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【Java EE 学习第19天】【使用过滤器实现全站压缩】【使用ThreadLocal模式解决跨DAO事务回滚问题】

时间:2015-06-15 21:42:50      阅读:224      评论:0      收藏:0      [点我收藏+]

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一、使用过滤器实现全站压缩

1.目标对网站的所有JSP页面进行页面压缩,减少用户流量的使用。但是对图片和视频不进行压缩,因为图片和视频的压缩率很小,而且处理所需要的服务器资源很大。

2.实现原理

  (1)使用GZIPOutputStream工具对数据进行压缩,中间借助了ByteArrayOutputStream类进行结果的存储。

  (2)使用过滤器对浏览器请求进行拦截,通过自定义HttpServletResponse类(使用包装模式),重写getWriter方法,使得写出的目的地转变成ByteArrayOutputStream对象,即内存;通过查看JSP引擎解析之后的源代码,可以发现Servlet使用out对象向浏览器输出html代码,out对象是PageContext对象的一个成员变量,为JspWriter类的实例;而JspWriter实际上是对Writer类的包装,其本身和PrintWriter是兄弟关系;

  (3)JSP页面中使用的out对象和浏览器请求时产生的response对象通过方法getPrintWriter得到的对象是同一个对象。具体验证方法可以通过在自定义Response对象中的getWriter方法中进行打印输出验证。JspWriter类中有关键代码:  

 if (this.out == null) {
      this.out = this.response.getWriter();
}

而out对象有定义:

public class JspWriterImpl
  extends JspWriter
{
  private Writer out;
......
}

  (5)具体过程:过滤器拦截浏览器向JSP页面发出的请求,并将请求的response对象替换成自定义的response对象,该对象重写了getWriter方法,使得JSP页面中的代码在经过JSP解析引擎解析之后的Servlet代码写出的目的地由浏览器变成了内存(ByteArrayOutputStream);过滤器拦截服务器向浏览器发出的响应信息,并将内存中的数据拿出来(ByteArrayOutputStream.toByteArray()),使用GZIPOutputStream进行压缩(压缩到ByteArrayOutputStream),最后通过getOutputSteam方法获得原生输出流对象,将压缩之后的数据写出到浏览器。

3.问题升级

  (1)现在又需求使用Servlet,而且要对Servlet进行压缩

  (2)Servlet使用getOutputStream方法获得输出流。

  (3)问:如果只是2.(5)的操作流程能解决这个需求吗?

答:不能,将会产生空指针异常,原因是ByteArrayOutputStream在重写的getWriter中被赋初值,如果没有调用该方法,则该变量一直为NULL,几乎不能对该变量进行任何操作,否则一定会报空指针异常。

  (4)解决方法:重写getOutputStream方法,通过和getWriter相同的目的将JSP页面的代码写到ByteArrayOutputStream(实现方式不同)

  (5)疑问:这样会不会对之前的JSP页面的压缩产生影响?之前的页面调用了response的getOutputStream方法~

    答:不会。最后输出的时候使用的response是原生的response对象,该对象的getOutputStream方法写到的目的地永远都是浏览器,而重写的getOutputStream方法只在自定义的HttpServletResponse,所以二者不会相互影响。

4.代码。

技术分享
 1 package com.kdyzm.filter;
 2 /*
 3  * 使用过滤器拦截所有JSP页面并压缩文字,而且要实现低耦合性,一旦删掉过滤器
 4  * 原来的jsp页面将不会被压缩。
 5  * 全站压缩使用的模板代码!!!!!!!!!!!!!!!!!
 6  */
 7 import java.io.ByteArrayOutputStream;
 8 import java.io.IOException;
 9 import java.io.OutputStream;
10 import java.io.OutputStreamWriter;
11 import java.io.PrintWriter;
12 import java.util.zip.GZIPOutputStream;
13 
14 import javax.servlet.Filter;
15 import javax.servlet.FilterChain;
16 import javax.servlet.FilterConfig;
17 import javax.servlet.ServletException;
18 import javax.servlet.ServletOutputStream;
19 import javax.servlet.ServletRequest;
20 import javax.servlet.ServletResponse;
21 import javax.servlet.http.HttpServletResponse;
22 import javax.servlet.http.HttpServletResponseWrapper;
23 
24 public class GzipFilter implements Filter {
25 
26     @Override
27     public void init(FilterConfig filterConfig) throws ServletException {
28     }
29 
30     @Override
31     public void doFilter(ServletRequest request, ServletResponse response,
32             FilterChain chain) throws IOException, ServletException {
33         HttpServletResponse hsr=(HttpServletResponse) response;
34         MyResponse myResponse=new MyResponse(hsr);
35         chain.doFilter(request, myResponse);
36         ByteArrayOutputStream baso=myResponse.getArrayOutputStream();
37         
38         //1.准备数据
39         byte []arr=baso.toByteArray();
40         ByteArrayOutputStream dest=new ByteArrayOutputStream();
41         //2.准备压缩工具
42         GZIPOutputStream gzip=new GZIPOutputStream(dest);
43         gzip.write(arr);
44         gzip.close();
45         //3.设置相关文件头
46         hsr.setContentType("text/html;charset=utf-8");
47         hsr.setHeader("Content-encoding", "gzip");
48         hsr.setContentLength(dest.toByteArray().length);
49         //3.1验证压缩结果
50         System.out.println("压缩之前:"+arr.length);
51         System.out.println("压缩之后:"+dest.toByteArray().length);
52         System.out.println("压缩比为:"+(1-dest.toByteArray().length*1.0/arr.length));
53         //4.发送到浏览器
54         OutputStream os=response.getOutputStream();
55         os.write(dest.toByteArray());
56     }
57     
58     @Override
59     public void destroy() {
60     }
61 }
62 class MyResponse extends HttpServletResponseWrapper
63 {
64     private ByteArrayOutputStream baos=null;
65     PrintWriter pw=null;
66     public MyResponse(HttpServletResponse response) {
67         super(response);
68     }
69     //重写Writer方法
70     @Override
71     public PrintWriter getWriter() throws IOException {
72 //        System.out.println("拿到输出流!");//验证拿到的结果Writer就是在这里拿到的。
73         baos=new ByteArrayOutputStream();
74         pw=new PrintWriter(new OutputStreamWriter(baos,"utf-8"),true);
75         //因为调用的方法是write(String str)方法,所以就算写了true也不会自动刷新,所以必须关流才行
76         return pw;
77     }
78     //重写该类的getOutputStream方法,重写该方法的目的是为了防止某个Servlet使用了OutputStream输出了数据。
79     //这样即使对Servlet进行了过滤也不会产生任何错误!
80     @Override
81     public ServletOutputStream getOutputStream() throws IOException {
82         baos=new ByteArrayOutputStream();
83         ServletOutputStream sos=new ServletOutputStream() {
84             @Override
85             public void write(int b) throws IOException {
86                 baos.write(b);//这一步是最关键的步骤。
87             }
88         };
89         return sos;
90     }
91     public ByteArrayOutputStream getArrayOutputStream() {
92         if(pw!=null){
93             //关闭输出流的时机要充分把握好
94             pw.close();
95         }
96         return baos;
97     }
98 }
GzipFilter过滤器源代码

  注意:

  (1)自定义的PrintWriter对象一定要关闭,否则不会将内容输出缓冲区,因为JSP解析引擎调用的方法是out.write(String value);而不是out.println(String value),这样即使使用了自动刷新的构造方法创建PrintWriter对象也不会起作用;

  (2)重写getOutputStream方法的时候一定是将字节写到ByteArrayOutputStream对象中。

  (3)随时注意编码方式,有编码方式的地方一定要带上参数,否则极易发生乱码问题。


二、使用ThreadLocal模式解决跨DAO事务回滚问题。

1.目标解决跨DAO的事务回滚问题从而实现使用ThreadLocal管理事务。

2.问题产生:由于DAO层的每个实例使用的都不是同一个Connection对象,因此如果想要实现事务回滚,就必须实现让DAO层使用的Connection是同一个对象,但是使用数据库连接池的时候分配的Connection对象是随机的,这样就很难办到让跨DAO的事务具有回滚功能。

3.解决方法:使用ThreadLocal管理事务,这样就能保证在DAO层涉及的Connection对象具有唯一性。

4.ThreadLocal简介

  (1)ThreadLocal内部维护了一个Map对象,该对象的键值是当前线程,即Thread.currentThread(),而值是希望与当前线程绑定的某个状态(一个对象),这样只要在同一个线程中所有代码均能获得该线程的绑定对象。再本例题中使用的对象是Connection。

  (2)ThreadLocal提供了set和get方法,表示设置当前线程的绑定对象和获取当前线程的绑定对象。

  (3)在java当前对象中有四种引用方式:强引用、软引用、弱引用、虚引用,而ThreadLocal使用内部使用的是若引用,因此可以不调用方法remove而删除和当前线程绑定的对象。

  (4)弱引用的表现:

技术分享
 1 package com.kdyzm.test;
 2 
 3 import java.lang.ref.WeakReference;
 4 
 5 public class Test2 {
 6     public static void main(String[] args) {
 7         WeakReference<A>wr=new WeakReference<A>(new A());
 8         
 9         System.gc();//弱引用在这里就会被垃圾回收器回收。
10         System.out.println("结果是:"+wr.get());
11     }
12 }
13 class A
14 {
15     @Override
16     protected void finalize() throws Throwable {
17         System.out.println("被回收!");
18         super.finalize();
19     }
20 }
弱引用WeakReference

5.解决思路:

  (1)为了解决DAO层的各个对象使用的Connection不相同的问题,需要在DataSource_c3p0中添加成员变量ThreadLocal<Connection>,该变量负责操作和Connection对象的绑定关系。在分配Connection对象的时候首先判断tl.get()有没有值,如果没有值,则从DataSource对象中分配出来一条Connection,并将该Connection和当前线程绑定。(ThreadLocal的set方法);否则直接返回通过get方法得到的Connection对象。

  (2)在过滤器中处理事务。当浏览器向服务器发起请求的时候,过滤器将会拦截请求,并且同时向数据库连接池请求一条连接,这时候会触发一个事件将当前线程和请求的Connection对象绑定。之后进行异常的捕捉,如果在doFilter方法执行的时候(执行的过程中只要是DAO层发出的请求Connection,返回值一定是最初过滤器请求的Connection对象,这样就保证了Connection对象的一致性)产生了异常(这里使用了Exception进行捕捉),这样一旦出现异常就进行回滚,否则就提交(在doFilter方法执行之前会首先调用方法setAutoCommit方法)。

6.问题升级。

  (1)第一次刷新请求Servlet没有问题,但是第二次刷新请求Servlet出现问题,原因是什么?

    答:出现的问题是不能操作已经关闭的连接问题,因为一次事务结束之后就会关闭连接,这时候连接将会成为空值。

    代码验证:

技术分享
1 public static void main(String[] args) throws SQLException {
2         Connection conn=DataSourceUtils_c3p0.getConnection();
3         System.out.println(conn);
4         conn.close();
5         System.out.println(conn);
6     }
验证连接关闭之后连接成为空值的问题

输出结果:

技术分享
1 com.mchange.v2.c3p0.impl.NewProxyConnection@10cccfb [wrapping: com.mysql.jdbc.JDBC4Connection@1658ade]
2 com.mchange.v2.c3p0.impl.NewProxyConnection@10cccfb [wrapping: null]
验证结果

  (2)解决方法

    答:在关闭连接的同时将和当前线程绑定的对象移除。使用remove方法。这样需要在DataSource_c3p0.java中添加一个remove方法,该方法实际上调用了ThreadLoal的remove方法。这样在下一次请求的时候,过滤器会重新向数据库连接池请求一个新的连接,同时该连接会和当前线程重新绑定关系,这样就不会发生空指针或者操作已关闭的Connection的情况了。

7.源代码(两个核心类)。

  (1)数据库连接池类DataSource_c3p0.java(这里使用c3p0数据库连接池)。

技术分享
 1 package com.kdyzm.dbutils;
 2 /**
 3  * 数据库连接池工具类。
 4  */
 5 import java.sql.Connection;
 6 import java.sql.SQLException;
 7 
 8 import javax.sql.DataSource;
 9 
10 import com.mchange.v2.c3p0.ComboPooledDataSource;
11 
12 public class DataSourceUtils_c3p0 {
13     private static ThreadLocal<Connection>tl=new ThreadLocal<Connection>();
14     private static DataSource ds=null;
15     static{
16         ds=new ComboPooledDataSource("namedconfig");
17     }
18     public static Connection getConnection(){
19         Connection conn=tl.get();
20         if(conn==null)
21         {
22             try {
23                 conn=ds.getConnection();
24                 tl.set(conn);//这句代码十分重要,千万不能忘(将当前线程和请求的Connection对象绑定)
25             } catch (SQLException e) {
26                 e.printStackTrace();
27             }
28         }
29         return conn;
30     }
31     public static DataSource getDataSource(){
32         return ds;
33     }
34     public static void remove(){
35         tl.remove();//这句代码也十分重要,千万不能忘掉,将会在TransactionFilter中调用
36     }
37 }    
DataSource_c3p0.java类源代码

  (2)过滤器TransactionFiler.java

技术分享
 1 package com.kdyzm.filter;
 2 
 3 import java.io.IOException;
 4 import java.sql.Connection;
 5 import java.sql.SQLException;
 6 
 7 import javax.servlet.Filter;
 8 import javax.servlet.FilterChain;
 9 import javax.servlet.FilterConfig;
10 import javax.servlet.ServletException;
11 import javax.servlet.ServletRequest;
12 import javax.servlet.ServletResponse;
13 
14 import com.kdyzm.dbutils.DataSourceUtils_c3p0;
15 
16 public class TransactionFilter implements Filter{
17 
18     @Override
19     public void init(FilterConfig filterConfig) throws ServletException {
20         System.out.println("初始化事务过滤器!");
21     }
22 
23     @Override
24     public void doFilter(ServletRequest request, ServletResponse response,
25             FilterChain chain) throws IOException, ServletException {
26         System.out.println("拦截过滤:");
27         Connection conn=null;
28         try{
29             conn=DataSourceUtils_c3p0.getConnection();
30             conn.setAutoCommit(false);
31             chain.doFilter(request, response);
32             conn.commit();
33         }
34         catch(Exception e){
35             System.out.println("出错了!回滚!!");
36             try {
37                 conn.rollback();
38             } catch (SQLException e1) {
39                 e1.printStackTrace();
40             }
41             e.printStackTrace();
42         }
43         finally{
44             try {
45                 conn.close();
46                 DataSourceUtils_c3p0.remove();//这句代码十分重要,解决了两次刷新产生空指针异常、不能操作已经关闭的Connection的问题。
47             } catch (SQLException e) {
48                 e.printStackTrace();
49             }
50         }
51     }
52     @Override
53     public void destroy() {
54         System.out.println("销毁事务过滤器!");
55     }
56 
57 }
TransactionFilter.java类源代码

8.扩展

  如果数据库的操作都成功了,只是JSP页面的一个/0的错误,这样的一个错误仍然会被过滤器拦截并导致数据库回滚,该怎样避免该问题的发生?

  答:在回滚之前判断异常类型,如果是SQLException类型的则回滚,否则不回滚。

【Java EE 学习第19天】【使用过滤器实现全站压缩】【使用ThreadLocal模式解决跨DAO事务回滚问题】

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原文地址:http://www.cnblogs.com/kuangdaoyizhimei/p/4579163.html

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