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详细解析JSP编程中进度条的设计实例

2020-02-05 13:34:26
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来源:转载
供稿:网友
  许多web应用、企业应用涉及到长时间的操作,例如复杂的数据库查询或繁重的xml处理等,虽然这些任务主要由数据库系统或中间件完成,但任务执行的结果仍旧要借助jsp才能发送给用户。本文介绍了一种通过改进前端表现层来改善用户感觉、减轻服务器负载的办法。

  当jsp调用一个必须长时间运行的操作,且该操作的结果不能(在服务器端)缓冲,用户每次请求该页面时都必须长时间等待。很多时候,用户会失去耐心,接着尝试点击浏览器的刷新按钮,最终失望地离开。

  本文介绍的技术是把繁重的计算任务分离开来,由一个独立的线程运行,从而解决上述问题。当用户调用jsp页面时,jsp页面会立即返回,并提示用户任务已经启动且正在执行;jsp页面自动刷新自己,报告在独立线程中运行的繁重计算任务的当前进度,直至任务完成。

  一、模拟任务

  首先我们设计一个taskbean类,它实现java.lang.runnable接口,其run()方法在一个由jsp页面(start.jsp)启动的独立线程中运行。终止run()方法执行由另一个jsp页面stop.jsp负责。taskbean类还实现了java.io.serializable接口,这样jsp页面就可以将它作为javabean调用:

  
package test.barbean; import java.io.serializable; public class taskbean implements runnable, serializable{ private int counter; private int sum; private boolean started; private boolean running; private int sleep; public taskbean(){ counter = 0; sum = 0; started = false; running = false; sleep = 100; } }


  taskbean包含的“繁重任务”是计算1+2+3…+100的值,不过它不通过100*(100+1)/2=5050公式计算,而是由run()方法调用work()方法100次完成计算。work()方法的代码如下所示,其中调用thread.sleep()是为了确保任务总耗时约10秒。

  
protected void work(){ try{ thread.sleep(sleep); counter++; sum += counter; } catch (interruptedexception e){ setrunning(false); } }


  status.jsp页面通过调用下面的getpercent()方法获得任务的完成状况:

  
public synchronized int getpercent(){ return counter; }


  如果任务已经启动,isstarted()方法将返回true:

  
public synchronized boolean isstarted(){ return started; }


  如果任务已经完成,iscompleted()方法将返回true:

  
public synchronized boolean iscompleted(){ return counter == 100; }


  如果任务正在运行,isrunning()方法将返回true:

  
public synchronized boolean isrunning(){ return running; }


  setrunning()方法由start.jsp或stop.jsp调用,当running参数是true时。setrunning()方法还要将任务标记为“已经启动”。调用setrunning(false)表示要求run()方法停止执行。

  
public synchronized void setrunning(boolean running){ this.running = running; if (running) started = true; }


  任务执行完毕后,调用getresult()方法返回计算结果;如果任务尚未执行完毕,它返回null:

  
public synchronized object getresult(){ if (iscompleted()) return new integer(sum); else return null; }


  当running标记为true、completed标记为false时,run()方法调用work()。在实际应用中,run()方法也许要执行复杂的sql查询、解析大型xml文档,或者调用消耗大量cpu时间的ejb方法。注意“繁重的任务”可能要在远程服务器上执行。报告结果的jsp页面有两种选择:或者等待任务结束,或者使用一个进度条。

  
public void run() { try { setrunning(true); while (isrunning() && !iscompleted()) work(); } finally { setrunning(false); } }


  二、启动任务

  start.jsp是web.xml部署描述符中声明的欢迎页面,web.xml的内容是:

  
<?xml version="1.0" encoding="gb2312"?> <!doctype web-app public "-//sun microsystems, inc.//dtd web application 2.3//en" "http://java.sun.com/dtd/web-app_2_3.dtd"> <web-app> <welcome-file-list> <welcome-file>start.jsp</welcome-file> </welcome-file-list> </web-app>


  start.jsp启动一个专用的线程来运行“繁重的任务”,然后把http请求传递给status.jsp。

  start.jsp页面利用标记创建一个taskbean的实例,将scope属性定义为session使得对于来自同一浏览器的http请求,其他页面也能提取到同一个bean对象。start.jsp通过调用session.removeattribute("task")确保创建了一个新的bean对象,而不是提取一个旧对象(例如,同一个用户会话中更早的jsp页面所创建的bean对象)。

  下面是start.jsp页面的代码清单:

  
<% session.removeattribute("task"); %> <jsp:usebean id="task" scope="session" class="test.barbean.taskbean"/> <% task.setrunning(true); %> <% new thread(task).start(); %> <jsp:forward page="status.jsp"/>

  start.jsp创建并设置好taskbean对象之后,接着创建一个thread,并将bean对象作为一个runnable实例传入。调用start()方法时新创建的线程将执行taskbean对象的run()方法。

  现在有两个线程在并发执行:执行jsp页面的线程(称之为“jsp线程”),由jsp页面创建的线程(称之为“任务线程”)。接下来,start.jsp利用调用status.jsp,status.jsp显示出进度条以及任务的执行情况。注意status.jsp和start.jsp在同一个jsp线程中运行。

  start.jsp在创建线程之前就把taskbean的running标记设置成了true,这样,即使当jsp线程已开始执行status.jsp而任务线程的run()方法尚未启动,也能够确保用户会得到“任务已开始运行”的状态报告。

  将running标记设置成true、启动任务线程这两行代码可以移入taskbean构成一个新的方法,然后由jsp页面调用这个新方法。一般而言,jsp页面应当尽量少用java代码,即我们应当尽可能地把java代码放入java类。不过本例中我们不遵从这一规则,把new thread(task).start()直接放入start.jsp突出表明jsp线程创建并启动了任务线程。

  在jsp页面中操作多线程必须谨慎,注意jsp线程和其它线程实际上是并发执行的,就象在桌面应用程序中,我们用一个线程来处理gui事件,另外再用一个或多个线程来处理后台任务。

  不过在jsp环境中,考虑到多个用户同时请求某一个页面的情况,同一个jsp页面可能会在多个线程中同时运行;另外,有时同一个用户可能会向同一个页面发出多个请求,虽然这些请求来自同一个用户,它们也会导致服务器同时运行一个jsp页面的多个线程。

  三、任务进度

  status.jsp页面利用一个html进度条向用户显示任务的执行情况。首先,status.jsp利用标记获得start.jsp页面创建的bean对象:

<jsp:usebean id="task" scope="session" class="test.barbean.taskbean"/>

  为了及时反映任务执行进度,status.jsp会自动刷新。javascript代码settimeout("location=′status.jsp′", 1000)将每隔1000毫秒刷新页面,重新请求status.jsp,不需要用户干预。   

<html> <head> <title>jsp进度条</title> <% if (task.isrunning()) { %> <script language="javascript"> settimeout("location=′status.jsp′", 1000); </script> <% } %> </head> <body>

  进度条实际上是一个html表格,包含10个单元,即每个单元代表任务总体的10%进度。   

<h1 align="center">jsp进度条</h1> <h2 align="center">

  结果:   

<%= task.getresult() %><br> <% int percent = task.getpercent();%> <%= percent %>% </h2> <table width="60%" align="center" border=1 cellpadding=0 cellspacing=2> <tr> <% for (int i = 10; i <= percent; i += 10){ %> <td width="10%" bgcolor="#000080"> </td> <% } %> <% for (int i = 100; i > percent; i -= 10){ %> <td width="10%"> </td> <%} %> </tr> </table>

  任务执行情况分下面几种状态:正在执行,已完成,尚未开始,已停止:  

<table width="100%" border=0 cellpadding=0 cellspacing=0> <tr> <td align="center"> <% if (task.isrunning()) { %>

  正在执行   

<% } else { %> <% if (task.iscompleted()) { %>

  完成   

<% } else if (!task.isstarted()){ %>

  尚未开始   

<% } else { %>

  已停止   

<% } %> <% } %> </td> </tr>

  页面底部提供了一个按钮,用户可以用它来停止或重新启动任务:  

<tr> <td align="center"> <br> <% if (task.isrunning()) { %> <form method="get" action="stop.jsp"> <input type="submit" value="停止"> </form> <% } else { %> <form method="get" action="start.jsp"> <input type="submit" value="开始"> </form> <% } %> </td> </tr> </table> </body></html>

  只要不停止任务,约10秒后浏览器将显示出计算结果5050:

  四、停止任务

  stop.jsp页面把running标记设置成false,从而停止当前的计算任务:  

<jsp:usebean id="task" scope="session" class="test.barbean.taskbean"/> <% task.setrunning(false); %> <jsp:forward page="status.jsp"/>

  注意最早的java版本提供了thread.stop方法,但jdk从1.2版开始已经不赞成使用thread.stop方法,所以我们不能直接调用thread.stop()。

  第一次运行本文程序的时候,你会看到任务的启动有点延迟;同样地,第一次点击“停止”按钮时也可以看到任务并没有立即停止运行(特别是如果机器配置较低的话,延迟的感觉更加明显),这些延迟都是由于编译jsp页面导致的。编译好jsp页面之后,应答速度就要快多了。

  五、实际应用

  进度条不仅使得用户界面更加友好,而且对服务器的性能也有好处,因为进度条会不断地告诉用户当前的执行进度,用户不会再频繁地停止并重新启动(刷新)当前的任务。另一方面,创建单独的线程来执行后台任务也会消耗不少资源,必要时可考虑通过一个线程池来实现thread对象的重用。另外,频繁地刷新进度页面也增加了网络通信开销,所以务必保持进度页面简洁短小。

  在实际应用中,后台执行的繁重任务可能不允许停止,或者它不能提供详细的执行进度数据。例如,查找或更新关系数据库时,sql命令执行期间不允许中途停止??不过如果用户表示他想要停止或中止任务,程序可以在sql命令执行完毕后回退事务。

  解析xml文档的时候,我们没有办法获知已解析内容精确的百分比。如果用dom解析xml文档,直到解析完成后才得到整个文档树;如果用sax,虽然可以知道当前解析的内容,但通常不能确定还有多少内容需要解析。在这些场合,任务的执行进度只能靠估计得到。

  估计一个任务需要多少执行时间通常是很困难的,因为它涉及到许多因素,即使用实际测试的办法也无法得到可靠的结论,因为服务器的负载随时都在变化之中。一种简单的办法是测量任务每次执行所需时间,然后根据最后几次执行的平均时间估算。

  如果要提高估计时间的精确度,应当考虑实现一种针对应用特点的算法,综合考虑多种因素,例如要执行的sql语句类型、要解析的xml模式的复杂程度,等等。

  结束语:本文例子显示出用jsp、java、html和javascript构造进度条是相当容易的,真正困难的是如何将它用到实际应用之中,特别是获得后台任务的进度信息,但这个问题没有通用的答案,每一种后台执行的任务都有它自己的特点,必须按照具体情况具体分析。



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