3.4.3 Java

Java诞生于1995年，由Sun Microsystems公司创造。它不仅是一种通用编程语言，更是一套平台体系（包括JVM，即Java虚拟机在内）。Java的应用领域相当广泛，不只是服务器编程，它还是Android系统的主要编程语言。本文主要讨论它在服务器端的应用。

关于Java语言本身，有很多在线教程以及出版物可供参考。作者在此推荐 Cay S. Horstmann的《Core Java for the Impatient》——Horstmann的Core Java系列一直是Java学习的经典，内容翔实、厚重；这本书是Core Java的瘦身版，专为缺乏耐心的读者而写。

Java在服务器端编程主要通过Servlet实现。以下是一个Servlet版的“Hello, world”：

package mypackage;

import java.io.*;
import javax.servlet.*;

public class Hello extends GenericServlet {
  public void service(final ServletRequest request, final ServletResponse response) throws ServletException, IOException {
    response.setContentType("text/html");
    final PrintWriter pw = response.getWriter();
    try {
      pw.println("<p>Hello, Servlet!</p>");
    } finally {
      pw.close();
    }
  }
}

通过实现javax.servlet.Servlet接口，我们就建立了一个Servlet。GenericServlet抽象类实现了该接口的大部分方法，我们只需实现service方法来响应请求即可。在这里我们简单输出了一段（不完整的）HTML：

<p>Hello, Servlet!</p>

并且手工设置了应答头（response header）“Content-Type”的值为“text/html”。

要运行Servlet程序，你需要一个Servlet容器（container）。Servlet容器可以理解为一个Java Sevelet专用的Web服务器——这与Apache和Nginx等“通用”的Web服务器很不一样：后者可以为PHP、Python、Ruby等等服务器编程语言所用，而前者只服务于Java Servlet。

这里列出了一些开源/商业的Servlet容器：https://en.wikipedia.org/wiki/Web_container。Tomcat是其中比较流行的一个开源产品。请读者根据它的文档建立一个Servlet运行环境，实际运行一下上面的示例。

需要说明的是，与PHP等动态语言不同，Java程序需要编译，例如，Hello.java要编译为Hello.class才能被执行。另外，按照Servlet的规范，程序的目录结构必须符合一定的要求¹。以上面的Hello, world程序为例，一个最小的目录结构如下：

.
└── WEB-INF
    ├── classes
    │   └── mypackage
    │       └── Hello.class
    └── web.xml

其中的web.xml文件叫做Web应用部署描述符（Web Application Deployment Descriptor）。我们的web.xml文件内容如下：

<?xml version="1.0" encoding="ISO-8859-1"?>
<web-app xmlns="http://java.sun.com/xml/ns/j2ee"
    xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"
    xsi:schemaLocation="http://java.sun.com/xml/ns/j2ee http://java.sun.com/xml/ns/j2ee/web-app_2_4.xsd"
    version="2.4">

    <display-name>Hello Servlet</display-name>
    <description>
      This is a simple "Hello, world" program.
    </description>

    <servlet>
        <servlet-name>HelloServlet</servlet-name>
        <servlet-class>mypackage.Hello</servlet-class>
    </servlet>

    <servlet-mapping>
        <servlet-name>HelloServlet</servlet-name>
        <url-pattern>/hello</url-pattern>
    </servlet-mapping>

</web-app>

其中，servlet-mapping把我们的HelloServlet对应到URL“/hello”。当这个URL被访问时，HelloServlet就会做出应答。

Servlet作为一种底层的基础接口，很少在Web开发中直接使用——人们往往使用一些高级的编程框架来解决问题，比如流行的Spring。但了解那些基础的原理对于高级的编程是十分有益的。

¹. 这个文档对目录结构做了更多说明：http://tomcat.apache.org/tomcat-8.0-doc/appdev/deployment.html ↩