利用 JSP 2 提供的 SimpleTagSupport 开发自定义标签

绝大部分 Java 领域的 MVC 框架,例如 Struts、Spring MVC、JSF 等,主要由两部分组成:控制器组件和视图组件。其中视图组件主要由大量功能丰富的标签库充当。对于大部分开发者而言,可能通常只使用这些框架提供的标签,很少自己开发标签;但如果开发者掌握针对特定应用开发自定义标签,则可以大大简化 Web 应用的表现层开发,而 JSP 2 规范提供的 impleTagSupport 为开发自定义标签提供了很好的支持。

李 刚, 自由撰稿人

李刚,从事 Java EE 应用开发近 10 年。曾任 LITEON 公司的 J2EE 技术主管,负责该公司的企业信息化平台的架构设计。曾任广州电信、广东龙泉科技等公司的技术培训教师。 疯狂 Java 联盟(http://www.crazyit.org)站长。疯狂 Java 实训营创始人,疯狂 Java 体系图书作者,曾任东方标准广州中心软件教学总监,曾兼任广东技术师范学院计算机科学系的兼职副教授。国内知名IT技术作家,已出版《疯狂 Java 讲义》、《轻量级 Java EE 企业应用实战》、《疯狂 Ajax 讲义》、《Struts 2.1 权威指南》、《Ruby On Rails 敏捷开发最佳实践》等著作。



2010 年 6 月 28 日

自定义标签库并不是 JSP 2 才出现的,JSP 1.1 版中已经增加了自定义标签库规范,自定义标签库是一种非常优秀的表现层组件技术。通过使用自定义标签库,可以在简单的标签中封装复杂的功能。

为什么要使用自定义标签呢?主要是为了取代丑陋的 JSP 脚本。在 HTML 页面中插入 JSP 脚本有如下几个坏处:

  • JSP 脚本非常丑陋,难以阅读。
  • JSP 脚本和 HTML 代码混杂,维护成本高。
  • HTML 页面中嵌入 JSP 脚本,导致美工人员难以参与开发。

出于以上三点的考虑,我们需要一种可在页面中使用的标签,这种标签具有和 HTML 标签类似的语法,但由可以完成 JSP 脚本的功能——这种标签就是 JSP 自定义标签。

在 JSP1.1 规范中开发自定义标签库比较复杂,JSP 2 规范简化了标签库的开发,在 JSP 2 中开发标签库只需如下几个步骤:

  1. 开发自定义标签处理类;
  2. 建立一个 *.tld 文件,每个 *.tld 文件对应一个标签库,每个标签库对应多个标签;
  3. 在 JSP 文件中使用自定义标签。

开发自定义标签类

标签库和实际开发

标签库是非常重要的技术,通常来说,初学者、普通开发人员自己开发标签库的机会很少,但如果希望成为高级程序员,或者希望开发通用框架,就需要大量开发自定义标签了。所有的 MVC 框架,如 Struts 2、SpringMVC、JSF 等都提供了丰富的自定义标签。

当我们在 JSP 页面使用一个简单的标签时,底层实际上由标签处理类提供支持,从而可以使用简单的标签来封装复杂的功能,从而使团队更好地协作开发(能让美工人员更好地参与 JSP 页面的开发)。

早期 JSP 自定义标签类开发过程略微复杂一些,但 JSP 2 已经简化了这个过程,它只要自定义标签类都必须继承一个父类:javax.servlet.jsp.tagext.SimpleTagSupport,除此之外,JSP 自定义标签类还有如下要求。

  • 如果标签类包含属性,每个属性都有对应的 getter 和 setter 方法。
  • 重写 doTag() 方法,这个方法负责生成页面内容。

下面开发一个最简单的自定义标签,该标签负责在页面上输出 HelloWorld。

// 标签处理类,继承 SimpleTagSupport 父类
public class HelloWorldTag extends SimpleTagSupport 
{ 
    // 重写 doTag 方法,该方法在标签结束生成页面内容
    public void doTag()throws JspException, 
        IOException 
    { 
        // 获取页面输出流,并输出字符串
        getJspContext().getOut().write("Hello World"); 
    } 
}

上面这个标签处理类非常简单,它继承了 SimpleTagSupport 父类,并重写 doTag() 方法,而 doTag() 方法则负责输出页面内容。该标签没有属性,因此无须提供 setter 和 getter 方法。


建立 TLD 文件

TLD 是 Tag Library Definition 的缩写,即标签库定义,文件的后缀是 tld,每个 TLD 文件对应一个标签库,一个标签库中可包含多个标签,TLD 文件也称为标签库定义文件。

标签库定义文件的根元素是 taglib,它可以包含多个 tag 子元素,每个 tag 子元素都定义一个标签。通常我们可以到 Web 容器下复制一个标签库定义文件,并在此基础上进行修改即可。例如 Tomcat6.0,在 webapps\examples\WEB-INF\jsp2 路径下包含了一个 jsp2-example-taglib.tld 文件,这就是示范用的标签库定义文件。

将该文件复制到 Web 应用的 WEB-INF/ 路径,或 WEB-INF 的任意子路径下,并对该文件进行简单修改,修改后的 mytaglib.tld 文件代码如下:

<?xml version="1.0" encoding="GBK"?>
<taglib 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 web-jsptaglibrary_2_0.xsd"
    version="2.0">
    <tlib-version>1.0</tlib-version>
    <short-name>mytaglib</short-name>
    <!-- 定义该标签库的URI -->
    <uri>http://www.crazyit.org/mytaglib</uri>
    <!-- 定义第一个标签 -->
    <tag>
        <!-- 定义标签名 -->
        <name>helloWorld</name>
        <!-- 定义标签处理类 -->
        <tag-class>lee.HelloWorldTag</tag-class>
        <!-- 定义标签体为空 -->
        <body-content>empty</body-content>
    </tag>
</taglib>

上面标签库定义文件也是一个标准的 XML 文件,该 XML 文件的根元素是 taglib 元素,因此我们每次编写标签库定义文件都直接添加该元素即可。

taglib 下有三个子元素:

  • tlib-version:指定该标签库实现的版本,这是一个作为标识的内部版本号,对程序没有太大的作用。
  • short-name:该标签库的默认短名,该名称通常也没有太大的用处。
  • uri:这个属性非常重要,它指定该标签库的 URI,相当于指定该标签库的唯一标识。如上粗体字代码所示,JSP 页面中使用标签库时就是根据该 URI 属性来定位标签库的。

除此之外,taglib 元素下可以包含多个 tag 元素,每个 tag 元素定义一个标签,tag 元素下至少应包含如下三个子元素:

  • name:该标签库的名称,这个属性很重要,JSP 页面中就是根据该名称来使用此标签的。
  • tag-class:指定标签的处理类,毋庸置疑,这个属性非常重要,指定了标签由哪个 Java 类来处理。
  • body-content:这个属性也很重要,它指定标签体内容。该元素的值可以是如下几个:
    • tagdependent:指定标签处理类自己负责处理标签体。
    • empty:指定该标签只能作用空标签使用。
    • scriptless:指定该标签的标签体可以是静态 HTML 元素,表达式语言,但不允许出现 JSP 脚本。
    • JSP:指定该标签的标签体可以使用 JSP 脚本。

实际上由于 JSP 2 规范不再推荐使用 JSP 脚本,所以 JSP 2 自定义标签的标签体中不能包含 JSP 脚本。所以实际上 body-content 元素的值不可以是 JSP。

定义了上面的标签库定义文件后,将标签库文件放在 Web 应用的 WEB-INF 路径,或任意子路径下,Java Web 规范会自动加载该文件,则该文件定义的标签库也将生效。


使用标签库

在 JSP 页面中确定指定标签需要 2 点:

  • 标签库 URI:确定使用哪个标签库。
  • 标签名:确定使用哪个标签。

使用标签库分成以下两个步骤:

  1. 导入标签库:使用 taglib 编译指令导入标签库,就是将标签库和指定前缀关联起来。
  2. 使用标签:在 JSP 页面中使用自定义标签。

taglib 的语法格式如下:

<%@ taglib uri="tagliburi" prefix="tagPrefix" %>

其中 uri 属性确定标签库的 URI,这个 URI 可以确定一个标签库。而 prefix 属性指定标签库前缀,即所有使用该前缀的标签将由此标签库处理。

使用标签的语法格式如下:

<tagPrefix:tagName tagAttribute=”tagValue” … > 
	<tagBody/> 
</tagPrefix:tagName>

如果该标签没有标签体,则可以使用如下语法格式:

<tagPrefix:tagName tagAttribute=”tagValue” … />

上面使用标签的语法里都包含了设置属性值,前面我们介绍的 HelloWorldTag 标签没有任何属性,所以使用该标签只需用 <mytag:helloWorld/> 即可。其中 mytag 是 taglib 指令为标签库指定的前缀,而 helloWorld 是标签名。

下面是使用 helloWorld 标签的 JSP 页面代码:

<%@ page contentType="text/html; charset=GBK"%>
<!-- 导入标签库,指定mytag前缀的标签,
	由http://www.crazyit.org/mytaglib的标签库处理 -->
<%@ taglib uri="http://www.crazyit.org/mytaglib" prefix="mytag"%>
<html>
<head>
<title>自定义标签示范</title>
</head>
<body bgcolor="#ffffc0">
<h2>下面显示的是自定义标签中的内容</h2>
<!-- 使用标签 ,其中mytag是标签前缀,根据taglib的编译指令,
	mytag前缀将由http://www.crazyit.org/mytaglib的标签库处理 -->
<mytag:helloWorld/><BR>
</body>
</html>

上面页面中第一行粗体字代码指定了 http://www.crazyit.org/mytaglib 标签库的前缀为 mytag,第二行粗体字代码表明使用 mytag 前缀对应标签库里的 helloWorld 标签。浏览该页面将看到如图 1 所示效果:

图 1. 简单标签
图 1. 简单标签

带属性的标签

前面的简单标签既没有属性,也没有标签体,用法、功能都比较简单。实际上还有如下两种常用的标签:

  • 带属性的标签。
  • 带标签体的标签。

正如前面介绍的,带属性标签必须为每个属性提供对应的 setter 和 getter 方法。带属性标签的配置方法与简单标签也略有差别,下面介绍一个带属性标签的示例:

public class QueryTag extends SimpleTagSupport
{
    //标签的属性
    private String driver;
    private String url;
    private String user;
    private String pass;
    private String sql;
    //执行数据库访问的对象 
    private Connection conn = null;
    private Statement stmt = null;
    private ResultSet rs = null;
    private ResultSetMetaData rsmd = null;
    //标签属性driver的setter方法
    public void setDriver(String driver) {
        this.driver = driver; 
    }
        //标签属性url的setter方法
    public void setUrl(String url) {
        this.url = url; 
    }
        //标签属性user的setter方法
    public void setUser(String user) {
        this.user = user; 
    }
        //标签属性pass的setter方法
    public void setPass(String pass) {
        this.pass = pass; 
    }
        //标签属性driver的getter方法
    public String getDriver() {
        return (this.driver); 
    }
        //标签属性url的getter方法
    public String getUrl() {
        return (this.url); 
    }
        //标签属性user的getter方法
    public String getUser() {
        return (this.user); 
    }
        //标签属性pass的getter方法
    public String getPass() {
        return (this.pass); 
    }
        //标签属性sql的getter方法
    public String getSql() {
        return (this.sql); 
    }
        //标签属性sql的setter方法
    public void setSql(String sql) {
        this.sql = sql; 
    }
    public void doTag()throws JspException,
        IOException
    {
           try
        {
            //注册驱动
            Class.forName(driver);
            //获取数据库连接
            conn = DriverManager.getConnection(url,user,pass);
            //创建Statement对象
            stmt = conn.createStatement();
            //执行查询
            rs = stmt.executeQuery(sql);
            rsmd = rs.getMetaData();
            //获取列数目
            int columnCount = rsmd.getColumnCount();
            //获取页面输出流
            Writer out = getJspContext().getOut();
            //在页面输出表格
            out.write("<table border='1' bgColor='9999cc' width='400'>");
            //遍历结果集
            while (rs.next())
            {
                out.write("<tr>");
                //逐列输出查询到的数据
                for (int i = 1 ; i <= columnCount ; i++ )
                {
                    out.write("<td>");
                    out.write(rs.getString(i));
                    out.write("</td>");
                }
                out.write("</tr>");
            }
        }
        catch(ClassNotFoundException cnfe)
        {
            cnfe.printStackTrace();
            throw new JspException("自定义标签错误" + cnfe.getMessage());
        }
        catch (SQLException ex)
        {
            ex.printStackTrace();
            throw new JspException("自定义标签错误" + ex.getMessage());
        }
        finally
        {
            //关闭结果集
            try
            {
                if (rs != null)
                    rs.close();
                if (stmt != null)
                    stmt.close();
                if (conn != null)
                    conn.close();
            }
            catch (SQLException sqle)
            {
                sqle.printStackTrace();
            }
        }
    }
}

上面这个标签稍微复杂一点,它包含了 5 个属性,如程序中粗体字代码所示,则程序需要为这 5 个属性提供 setter 和 getter 方法。

该标签输出的内容依然由 doTag() 方法决定,该方法会根据 SQL 语句查询数据库,并将查询结果显示在当前页面中。

对于有属性的标签,需要为 tag 元素增加 attribute 子元素,每个 attribute 子元素定义一个属性,attribue 子元素通常还需要指定如下几个子元素:

  • name:设置属性名,子元素的值是字符串内容。
  • required:设置该属性是否为不需属性,该子元素的值是 true 或 false。
  • fragment:设置该属性是否支持 JSP 脚本、表达式等动态内容,子元素的值是 true 或 false。

为了配置上面的 QueryTag 标签,我们需要在 mytaglib.tld 文件中增加如下配置片段:

<!-- 定义第二个标签 -->
<tag>
    <!-- 定义标签名 -->
    <name>query</name>
    <!-- 定义标签处理类 -->
    <tag-class>lee.QueryTag</tag-class>
    <!-- 定义标签体为空 -->
    <body-content>empty</body-content>
    <!-- 配置标签属性:driver -->
    <attribute>
        <name>driver</name> 
        <required>true</required>
        <fragment>true</fragment>
    </attribute>
    <!-- 配置标签属性:url -->
    <attribute>
        <name>url</name> 
        <required>true</required>
        <fragment>true</fragment>
    </attribute>
    <!-- 配置标签属性:user -->
    <attribute>
        <name>user</name> 
        <required>true</required>
        <fragment>true</fragment>
    </attribute>
    <!-- 配置标签属性:pass -->
    <attribute>
        <name>pass</name> 
        <required>true</required>
        <fragment>true</fragment>
    </attribute>
    <!-- 配置标签属性:sql -->
    <attribute>
        <name>sql</name> 
        <required>true</required>
        <fragment>true</fragment>
    </attribute>
</tag>

上面 5 行粗体字代码分别为该标签配置了 driver、url、user、pass 和 sql 等 5 个属性,并指定这 5 个属性都是必填属性、而且属性值支持动态内容。

配置完毕后,就可在页面中使用标签,先导入标签库,然后使用标签。使用标签的 JSP 页面片段如下:

<!-- 导入标签库,指定mytag前缀的标签,
    由http://www.crazyit.org/mytaglib的标签库处理 -->
<%@ taglib uri="http://www.crazyit.org/mytaglib" prefix="mytag"%>
...
<!-- 其他HTML内容 -->
<!-- 使用标签 ,其中mytag是标签前缀,根据taglib的编译指令,
    mytag前缀将由http://www.crazyit.org/mytaglib的标签库处理 -->
<mytag:query
    driver="com.mysql.jdbc.Driver"
    url="jdbc:mysql://localhost:3306/javaee"
    user="root"
    pass="32147"
    sql="select * from newsinf"/>

在浏览器中浏览该页面,效果如图 2 所示。

图 2. 使用带属性的标签执行查询
图 2. 使用带属性的标签执行查询

图 2 中看到从数据库里查询到 2 条记录,当然这也需要底层 javaee 数据库里包含 newsinf 数据表,且该数据表里包含这两条记录才行。

在 JSP 页面中只需要使用简单的标签,即可完成“复杂”的功能:执行数据库查询,并将查询结果在页面上以表格形式显示。这也正是自定义标签库的目的——以简单的标签,隐藏复杂的逻辑。

当然,并不推荐在标签处理类中访问数据库,因为标签库是表现层组件,它不应该包含任何业务逻辑实现代码,更不应该执行数据库访问,它只应该负责显示逻辑。


带标签体的标签

带标签体的标签,可以在标签内嵌入其他内容(包括静态的 HTML 内容和动态的 JSP 内容),通常用于完成一些逻辑运算,例如判断和循环等。下面以一个迭代器标签为示例,介绍带标签体标签的开发过程。

一样先定义一个标签处理类,该标签处理类的代码如下:

public class IteratorTag extends SimpleTagSupport
{
    //标签属性,用于指定需要被迭代的集合
    private String collection;
    //标签属性,指定迭代集合元素,为集合元素指定的名称
    private String item;
    //collection属性的setter和getter方法
    public void setCollection(String collection)
    {
        this.collection = collection;
    }
    public String getCollection()
    {
        return this.collection;
    }
    //item属性的setter和getter方法
    public void setItem(String item)
    {
        this.item = item;
    }
    public String getItem()
    {
        return this.item;
    }
    //标签的处理方法,简单标签处理类只需要重写doTag方法
    public void doTag() throws JspException, IOException
    {
        //从page scope中获取属性名为collection的集合
        Collection itemList = (Collection)getJspContext().
            getAttribute(collection);
        //遍历集合
        for (Object s : itemList)
        {
            //将集合的元素设置到page 范围
            getJspContext().setAttribute(item, s );
            //输出标签体
            getJspBody().invoke(null);
        }
    }
}

上面标签处理类与前面处理类并没有太大的不同,该处理类包含 2 个属性,并为这两个属性提供了 setter 和 getter 方法。标签处理类的 doTag 方法首先从 page 范围内获取了指定名称的 Collection 对象,然后遍历 Collection 对象的元素,每次遍历都调用了 getJspBody() 方法,如程序中粗体字代码所示,该方法返回该标签所包含的标签体:JspFragment 对象,执行该对象的 invoke() 方法,即可输出标签体内容。该标签的作用是:遍历指定集合,每遍历一个集合元素,即输出标签体一次。

因为该标签的标签体不为空,配置该标签时指定 body-content 为 scriptless,该标签的配置代码片段如下代码所示:

<!-- 定义第三个标签 -->
<tag>
    <!-- 定义标签名 -->
    <name>iterator</name>
    <!-- 定义标签处理类 -->
    <tag-class>lee.IteratorTag</tag-class>
    <!-- 定义标签体支持JSP脚本 -->
    <body-content>scriptless</body-content>
    <!-- 配置标签属性:collection -->
    <attribute>
        <name>collection</name> 
        <required>true</required>
        <fragment>true</fragment>
    </attribute>
    <!-- 配置标签属性:item -->
    <attribute>
        <name>item</name> 
        <required>true</required>
        <fragment>true</fragment>
    </attribute>
</tag>

上面配置片段中粗体字代码指定该标签的标签体可以是静态 HTML 内容,也可以是表达式语言。

为了测试在 JSP 页面中使用该标签的效果,我们首先把一个 List 对象设置成 page 范围的属性,然后使用该标签来迭代输出 List 集合的全部元素。

JSP 页面代码如下:

<%@ page import="java.util.*"%>
<%@ page contentType="text/html; charset=GBK"%>
<!-- 导入标签库,指定mytag前缀的标签,
    由http://www.crazyit.org/mytaglib的标签库处理 -->
<%@ taglib uri="http://www.crazyit.org/mytaglib" prefix="mytag"%>
<html>
    <head>
        <title>带标签体的标签-迭代器标签</title>
    </head>
    <body>
        <h2>带标签体的标签-迭代器标签</h2>
        <hr>
        <%
        //创建一个List对象
        List<String> a = new ArrayList<String>();
        a.add("hello");
        a.add("world");
        a.add("java");
        //将List对象放入page范围内
        pageContext.setAttribute("a" , a);
        %>
        <table border="1" bgcolor="aaaadd" width="300">
        <!-- 使用迭代器标签,对a集合进行迭代 -->
        <mytag:iterator collection="a" item="item">
            <tr>
                <td>${pageScope.item}</td>
            <tr>
        </mytag:iterator>
        </table>
    </body>
</html>

上面页面代码中粗体字代码即可实现通过 iterator 标签来遍历指定集合,浏览该页面即看到如图 3 所示界面:

图 3. 带标签体的标签
图 3. 带标签体的标签

图 3 显示了使用 iterator 标签遍历集合元素的效果,从 iteratorTag.jsp 页面的代码来看,使用 iterator 标签遍历集合元素比使用 JSP 脚本遍历集合元素要优雅得多,这就是自定义标签的魅力。

实际上 JSTL 标签库提供了一套功能非常强大标签,例如普通的输出标签,像我们刚刚介绍的迭代器标签,还有用于分支判断的标签等等,JSTL(JSP 标准标签库)都有非常完善的实现。除此之外,Apache 下还有一套 DisplayTags 的标签库实现,做得也非常不错。

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