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JSP编程进度条实现方法

时间:2004/10/7 18:12:00来源:本站整理作者:蓝点我要评论(0)

         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:

    PUBLIC "-//Sun Microsystems, Inc.//DTD Web Application 2.3//EN"
    "http://java.sun.com/dtd/web-app_2_3.dtd"> start.jsp
      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:

    class="test.barBean.TaskBean"/>


 
  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:

    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。

   
   
       
   
 

 

  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。

 

JSP进度条

 

  


        结果:

       
        %
   

 

   

   

 
  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:


               
                    正在执行
               
                   
                        完成
                   
                        尚未开始
                   
                        已停止
                   
               
           

               

               
                   

                       
                   

               
                   

                       
                   

               
           

 

  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:

    class="test.barBean.TaskBean"/>



 
  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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