許多Web應(yīng)用、企業(yè)應(yīng)用涉及到長(zhǎng)時(shí)間的操作，例如復(fù)雜的數(shù)據(jù)庫(kù)查詢或繁重的
XML處理等，雖然這些任務(wù)主要由數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)或中間件完成，但任務(wù)執(zhí)行的結(jié)果仍舊要借助
JSP才能發(fā)送給用戶。本文介紹了一種通過(guò)改進(jìn)前端表現(xiàn)層來(lái)改善用戶感覺(jué)、減輕服務(wù)器負(fù)載的辦法。
當(dāng)JSP調(diào)用一個(gè)必須長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行的操作，且該操作的結(jié)果不能（在服務(wù)器端）緩沖，用戶每次請(qǐng)求該頁(yè)面時(shí)都必須長(zhǎng)時(shí)間等待。很多時(shí)候，用戶會(huì)失去耐心，接著嘗試點(diǎn)擊瀏覽器的刷新按鈕，最終失望地離開(kāi)。
本文介紹的技術(shù)是把繁重的計(jì)算任務(wù)分離開(kāi)來(lái)，由一個(gè)獨(dú)立的線程運(yùn)行，從而解決上述問(wèn)題。當(dāng)用戶調(diào)用JSP頁(yè)面時(shí)，JSP頁(yè)面會(huì)立即返回，并提示用戶任務(wù)已經(jīng)啟動(dòng)且正在執(zhí)行JSP頁(yè)面自動(dòng)刷新自己，報(bào)告在獨(dú)立線程中運(yùn)行的繁重計(jì)算任務(wù)的當(dāng)前進(jìn)度，直至任務(wù)完成。
一、模擬任務(wù)
首先我們?cè)O(shè)計(jì)一個(gè)TaskBean類，它實(shí)現(xiàn)java.lang.Runnable接口，其run()方法在一個(gè)由JSP頁(yè)面（start.jsp）啟動(dòng)的獨(dú)立線程中運(yùn)行。終止run()方法執(zhí)行由另一個(gè)JSP頁(yè)面stop.jsp負(fù)責(zé)。TaskBean類還實(shí)現(xiàn)了java.io.Serializable接口，這樣JSP頁(yè)面就可以將它作為JavaBean調(diào)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“繁重任務(wù)”是計(jì)算1+2+3…+100的值，不過(guò)它不通過(guò)100*(100+1)/2=5050公式計(jì)算，而是由run()方法調(diào)用work()方法100次完成計(jì)算。work()方法的代碼如下所示，其中調(diào)用Thread.sleep()是為了確保任務(wù)總耗時(shí)約10秒。
protected void work() {
try {
Thread.sleep(sleep);
counter++;
sum += counter;
} catch (InterruptedException e) {
setRunning(false);
}
}
status.jsp頁(yè)面通過(guò)調(diào)用下面的getPercent()方法獲得任務(wù)的完成狀況：
public synchronized int getPercent() {
return counter;
}
如果任務(wù)已經(jīng)啟動(dòng)，isStarted()方法將返回true：
public synchronized boolean isStarted() {
return started;
}
如果任務(wù)已經(jīng)完成，isCompleted()方法將返回true：
public synchronized boolean isCompleted() {
return counter == 100;
}
如果任務(wù)正在運(yùn)行，isRunning()方法將返回true：
public synchronized boolean isRunning() {
return running;
}
SetRunning()方法由start.jsp或stop.jsp調(diào)用，當(dāng)running參數(shù)是true時(shí)。SetRunning()方法還要將任務(wù)標(biāo)記為“已經(jīng)啟動(dòng)”。調(diào)用setRunning(false)表示要求run()方法停止執(zhí)行。
public synchronized void setRunning(boolean running) {
this.running = running;
if (running)
started = true;
}
任務(wù)執(zhí)行完畢后，調(diào)用getResult()方法返回計(jì)算結(jié)果如果任務(wù)尚未執(zhí)行完畢，它返回null：
public synchronized Object getResult() {
if (isCompleted())
return new Integer(sum);
else
return null;
}
當(dāng)running標(biāo)記為true、completed標(biāo)記為false時(shí)，run()方法調(diào)用work()。在實(shí)際應(yīng)用中，run()方法也許要執(zhí)行復(fù)雜的SQL查詢、解析大型XML文檔，或者調(diào)用消耗大量CPU時(shí)間的EJB方法。注意“繁重的任務(wù)”可能要在遠(yuǎn)程服務(wù)器上執(zhí)行。報(bào)告結(jié)果的JSP頁(yè)面有兩種選擇：或者等待任務(wù)結(jié)束，或者使用一個(gè)進(jìn)度條。
public void run() {
try {
setRunning(true);
while (isRunning() && !isCompleted())
work();
} finally {
setRunning(false);
}
}
二、啟動(dòng)任務(wù)
start.jsp是web.xml部署描述符中聲明的歡迎頁(yè)面，web.xml的內(nèi)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啟動(dòng)一個(gè)專用的線程來(lái)運(yùn)行“繁重的任務(wù)”，然后把HTTP請(qǐng)求傳遞給status.jsp。
start.jsp頁(yè)面利用<jsp:useBean>標(biāo)記創(chuàng)建一個(gè)TaskBean的實(shí)例，將scope屬性定義為session使得對(duì)于來(lái)自同一瀏覽器的HTTP請(qǐng)求，其他頁(yè)面也能提取到同一個(gè)Bean對(duì)象。start.jsp通過(guò)調(diào)用session.removeAttribute("task")確保<jsp:useBean>創(chuàng)建了一個(gè)新的Bean對(duì)象，而不是提取一個(gè)舊對(duì)象（例如，同一個(gè)用戶會(huì)話中更早的JSP頁(yè)面所創(chuàng)建的Bean對(duì)象）。
下面是start.jsp頁(yè)面的代碼清單：
<% 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創(chuàng)建并設(shè)置好TaskBean對(duì)象之后，接著創(chuàng)建一個(gè)Thread，并將Bean對(duì)象作為一個(gè)Runnable實(shí)例傳入。調(diào)用start()方法時(shí)新創(chuàng)建的線程將執(zhí)行TaskBean對(duì)象的run()方法。
現(xiàn)在有兩個(gè)線程在并發(fā)執(zhí)行：執(zhí)行JSP頁(yè)面的線程（稱之為“JSP線程”），由JSP頁(yè)面創(chuàng)建的線程（稱之為“任務(wù)線程”）。接下來(lái)，start.jsp利用調(diào)用status.jsp，status.jsp顯示出進(jìn)度條以及任務(wù)的執(zhí)行情況。注意status.jsp和start.jsp在同一個(gè)JSP線程中運(yùn)行。
start.jsp在創(chuàng)建線程之前就把TaskBean的running標(biāo)記設(shè)置成了true，這樣，即使當(dāng)JSP線程已開(kāi)始執(zhí)行status.jsp而任務(wù)線程的run()方法尚未啟動(dòng)，也能夠確保用戶會(huì)得到“任務(wù)已開(kāi)始運(yùn)行”的狀態(tài)報(bào)告。
將running標(biāo)記設(shè)置成true、啟動(dòng)任務(wù)線程這兩行代碼可以移入TaskBean構(gòu)成一個(gè)新的方法，然后由JSP頁(yè)面調(diào)用這個(gè)新方法。一般而言，JSP頁(yè)面應(yīng)當(dāng)盡量少用Java代碼，即我們應(yīng)當(dāng)盡可能地把Java代碼放入Java類。不過(guò)本例中我們不遵從這一規(guī)則，把new Thread(task).start()直接放入start.jsp突出表明JSP線程創(chuàng)建并啟動(dòng)了任務(wù)線程。
在JSP頁(yè)面中操作多線程必須謹(jǐn)慎，注意JSP線程和其他線程實(shí)際上是并發(fā)執(zhí)行的，就象在桌面應(yīng)用程序中，我們用一個(gè)線程來(lái)處理GUI事件，另外再用一個(gè)或多個(gè)線程來(lái)處理后臺(tái)任務(wù)。不過(guò)在JSP環(huán)境中，考慮到多個(gè)用戶同時(shí)請(qǐng)求某一個(gè)頁(yè)面的情況，同一個(gè)JSP頁(yè)面可能會(huì)在多個(gè)線程中同時(shí)運(yùn)行另外，有時(shí)同一個(gè)用戶可能會(huì)向同一個(gè)頁(yè)面發(fā)出多個(gè)請(qǐng)求，雖然這些請(qǐng)求來(lái)自同一個(gè)用戶，它們也會(huì)導(dǎo)致服務(wù)器同時(shí)運(yùn)行一個(gè)JSP頁(yè)面的多個(gè)線程。
三、任務(wù)進(jìn)度
status.jsp頁(yè)面利用一個(gè)HTML進(jìn)度條向用戶顯示任務(wù)的執(zhí)行情況。首先，status.jsp利用<jsp:useBean>標(biāo)記獲得start.jsp頁(yè)面創(chuàng)建的Bean對(duì)象：
<jsp:useBean id="task" scope="session"
class="test.barBean.TaskBean"/>
為了及時(shí)反映任務(wù)執(zhí)行進(jìn)度，status.jsp會(huì)自動(dòng)刷新。JavaScript代碼setTimeout("location='status.jsp'", 1000)將每隔1000毫秒刷新頁(yè)面，重新請(qǐng)求status.jsp，不需要用戶干預(yù)。
<HTML>
<HEAD>
<TITLE>JSP進(jìn)度條</TITLE>
<% if (task.isRunning()) { %>
<SCRIPT LANGUAGE="JavaScript">
setTimeout("location='status.jsp'", 1000);
</SCRIPT>
<% } %>
</HEAD>
<ODY>
進(jìn)度條實(shí)際上是一個(gè)HTML表格，包含10個(gè)單元——即每個(gè)單元代表任務(wù)總體的10%進(jìn)度。
<H1 ALIGN="CENTER">JSP進(jìn)度條</H1>
<H2 ALIGN="CENTER">
結(jié)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>
任務(wù)執(zhí)行情況分下面幾種狀態(tài)：正在執(zhí)行，已完成，尚未開(kāi)始，已停止：
<TABLE WIDTH="100%" BORDER=0 CELLPADDING=0 CELLSPACING=0>
<TR>
<TD ALIGN="CENTER">
<% if (task.isRunning()) { %>
正在執(zhí)行
<% } else { %>
<% if (task.isCompleted()) { %>
完成
<% } else if (!task.isStarted()) { %>
尚未開(kāi)始
<% } else { %>
已停止
<% } %>
<% } %>
</TD>
</TR>
頁(yè)面底部提供了一個(gè)按鈕，用戶可以用它來(lái)停止或重新啟動(dòng)任務(wù)：
<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="開(kāi)始">
</FORM>
<% } %>
</TD>
</TR>
</TABLE>
</BODY></HTML>
只要不停止任務(wù)，約10秒后瀏覽器將顯示出計(jì)算結(jié)果5050：
四、停止任務(wù)
stop.jsp頁(yè)面把running標(biāo)記設(shè)置成false，從而停止當(dāng)前的計(jì)算任務(wù)：
<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從1.2版開(kāi)始已經(jīng)不贊成使用Thread.stop方法，所以我們不能直接調(diào)用Thread.stop()。
第一次運(yùn)行本文程序的時(shí)候，你會(huì)看到任務(wù)的啟動(dòng)有點(diǎn)延遲同樣地，第一次點(diǎn)擊“停止”按鈕時(shí)也可以看到任務(wù)并沒(méi)有立即停止運(yùn)行（特別是如果機(jī)器配置較低的話，延遲的感覺(jué)更加明顯），這些延遲都是由于編譯JSP頁(yè)面導(dǎo)致的。編譯好JSP頁(yè)面之后，應(yīng)答速度就要快多了。
五、實(shí)際應(yīng)用
進(jìn)度條不僅使得用戶界面更加友好，而且對(duì)服務(wù)器的性能也有好處，因?yàn)檫M(jìn)度條會(huì)不斷地告訴用戶當(dāng)前的執(zhí)行進(jìn)度，用戶不會(huì)再頻繁地停止并重新啟動(dòng)（刷新）當(dāng)前的任務(wù)。另一方面，創(chuàng)建單獨(dú)的線程來(lái)執(zhí)行后臺(tái)任務(wù)也會(huì)消耗不少資源，必要時(shí)可考慮通過(guò)一個(gè)線程池來(lái)實(shí)現(xiàn)Thread對(duì)象的重用。另外，頻繁地刷新進(jìn)度頁(yè)面也增加了網(wǎng)絡(luò)通信開(kāi)銷(xiāo)，所以務(wù)必保持進(jìn)度頁(yè)面簡(jiǎn)潔短小。
在實(shí)際應(yīng)用中，后臺(tái)執(zhí)行的繁重任務(wù)可能不允許停止，或者它不能提供詳細(xì)的執(zhí)行進(jìn)度數(shù)據(jù)。例如，查找或更新關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)時(shí)，SQL命令執(zhí)行期間不允許中途停止——不過(guò)如果用戶表示他想要停止或中止任務(wù)，程序可以在SQL命令執(zhí)行完畢后回退事務(wù)。
解析XML文檔的時(shí)候，我們沒(méi)有辦法獲知已解析內(nèi)容精確的百分比。如果用DOM解析XML文檔，直到解析完成后才得到整個(gè)文檔樹(shù)如果用SAX，雖然可以知道當(dāng)前解析的內(nèi)容，但通常不能確定還有多少內(nèi)容需要解析。在這些場(chǎng)合，任務(wù)的執(zhí)行進(jìn)度只能靠估計(jì)得到。
估計(jì)一個(gè)任務(wù)需要多少執(zhí)行時(shí)間通常是很困難的，因?yàn)樗婕暗皆S多因素，即使用實(shí)際測(cè)試的辦法也無(wú)法得到可靠的結(jié)論，因?yàn)榉?wù)器的負(fù)載隨時(shí)都在變化之中。一種簡(jiǎn)單的辦法是測(cè)量任務(wù)每次執(zhí)行所需時(shí)間，然后根據(jù)最后幾次執(zhí)行的平均時(shí)間估算。如果要提高估計(jì)時(shí)間的精確度，應(yīng)當(dāng)考慮實(shí)現(xiàn)一種針對(duì)應(yīng)用特點(diǎn)的算法，綜合考慮多種因素，例如要執(zhí)行的SQL語(yǔ)句類型、要解析的XML模式的復(fù)雜程度，等等。
結(jié)束語(yǔ)：本文例子顯示出用JSP、Java、HTML和JavaScript構(gòu)造進(jìn)度條是相當(dāng)容易的，真正困難的是如何將它用到實(shí)際應(yīng)用之中，特別是獲得后臺(tái)任務(wù)的進(jìn)度信息，但這個(gè)問(wèn)題沒(méi)有通用的答案，每一種后臺(tái)執(zhí)行的任務(wù)都有它自己的特點(diǎn)，必須按照具體情況具體分析。