何謂容器


對於Java程式而言,JVM(Java Virtual Machine)是其作業系統,.java編譯為.class檔案,.class對於JVM而言,就是其可執行檔,你的Java程式基本上只認得一種作業系統,就是JVM。

當你開始撰寫Servlet/JSP程式時,你必須開始接觸容器(Container)的概念,容器這個名詞也用在如List、Set這類的Collection上,也就是用來持有、保存物件的群集(Collection)物件,不過,對於撰寫Servlet/JSP來說,容器的概念更為廣泛,在最基本的功能上,它不僅持有物件,還負責物件的生命周期與相關服務的連結。

在具體層面,容器說穿了,其實就是一個用Java寫的程式,運行於JVM之上,不同類型的容器會負責不同的工作,若以Servlet/JSP所運行的Web容器(Web Container)來說,也是一個Java寫的程式,想想看,HTTP那些文字性的通訊協定,如何變成你寫的Servlet/JSP中可用的Java物件(如HttpServletRequest、HttpServletResponse等),其實就是容器為你剖析與轉換。

在抽象層面,可以將Web容器視為你寫的Servlet/JSP的運行伺服器,是的!就如同Java程式僅認得JVM這個作業系統,Servlet/JSP程式在抽象層面上,也僅認得Web容器這個概念上的Web伺服器,只要你寫的Servlet/JSP是符合Web容器的標準規範,你的Servlet/JSP就可以在各種不同廠商實作的Web容器上運行,而不用理會底層真正的Web伺服器。

當然,實際上還是要有個Web伺服器,所以回到實際層面,Web容器是個Java寫的應用程式,可以成為實體Web伺服器程式的一部份,管理Servlet物件的生命週期,提供基於HTTP請求、回應的網路服務。

若以Tomcat為例,容器的角色位置可以用下圖來表示:


就如同JVM介於Java程式與實體作業系統之間,Web容器是介於實體Web伺服器與Servlet之間,也正如你撰寫Java程式必須了解 JVM/JRE與你的應用程式之間如何互動,你撰寫Servlet/JSP也必須知道容器如何與你的Servlet/JSP互動,如何管理Servlet 等事實(JSP最後也是轉譯、編譯、載入為Servlet,在容器的世界中,真正負責請求、回應的是Servlet)。

一個請求/回應的基本例子是:
  1. 客戶端(大部份情況下是瀏覽器)對Web伺服器發出HTTP請求。
  2. Web伺服器收到HTTP請求,將請求轉由Web容器處理,Web容器會剖析HTTP請求內容,建立各種物件(像是HttpServletRequest、HttpServletResponse、HttpSession等)。
  3. Web容器由請求的URL決定要使用哪個Servlet來處理請求(事先由開發人員定義)。
  4. Servlet根據請求物件(HttpServletRequest)的資訊決定如何處理,透過回應物件(HttpServletResponse)來建立回應。
  5. Web容器與Web伺服器溝通,Web伺服器將回應轉換為HTTP回應並傳回客戶端。

不僅是寫Servet/JSP需要理解Web容器,在Java EE的領域無論是哪個技術,都與容器息息相關,寫Servlet/JSP需要理解Web容器,寫EJB需要了解EJB容器,寫應用程式客戶端需要了解應用程式客戶端容器,即使是寫個Applet,也會有個Applet容器的特性需要了解。

下圖是摘自 Java EE 6 Tutorial Java EE 6 APIs 文件的容器示意:


對於Java EE 6規範中Servlet 3.0/JSP 2.2等,你可以使用的實際容器可以是Tomcat 7,或者是Glassfish v3,Tomcat 7專注在Web容器的部份,Glassfish v3是個完整的應用程式伺服器,當然也包括了Web容器的功能(當然,也還有其它廠商的實現)。