js|編程|設計 許多Web應用、公司專屬應用程式涉及到長時間的操作，例如複雜的資料庫查詢或繁重的XML處理等，雖然這些任務主要由資料庫系統或中介軟體完成，但任務執行的結果仍舊要藉助JSP才能發送給使用者。本文介紹了一種通過改進前端表現層來改善使用者感覺、減輕伺服器負載的辦法。
當JSP調用一個必須長時間啟動並執行操作，且該操作的結果不能（在伺服器端）緩衝，使用者每次請求該頁面時都必須長時間等待。很多時候，使用者會失去耐心，接著嘗試驗擊瀏覽器的重新整理按鈕，最終失望地離開。
本文介紹的技術是把繁重的計算任務分離開來，由一個獨立的線程運行，從而解決上述問題。當使用者調用JSP頁面時，JSP頁面會立即返回，並提示使用者任務已經啟動且正在執行；JSP頁面自動重新整理自己，報告在獨立線程中啟動並執行繁重計算任務的當前進度，直至任務完成。
一、類比任務
首先我們設計一個TaskBean類，它實現java.lang.Runnable介面，其run()方法在一個由JSP頁面（start.jsp）啟動的獨立線程中運行。終止run()方法執行由另一個JSP頁面stop.jsp負責。TaskBean類還實現了java.io.Serializable介面，這樣JSP頁面就可以將它作為JavaBean調用：
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”是計算1+2+3…+100的值，不過它不通過100*(100+1)/2=5050公式計算，而是由run()方法調用work()方法100次完成計算。work()方法的代碼如下所示，其中調用Thread.sleep()是為了確保任務總耗時約10秒。
protected void work(){ try{ Thread.sleep(sleep); counter++; sum += counter; } catch (InterruptedException e){ setRunning(false); } } |
status.jsp頁面通過調用下面的getPercent()方法獲得任務的完成狀況：
public synchronized int getPercent(){ return counter; } |
如果任務已經啟動，isStarted()方法將返回true：
public synchronized boolean isStarted(){ return started; } |
如果任務已經完成，isCompleted()方法將返回true：
public synchronized boolean isCompleted(){ return counter == 100; } |
如果任務正在運行，isRunning()方法將返回true：
public synchronized boolean isRunning(){ return running; } |
SetRunning()方法由start.jsp或stop.jsp調用，當running參數是true時。SetRunning()方法還要將任務標記為“已經啟動”。調用setRunning(false)表示要求run()方法停止執行。
public synchronized void setRunning(boolean running){ this.running = running; if (running) started = true; } |
任務執行完畢後，調用getResult()方法返回計算結果；如果任務尚未執行完畢，它返回null：
public synchronized Object getResult(){ if (isCompleted()) return new Integer(sum); else return null; } |
當running標記為true、completed標記為false時，run()方法調用work()。在實際應用中，run()方法也許要執行複雜的SQL查詢、解析大型XML文檔，或者調用消耗大量CPU時間的EJB方法。注意“繁重的任務”可能要在遠程伺服器上執行。報告結果的JSP頁面有兩種選擇：或者等待任務結束，或者使用一個進度條。
public void run() { try { setRunning(true); while (isRunning() && !isCompleted()) work(); } finally { setRunning(false); } } |
二、啟動任務
start.jsp是web.xml部署描述符中聲明的歡迎頁面，web.xml的內容是：
<?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啟動一個專用的線程來運行“繁重的任務”，然後把HTTP請求傳遞給status.jsp。
start.jsp頁面利用標記建立一個TaskBean的執行個體，將scope屬性定義為session使得對於來自同一瀏覽器的HTTP請求，其他頁面也能提取到同一個Bean對象。start.jsp通過調用session.removeAttribute("task")確保建立了一個新的Bean對象，而不是提取一箇舊對象（例如，同一個使用者會話中更早的JSP頁面所建立的Bean對象）。
下面是start.jsp頁面的代碼清單：
<% 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建立並設定好TaskBean對象之後，接著建立一個Thread，並將Bean對象作為一個Runnable執行個體傳入。調用start()方法時新建立的線程將執行TaskBean對象的run()方法。
現在有兩個線程在並發執行：執行JSP頁面的線程（稱之為“JSP線程”），由JSP頁面建立的線程（稱之為“任務線程”）。接下來，start.jsp利用調用status.jsp，status.jsp顯示出進度條以及任務的執行情況。注意status.jsp和start.jsp在同一個JSP線程中運行。
start.jsp在建立線程之前就把TaskBean的running標記設定成了true，這樣，即使當JSP線程已開始執行status.jsp而任務線程的run()方法尚未啟動，也能夠確保使用者會得到“任務已開始運行”的狀態報表。
將running標記設定成true、啟動任務線程這兩行代碼可以移入TaskBean構成一個新的方法，然後由JSP頁面調用這個新方法。一般而言，JSP頁面應當盡量少用Java代碼，即我們應當儘可能地把Java代碼放入Java類。不過本例中我們不遵從這一規則，把new Thread(task).start()直接放入start.jsp突出表明JSP線程建立並啟動了任務線程。
在JSP頁面中操作多線程必須謹慎，注意JSP線程和其它線程實際上是並發執行的，就象在傳統型應用程式中，我們用一個線程來處理GUI事件，另外再用一個或多個線程來處理背景工作。
不過在JSP環境中，考慮到多個使用者同時請求某一個頁面的情況，同一個JSP頁面可能會在多個線程中同時運行；另外，有時同一個使用者可能會向同一個頁面發出多個請求，雖然這些請求來自同一個使用者，它們也會導致伺服器同時運行一個JSP頁面的多個線程。
三、任務進度
status.jsp頁面利用一個HTML進度條向使用者顯示任務的執行情況。首先，status.jsp利用標記獲得start.jsp頁面建立的Bean對象：
<jsp:useBean id="task" scope="session" class="test.barBean.TaskBean"/> |
為了及時反映任務執行進度，status.jsp會自動重新整理。JavaScript代碼setTimeout("location=′status.jsp′", 1000)將每隔1000毫秒重新整理頁面，重新請求status.jsp，不需要使用者幹預。
<HTML> <HEAD> <TITLE>JSP進度條</TITLE> <% if (task.isRunning()) { %> <SCRIPT LANGUAGE="JavaScript"> setTimeout("location=′status.jsp′", 1000); </SCRIPT> <% } %> </HEAD> <BODY> |
進度條實際上是一個HTML表格，包含10個單元，即每個單元代表任務總體的10%進度。
<H1 ALIGN="CENTER">JSP進度條</H1> <H2 ALIGN="CENTER"> |
結果:
<%= 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> |
任務執行情況分下面幾種狀態：正在執行，已完成，尚未開始，已停止：
<TABLE WIDTH="100%" BORDER=0 CELLPADDING=0 CELLSPACING=0> <TR> <TD ALIGN="CENTER"> <% if (task.isRunning()) { %> |
正在執行
<% } else { %> <% if (task.isCompleted()) { %> |
完成
<% } else if (!task.isStarted()){ %> |
尚未開始
已停止
<% } %> <% } %> </TD> </TR> |
頁面底部提供了一個按鈕，使用者可以用它來停止或重新啟動任務：
<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="開始"> </FORM> <% } %> </TD> </TR> </TABLE> </BODY></HTML> |
只要不停止任務，約10秒後瀏覽器將顯示出計算結果5050：
四、停止任務
stop.jsp頁面把running標記設定成false，從而停止當前的計算任務：
<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版開始已經不贊成使用Thread.stop方法，所以我們不能直接調用Thread.stop()。
第一次運行本文程式的時候，你會看到任務的啟動有點延遲；同樣地，第一次點擊“停止”按鈕時也可以看到任務並沒有立即停止運行（特別是如果機器配置較低的話，延遲的感覺更加明顯），這些延遲都是由於編譯JSP頁面導致的。編譯好JSP頁面之後，應答速度就要快多了。
五、實際應用
進度條不僅使得使用者介面更加友好，而且對伺服器的效能也有好處，因為進度條會不斷地告訴使用者當前的執行進度，使用者不會再頻繁地停止並重新啟動（重新整理）當前的任務。另一方面，建立單獨的線程來執行背景工作也會消耗不少資源，必要時可考慮通過一個線程池來實現Thread對象的重用。另外，頻繁地重新整理進度頁面也增加了網路通訊開銷，所以務必保持進度頁面簡潔短小。
在實際應用中，後台執行的繁重任務可能不允許停止，或者它不能提供詳細的執行進度資料。例如，尋找或更新關聯式資料庫時，SQL命令執行期間不允許中途停止??不過如果使用者表示他想要停止或中止任務，程式可以在SQL命令執行完畢後回退事務。
解析XML文檔的時候，我們沒有辦法獲知已解析內容精確的百分比。如果用DOM解析XML文檔，直到解析完成後才得到整個文檔樹；如果用SAX，雖然可以知道當前解析的內容，但通常不能確定還有多少內容需要解析。在這些場合，任務的執行進度只能靠估計得到。
估計一個任務需要多少執行時間通常是很困難的，因為它涉及到許多因素，即使用實際測試的辦法也無法得到可靠的結論，因為伺服器的負載隨時都在變化之中。一種簡單的辦法是測量任務每次執行所需時間，然後根據最後幾次執行的平均時間估算。
如果要提高估計時間的精確度，應當考慮實現一種針對應用特點的演算法，綜合考慮多種因素，例如要執行的SQL語句類型、要解析的XML模式的複雜程度，等等。
結束語：本文例子顯示出用JSP、Java、HTML和JavaScript構造進度條是相當容易的，真正困難的是如何將它用到實際應用之中，特別是獲得背景工作的進度資訊，但這個問題沒有通用的答案，每一種後台執行的任務都有它自己的特點，必須按照具體情況具體分析。
