUU6BOAncAe2ojnY4yM9+Bh6t