发信人: rhine (有雨无风), 信区: Java
标 题: XML和JSP的联手
发信站: 哈工大紫丁香 (2001年10月21日10:09:52 星期天), 站内信件
XML和JSP的联手
javaworld blueski翻译
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pt
令我我想不到的是翻译这篇文章居然花费了我整个8小时的工作时间！也许有些细
节地方理解或表达得不够好，但这篇译文的价值也在于它从总体上概览了jsp
+xml的多种协同工作方式，在某些应用中用xml文件代替数据库应该也是比较新的
观点，象resin这样的平台开始提供了新的工具来支持xml,等等）
另外，8/28在以下站点又有一篇关于jsp+xml的新文章推出，有兴趣的可以去看一
下：
http://www.devx.
com/upload/free/features/javapro/2000/08aug00/ww0008/ww0008-1.asp
本文来自http://www.javaworld.
com/javaworld/jw-03-2000/jw-0331-ssj-jspxml.html
如果你访问该页，还可以连接到resource，init.jsp和其它源代码文件
此致
}
Two great tastes that taste great together
作者：Alex Chaffee
概览：
XML和JSP是这些日子中最热的东西。本文介绍如何联合这两种技术来建设动态网站
。你还可以同时看一下DOM，XPath，XSL，和其它Java-XML技术的示例代码。
我们在此假设你已经了解JavaServer Pages(JSP)和Extensible Markup
Language (XML)。但也许你对该如何综合使用它们仍然有些迷惑。
JSP的应用很容易，你可以用它设计网页，使之看起来似乎和HTML一样。唯一的不
同是JSP是动态执行的。例如，它们可以处理表单form和读写数据库。
XML的应用的说明则比较困难。似乎所有的产品都支持它，每个人也好象都以各种
不同目的在使用它。
在本文中，你可以看到如何使用一种相当先进的方式用XML来设计一个系统。许多
站点有巨量数据收集并以一种很标准或很不标准的方式来显示它们。我将设计一个
系统，它使用XML文件在web服务器上进行存储，并用JSP来显示数据。
XML vs 关系型数据库
"等一下！"你可能问,"你用XML文件存储数据吗?为什么不使用数据库？"
这个问题问的很好。我的回答是，对很多目的用途来说，用数据库太过浪费了。.
要使用一个数据库，你必须安装和支持一个分离的服务器处理进程（a separate
server process）,它常要求有安装和支持它的administrator。你必须学习SQL,
并用SQL写查询，然后转换数据，再返回。而如果你用XML文件存储数据，将可减少
额外的服务器的负荷。还有，你还找到了一个编辑数据的简单方法。你只要使用文
本编辑器,而不必使用复杂的数据库工具。XML文件很容易备份，和朋友共享，或下
载到你的客户端。同样的，你可以方便地通过ftp上载新的数据到你的站点。
XML还有一个更抽象的优点，即作为层次型的格式比关系型的更好。 它可以用一种
很直接的方式来设计数据结构来符合你的需要。你不需要使用一个实体-关系编辑
器，也不需要使你的图表（schema）标准化。 如果你有一个元素（element）包含
了另一个元素，你可以直接在格式中表示它，而不需要使用表的关联。
注意，在很多应用中，依靠文件系统是不够充分的。如果更新很多，文件系统会因
为同时写入而受到破坏。数据库则通常支持事务处理，可以应付所发生的请求而不
至于损坏。对于复杂的查询统计要有反复、及时的更新，此时数据库表现都很优秀
。当然，关系型数据库还有很多优点，包括丰富的查询语言，图表化工具，可伸缩
性，存取控制等等。
(注意：你可以使用简单的文件锁定来提供一个事务处理服务器，你还可以在java
中执行一种 XML index-and-search工具，不过这已经是另外一篇文章的主题了。)
在下面这样的案例中，正如大多数中小规模的、基于发布信息的站点一样，你可能
涉及的大多数数据存取都是读，而不是写，数据虽然可能很大，但相对来说并没有
经常的更新变化，你也不需要做很复杂的查询，即使你需要做，也将用一个独立的
查询工具，那么成熟的RDBMS的优点消失了，而面向对象型的数据模型的优点则可
以得到体现。
最后，为你的数据库提供一个查询器外壳来进行SQL查询并将他们转化进入XML
stream也是完全有可能的。
所以你可以选择这二种方式之一。XML正变成一种非常健壮的，便于编程的工具，
作为某个成熟的数据库的前端工具来进行存储和查询。(Oracle的XSQL servlet即
是这种技术的一个很好的例子。)
应用篇：一个在线相册
所有人都喜欢照相！他们喜欢展示自己的，亲人的，朋友的，度假时的照片，而
Web 是他们展示的好地方。-- 即使千里之外的亲戚都可以看到。我将着重于定义
一个单独的Picture对象。(这一应用的源代码在Resources中可以取得) 。该对象
描述了表示一张照片所需要的字段：title,date,一个可选的标题，以及对图片来
源的一个指向。
一个图象，需要它自己的一些字段：源文件( GIF/JPEG)的定位，宽度和高度像素
(以协助建立<img> 标记。 这里可以看到一个很简单的优点，即使用文件系统来代
替数据库的时候，你可以将图形文件存放在与数据文件相同的目录中。
最后，让我们来用一个元素扩展图片记录，该元素定义了一套缩略图（thumbnail
）来用于内容表或其它地方。这里我用了和先前同样定义的图片内容。
一张图片的XML表示可以是这样的：
<picture>
<title>Alex On The Beach</title>
<date>1999-08-08</date>
<caption>Trying in vain to get a tan</caption>
<image>
<src>alex-beach.jpg</src>
<width>340</width>
<height>200</height>
</image>
<thumbnails>
<image>
<src>alex-beach-sm.jpg</src>
<width>72</width>
<height>72</height>
</image>
<image>
<src>alex-beach-med.jpg</src>
<width>150</width>
<height>99</height>
</image>
</thumbnails>
</picture>
注意，通过使用XML, 你将一张单独图片的全部信息放到了一个单独的文件中，而
不是将它分散放入3-4个表中。
我们将这称为 .pix file
-- 于是你的文件系统会是这样的:
summer99/alex-beach.pix
summer99/alex-beach.jpg
summer99/alex-beach-sm.jpg
summer99/alex-beach-med.jpg
summer99/alex-snorkeling.pix
etc.
技术篇
俗话说，要剥下猫的皮的方法何止一种。同样，将XML数据放到JSP中也不止一种办
法。这里列举了其中一些方法，（其实，很多其它工具也可以做得同样出色。）
DOM: 你可以使用类（classes）来调用DOM接口（interface）对XML文件进行分析
检查。
XMLEntryList: 你可以使用我的代码来将XML加载到name-value pairs 的java.
util.List中。
XPath: 你可以使用一个 XPath处理器（如Resin）通过路径名在XML文件中定位元
素。
XSL:你可以使用某种XSL处理器将XML转换成为HTML。
Cocoon: 你可以使用开放源码的Cocoon framework
运行你自己的bean: 你可以写一个外壳类（wrapper class），使用某种其它技术
来将数据加载到字定义的JavaBean中。
请注意这些技术将和一个你从另外来源取得的XML stream执行得同样出色，例如一
个客户端或者一个应用服务器。
JavaServer Pages
JSP规范有很多替身，不同的JSP产品表现也不尽相同，不同版本之间也有差别。我
选择了Tomcat,这基于以下原因：
它支持大多数最新的JSP/servlet规范
它受到 Sun和Apache认同
你可以独立运行它而不需要另外配置一个Web服务器。
它是开放源码的
你可以选择任何你喜欢的JSP引擎，但要自己配置它，它必须至少支持JSP 1.0规范
。0.91和1.0之间有了许多区别。而JSWDK (Java Server Web Development Kit)
可能刚刚好地适合要求。
JSP结构
当创建一个jsp网站 (Webapp), 我喜欢将公用的函数、导入、常量、变量声明都放
入到一个单独的文件init.jsp中。 然后用 <%@include file="init.jsp"%>加载到
每一个文件中去。 <%@include%> 就象C语言的 #include, include在编译时使其
中的文本作为一个部分被加入并一起进行编译，相对地， <jsp:include>标记则是
使其中的文件被独立地进行编译，然后在文件中嵌入一个对它的调用。
查找文件
当JSP启动时，初始化后第一件事情就是查找你要的XML文件。它是怎么知道在众多
文件中你要找的是哪一个? 它来自与一个参数，使用者会在调用jsp的URL中加入参
数： picture.jsp?file=summer99/alex-beach.pix (或者通过HTML表单来传递文
件参数)。
但是，当JSP接受此参数以后，你仍然只完成了一半工作，因为还要知道文件系统
的根目录在哪里。例如，在Unix系统中，实际文件可能在这样的路径：
/home/alex/public_html/pictures/summer99/alex-beach.pix。
JSP文件在执行状态时没有当前路径概念。所以你为java.io包要给出一个绝对路径
。
Servlet API可以提供一个方法来将一个URL路径，从相对于当前JSP或Servlet的路
径转化成为一个绝对的文件系统路径。方法是：
ServletContext.getRealPath(String)。
每一个JSP有一个叫做application的 ServletContext对象。所以代码可以是：
String picturefile =
application.getRealPath("/" + request.getParameter("file"));
或者
String picturefile =
getServletContext().getRealPath("/" + request.getParameter("file"));
它也可以在servlet中工作。(你必须加上 / 因为此方法需要传递request.
getPathInfo()的结果。)
这里有一个重要的提示：每当你存取本地的资源，要非常小心地检查输入数据的合
法性。黑客或者粗心的用户，可能发送伪造的或错误的数据来破坏你的站点。例如
，请想一下以下的表达会发生什么结果：
如果输入了file=../../../../etc/passwd。这样用户回读到你的服务器的
password文件！
DOM (Document Object Model）
DOM 代表文档对象模型Document Object Model。它是浏览XML文档的一种标准API
，由World Wide Web Consortium (W3C)发展。 接口在org.w3c.dom包中，文档参
见W3C站点。
有许多可用的DOM分析器工具。我选择了 IBM的XML4J。但你可以使用任何其它的
DOM分析器。这是因为DOM是一套接口，而不是类 --所有的DOM分析器（parser）必
须返回同样地处理这些接口的对象。
遗憾的是，虽然很标准，DOM还是有两大缺陷：
1 API虽然也是面向对象的，还是相当笨重。
DOM parser并没有标准的API，所以， 当每一个分析器返回一个org.w3c.dom对象
，文档对象--分析器初始化和文件自身加载的方式，对应于不同分析器通常总是特
定的。
这个简单的上面已描述的图片文件在DOM中可以在一个树结构中通过一些对象表示
如下：
Document Node
--> Element Node "picture"
--> Text Node "\n " (whitespace)
--> Element Node "title"
--> Text Node "Alex On The Beach"
--> Element Node "date"
--> ... etc.
为了取得“Alex On The Beach”，你要做一些方法调用，游历DOM树，而且，分析
器可能选择分散“whitespace”文本nodes的一些数据，你不得不使用循环和串联
等 （你可以通过调用normalize()来纠正这个问题。）分析器可能还包含了分离的
XML实体(如 &), CDATA nodes或者其它实体nodes (如<b>big<b>会被变成至少三个
node。也没有办法在DOM中简单表示"get me the text value of the title
element." 总之，在DOM中游历有一点笨重。（参见本文用XPath取代DOM章节。）
2 从更高处看，DOM的问题是XML对象无法象Java对象一样可以直接得到，它们需要
通过 DOM API一个一个地得到。
你可以参考我的为Java-XML Data Binding技术讨论做的一些归纳，那里也用了这
种直接使用Java的方法来存取XML数据。
我写了一个小的工具类，叫做DOMUtils,包含了静态方法来执行公用的DOM任务。例
如，要获得根（图片）元素的title子元素的文本内容，你可以编写如下代码：
Document doc = DOMUtils.xml4jParse(picturefile);
Element nodeRoot = doc.getDocumentElement();
Node nodeTitle = DOMUtils.getChild(nodeRoot, "title");
String title = (nodeTitle == null) ? null : DOMUtils.
getTextValue(nodeTitle);
得到image子元素的值也同样直接：
Node nodeImage = DOMUtils.getChild(nodeRoot, "image");
Node nodeSrc = DOMUtils.getChild(nodeImage, "src");
String src = DOMUtils.getTextValue(nodeSrc);
等等。
一旦你需要将Java变量用于每一个相关的元素，你必须做的是将变量嵌入到
HTML 标记中去：
<table bgcolor="#FFFFFF" border="0" cellspacing="0" cellpadding="5">
<tr>
<td align="center" valign="center">
<img src="<%=src%>" width="<%=width%>" height="<%=height%>" border="0"
alt="<%=src%>"></td>
</tr>
</table>
用JSP bean进行model/view分离
所有上面的picture-dom.jsp代码是很不吸引人的。虽然你可以在jsp中加入上万条
java代码，但这样就没有使用JSP JavaBeans方法看上去来得简单。javabean存放
了大量Java代码，并在JSP脚本中加以调用。
为了制作一个模型，将所有java代码放在JSP中来开始一个项目，这样相对比较简
单。一旦有什么新的想法可以直接回去展开代码，然后改写为一些JavaBeans。虽
然投资较高，但长远来看回报更好，因为你的应用更为模型化。 你可以在多个页
面中重复使用bean而不用担心剪贴带来的不良后果。
在我们的案例中，一个典型的JSP JavaBean是从XML中展开字符串。你可以定义
Picture, Image和Thumbnails类，来表示主要的XML文件中的元素。 这些beans带
有构造器constructors或者setter方法，它们从展开值中带入一个DOM node或一个
文件名。你可以参考picturebeans包或picture-beans.jsp.
在看代码时请注意以下几点：
* 我将接口的定义独立于类的执行，这样你可以很自由地选择在将来进行替代，你
可以将值存放在一个List中，或者在DOM自身，甚至可以在数据库中。
* bean在一个自定义的包中被定义--picturebeans。所有JSP bean必须要在某一个
包中。大多数JSP引擎都不能从缺省包中发现类。
* 除了get方法，我也提供了set方法，当前你只是读取，但在将来，你要让用户编
辑图片，所以你要规划用语修改写入属性的功能。
* <%=picture.getCaption()%>取代了 <%=caption%>, 因为值是存放在一个bean中
而不是本地变量中。但是，如果你需要，你可以将本地变量定义为
String caption = picture.getCaption(); 这也是允许的，这可以使代码更容易
阅读和理解。
* 通过thumbnails放大缩小
你可能已经注意到我的第一个的 JSP的输出， picture-dom.html,使用了全部大小
的源图片文件。我们可以稍微修改一下代码，使它显示一个缩略图，我将把缩略图
列表存放在XML数据文件中。
让我们定义一个参数，zoom，它的值决定了要显示哪一个缩略图。点击这个缩略图
后回显示全部大小的图片；点击Zoom In或Zoom Out按钮将选择列表中下/上一种缩
略图。
* 由于缩略图对象返回一个Image对象的java.util.List，所以要找到正确的缩略
图并不容易，如果用(Image)picture.getThumbnails().get(i)的话。
* 要制作Zoom In和 Zoom Out连接，你必须建立一个对同一页面的递归的引用，但
使用不同的参数。为了做到这一点，你要使用request.getRequestURI()方法。这
只为你提供了该servlet的路径，没有参数，所以你可以在此补上你要的参数。
<%
if (zoom < (thumbnails.size() -1)) {
out.print("<a href=`" +
request.getRequestURI() +
"?file=" + request.getParameter("file") +
"&zoom=" + (zoom+1) +
"`>");
out.print("Zoom In</a>");
}
%>
这里是一个HTML的屏幕拷贝。
http://www.javaworld.com/jw-03-2000/jspxml/picture-dom.html
使用JSP bean
JSP规范定义了 <jsp:useBean>标记来自动实例化和使用JavaBeans。useBean标记
可以总是被嵌入的Java代码取代，这里我也是这么做的。也是由于这样的原因，人
们有时质问使用 useBean 和setProperty标记还有什么必要。这种做法的优点是：
标记语法有利于HTML设计者独立工作。
useBean有一个scope参数，可以自动地决定bean是否必须存储为一个本地变量，一
个 session变量或一个application属性。
如果这个变量是持久的(session或application),useBean必要时可以将它初始化，
并切在它确实存在的时候才去取得变量。
长远看标记对今后的JSP规范版本来说更为便携（portable）或者更改执行（例如
，, 一个假定的JSP引擎在一个数据库中存储了变量，或者跨服务器共享数据。）
这个应用中对应的useBean语句为：
<jsp:useBean id="picture" scope="request" class="picturebeans.
DOMPicture">
<%
Document doc = DOMUtils.xml4jParse(picturefile);
Element nodeRoot = doc.getDocumentElement();
nodeRoot.normalize();
picture.setNode(nodeRoot);
%>
</jsp:useBean>
或者，如果你在DOMBean中定义一个setFile(String)方法：
<jsp:useBean id="picture" scope="request" class="picturebeans.
DOMPicture">
<jsp:setProperty name="picture" property="file"
value="<%=picturefile%>"/>
</jsp:useBean>
使用XMLEntryList
为了克服DOM APIs的一些不足，我创建了一个类，叫做XMLEntryList。这个类执行
了 Java Collections接口java.util.List，以及java.util.Map的get和put方法,
它提供了一套更直观的方法来在一个简单的XML树结构中往返移动。你可以使用
Collections API的标准抽象（abstraction）来进行象获得 迭代或子视图等。在
EntryList的每一个入口都有一个键 key和一个值，就象Map一样；键就是子结点（
child nodes）的名字，而值要么是字符串，要么是下一级(child)XMLEntryLists
。
XMLEntryList并不意味着可以完全代替DOM。它还无法执行某些DOM的功能。但是，
它是一个方便的外壳（wrapper）在你的XML数据结构上用于执行基本的getting,
setting和 list-oriented 功能。例如，你可以使用这样的写法来得到图片node的
caption元素：
String caption = (String)picturelist.get("caption");
caption字段的值早已被作为一个字符串分析和存储了。
缓存 Caching
尽管有很多优点，分析一个XML文件总是需要耗费时间。为了改进基于XML的应用的
性能，你需要使用某种缓存技术。这种缓存必须在内存中保存XML对象，记住它们
来自哪一个文件。如果对象被加载以后文件被修改了，那么对象需要重新加载。我
开发过一个用于这种数据结构的简单方法，叫做CachedFS.java。你可以供给一个
CachedFS 调用返回功能（function），使用实际执行xml分析的内部类，将文件转
为一个对象。cache于是可以在内存中存储那个对象。
这里是创建cache的代码，这一对象有application scope,所以此后的请求可以使
用同一对象cache。我将把这些代码放到init.jsp，这样你就不必将这些初始化的
代码剪贴到其他JSP文件中去了。总之，你必须在一个公共的地方定义
application-scope对象。
<jsp:useBean id="cache" class="com.purpletech.io.CachedFS"
scope="application">
<% cache.setRoot(application.getRealPath("/"));
cache.setLoader( new CachedFS.Loader() {
// load in a single Picture file
public Object process(String path, InputStream in) throws IOException
{
try {
Document doc = DOMUtils.xml4jParse
(new BufferedReader(new InputStreamReader(in)));
Element nodeRoot = doc.getDocumentElement();
nodeRoot.normalize();
Picture picture = new DOMPicture(nodeRoot);
return picture;
}
catch (XMLException e) {
e.printStackTrace();
throw new IOException(e.getMessage());
}
}
});
%>
</jsp:useBean>
XPath
XPath在XML tree中是一个简单的用于定位node的语法。它比 DOM更容易使用，因
为当你要转入另一个node时不必每次都要产生方法调用，你可以把整个路径嵌入到
一个字符串中去，例如：
/picture/thumbnails/image[2].
Resin产品包含了一个XPath处理器，你可以将它加入到自己的应用中去。你可以使
用 Caucho XPath对象加载于其自身，不必购买Resin体系的其它产品。
Node verse = XPath.find("chapter/verse", node);
Resin也包含有一个脚本语言，与JavaScript兼容，允许在jsp中对XPath和XSL的简
单存取。
XSL
这篇文章讨论了在JSP中嵌入Java来从XML node中展开数据。完成做同样工作还可
以有另外一种常见的模型：Extensible Stylesheet Language (XSL)。 这一模型
和JSP模型有着根本的不同。在JSP中，主要内容是HTML，它包含了一些Java代码片
段；而在XSL中，主要内容是XSL文档，它包含了一些HTML片段。如果要讨论XSL和
Java/JSP之间的关系，这里的空间已经不够了。在JavaWorld杂志中将有一篇文章
来探讨如何同时使用XSL和JSP。
目前的结论和未来的发展之路
在读完这篇文章后，相信你应该有了一个JSP-XML应用及其强大威力的很好的思路
及结构认识。然而你也要知道一些它的局限。
开发JSP-XML应用中最令人烦闷的是为每一个 XML schema中的元素element创建
JavaBean。XML Data Binding 组织正在开发一种技术，可以为每一个给定的
schema自动生成Java类。同样的，我也开发了一种原型-开放源码的Java-XML data
binding技术。另外，IBM alphaWorks最近也推出了XML Master, 或称为XMas,这
是另一种XML-Java data binding系统。
另外一种可能性是扩展文件系统的功能，建立一些更加强大的功能，如查询和事务
处理。自然地，我也开始期望这种功能类型也可以作为开放源码工程来得到发展。
那么，有没有谁愿意写一个XML搜索引擎？
--
海纳百川，
有容乃大，
壁立千尺，
无欲则刚。
※ 来源:·哈工大紫丁香 bbs.hit.edu.cn·[FROM: 202.118.239.176]