“Java,Web编程技术”课程教学方法研究

总结，形成文稿发表，供在课程教学中分享，由于笔者学识水平有限原因，文章中难免有思考不成熟、研究不透彻之处，祈求批评指正。

在课程开学之初，学生往往带着三个疑问开始本课程学习。何为Web项目？什么是JSP？Web容器有何作用？我们针对这三个方面进行分析论述。

以往的Java Web编程技术课程教学中，有些教学班在第一堂课就教授学生如何使用MyEclipse插件平台来创建一个Web项目，根据界面提示填写项目信息，创建JSP文件，编辑JSP页面，部署项目，启动容器之后在浏览器直接输入：http：// 服务器地址：服务端口/项目名/JSP文件名 进行JSP页面测试，实验步骤如图1所示。

这种教学顺序安排存在着有三个问题。第一，课程开始时，学生刚刚开始Web应用程序学习，对于学习Java语言的学生来说，刚从Java桌面应用程序基础上开始，学生对于Web项目知识几乎为零基础，因此很难理解掌握Web项目的结构以及其设计方法，此时必然是依瓢画葫芦地生搬硬套地学习。其二，对于JSP组件的设计、运行原理和执行过程完全不能理解，JSP组件中客户端的请求（request）通过Web服务器（Web Server）交给JSP引擎转换成Java的.class文件，即Servlet，之后Servlet引擎将其载入内存运行。学生必须掌握了Servlet组件后才有可能理解JSP组件，因为JSP实质上也是Servlet。其三，Java Web项目不能脱离容器独立运行，项目的所有部分均受Web 容器的调度和管理，如图1所示。

因此在讲授Web组件时，是先讲JSP还是Servlet组件差别很大。如果一开始就讲授JSP组件，试图让学生快速掌握JSP页面设计与开发知识，势必让学生难以理解接受。因此合理的做法是先行学习Web项目知识，了解Web项目组件结构和运行原理，了解Servlet组件作用和执行原理，了解Web 容器功能等等，否则势必会造成课程内容顺序倒置，使得学生无法真正掌握JSP组件。只有了解Web项目结构、掌握Web组件的设计步骤、理解Servlet组件运行原理和执行方法之后，才能真正理解掌握JSP页面组件。因为事实上JSP本身就是Servlet，JSP组件同样是依赖Web容器调度管理。

2 Web项目组成和工作原理

何为Web项目？我们应该从讲述Web项目结构，工作原理和执行过程知识点开始，同时指出Java Web应用程序和Java Application程序的差别。

2.1 Web应用程序（项目）

Web应用程序的结构是请求（request）——应答（response）形式，改变了传统的桌面应用程序中把连接方式写到Servlet里头的硬编码的做法，这种编程方法不利于程序的扩展，程序的结构不清晰，不利于维护。例如实现数据库操作，Java Web编程实现方法是创建一个servlet用来处理业务请求，建立一个独立的数据库操作类（功能包括数据库的连接、关闭、增删改查）。跟桌面应用程序不同，Web 应用程序采用Internet网络传输协议，即Http超文本传输协议;Web项目软件结构上采用B/S结构，不需要专门定制客户端程序;Web 应用程序依赖Web Server运行、调度及管理。Web 应用程序的优点是访问 Web 应用程序更容易且维护和部署成本低。

2.2 Web项目文件结构

Web项目由目录结构文件构成。包括项目属性、系统内部类库、外部依赖jar包、资源文件夹、Web根目录、Web项目描述主文件等部分组成。Web项目是针对容器设计应用组件。应用组件使用国际互联网通信协议，通过Internet发送请求和响应消息，例如Servlet组件通过Http协议。Web服务器能够处理客户端请求，并且将处理结果发送到客户端web浏览器上。Web项目依赖于web服务器（容器）工作，所有应用组件以容器对象形式存在于容器中，由容器负责调度管理，应用组件不能单独运行，如图2所示。

3 Web项目的核心组件

什么是Web组件？什么是Servlet、JSP组件？在回答Web组件时，需要先行学习Servlet组件，只有真正理解了Servlet组件后才能真正掌握JSP页面组件。

3.1 Servlet组件

Servlet组件是核心Web组件之一，它是一种基于Java技术的、运行在服务器端的Web组件，它由服务器中的Servlet容器所管理。Servlet是独立于平台的Java类，编写一个Servlet，实际上就是按照Servlet的规范来编写一个Java类，Servlet被编译为平台独立的字节码，可以被Web服务器加载和执行，类似于Applet被浏览器加载和执行。Servlet从客户端（通过Web服务器）接收请求，执行某种作业，然后返回结果。

3.2 Servlet组件运行原理

此外，Servlet能够用于处理客户端的请求，并能将处理过的请求响应客户端，Servlet真正处理客户端请求的阶段是Servlet执行阶段。Servlet采用Request——Response模式进行工作，执行原理如图3所示。

3.3 JSP页面组件运行原理

JSP是一种动态网页技术标准，利用它可以建立安全、跨平台的动态网站，是一种服务器端技术，能够将Java代码片段嵌入HTML页面，生成动态内容。教学中重点指出JSP与Servlet关联关系，使用JSP时，不需要单独配置每一个文件，JSP容器（也就是Servlet容器）能够自动识别，Web项目中，客户端的请求（request）通过Web服务器（Web Server）交给JSP引擎转换成Java的.class文件，即Servlet，之后Servlet引擎将其载入内存运行，运行结果（response）以HTML（或XML）形式通过Web服务器返回给客户端（如图4）。

3.4 JSP页面组件执行过程

另外需要详细讲解JS执行过程。当JSP项目部署到Web容器并启动后，Web容器会查找对应的JSP文件、调用JSP Parser将其编译成Servlet 程序、调用JSDK 将对应的Servlet程序编译成Servlet 字节码、执行（若未载入则先载入）已有的对应的Java字节码、Web器加载Java字节码、Web容器初始化JSP、调度管理JSP。JSP引擎以及Web服务器，用于接收、处理用户的请求并对用户的请求进行响应。JSP文件在运行的时候都要编译成Servlet，执行的时候实际上执行的是JSP文件对应的Servlet，如图5所示。

3.5 JSP页面组件教学顺序

在安排课程教学计划时，要注意到课程内容的先行后续顺序，如图6所示。学生在理解掌握了Web项目、Servlet组件、Web容器相关知识后，再进行学习JSP页面组件，才能真正理解掌握JSP组件设计方法、运行原理和执行过程。

综上所述，要想真正理解掌握JSP页面组件，必须先行学习Web项目结构、了解Servlet组件的设计步骤、Servlet组件主要方法、运行原理和执行过程，事实上JSP也是Servlet和Servlet一样JSP组件同样是依赖Web容器。

4 Web容器（服務器）——Web组件注册、调度和管理中心

4.1 Web容器（服务器）作用

教学中要重点讲解Web容器在Web项目中的作用。在Web项目设计中Web应用程序以对象形式存在于Web容器中。Web容器能够实例化组件对象，开启其生命周期服务方法。Web项目部署到Web容器后（需要正确启动容器），Web组件被实例化成容器对象，可以提供处理客户端请求和返回响应的服务。Web容器中，包含各种资源的组件之间需要进行相互调用，组件对象之间依靠通信来共同完成一定的功能，例如Servlet与浏览器之间的通信，Servlet之间的通信、Servlet与JSP之间的通信。在Web应用程序中，Servlet之间ServletContext上下文实现相互调用及信息共享，整个web应用只有一个ServletContext，而且web应用中的所有部分都能访问它;部署web应用时容器会建立一个ServletContext，对web应用中的每个Servlet和JSP都可使用。

4.2 Web容器（服务器）对象

随着课程进度不断深入，每个章节都有新的组件对象加入，教学中可以站在Web容器角度来描述容器对象的动态增长过程。这些容器对象在结构上是一组目录结构的上下文对象，如图7所示。通过目录上下文结构形状，形象地标示出整个Web项目中的容器对象结构，结合讲解各种对象的主要属性和常用方法，使得学生进入形象思维学习场景中，从而很能够更好地了解容器对象生命周期所呈现的属性与方法，为Web项目客户端提供方法服务。

主要容器对象名称和功能如表1所示。

Web项目中Web容器可以比喻成Web组件的注册、集成、调度管理中心，相当于SOA（面向服务编程）中的UDDI（统一注册集成中心）。当Web应用程序部署到Web容器后，在容器中会存在各种容器对象;当地启动容器后，Web组件被实例化成容器对象，此时容器对象的生命周期就被开启了，Web容器开始管理调度容器对象。容器对象为客户端提供的服务。

5 结束语

本文围绕着Web项目的核心组件设计开发和运行主线展开论述其相应的教学方法改革分析与研究，简练地描述了Web应用程序与桌面应用程序差别，教学中重点讲授Web项目、Web容器和Web核心组件。理顺课程章节教学顺序，强调在讲授JSP组件时，必须先行教授Servlet组件相关内容，改变传统的先讲JSP后讲Servlet的做法。在Web项目中，Web容器所起到类似SOA模式中的UDDI作用，Web组件以对象形式存在于Web容器中。Web容器能够实例化组件对象，开启其生命周期服务方法。Web项目部署到Web容器后（需要正确启动容器），Web组件被实例化成容器对象，可以提供处理客户端请求和返回响应的服务。课堂中尽量详细地归纳讲解了容器对象的主要方法和各种主要功能。

以上是笔者从事Java Web编程技术课程教学经验的体会总结，结合随堂学习其他老师的课程和交流教学体会，借助精品课程建设研究成果的基础上整理成文稿。虽然不能说是字字珠玑的真知灼见，但是也是较为成熟的教学思考心得，自认为本门课程教学提供了一种较为科学的教学方法和改革措施，并且此方法在多年的教学实践中得到验证，除了得到督导专家肯定外也受到学生好评，通过这种教学方法改革实施，使得学生容易掌握本课程的学习内容，学习成绩也有很大提高，达到了精品课程建设成果目标。从此在Java课程系列中，“Java Web编程技术”不再是一门难懂课程了。为此笔者整理形成文稿公开发表，旨在为今后在相关课程的课堂教学中的提供教学方法参考引用。

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