JSP编译成ServletJSP与Java行关系映射

Posted 2020-06-28 超人汪小建(seaboat)

我们知道java虚拟机只认识class文件，要在虚拟机上运行就必须要遵守class文件格式，所以JSP编译成servlet后还需要进一步编译成class文件，但从JSP文件到java文件再到class文件的过程需要考虑的事情比较多，其中一个比较重要的就是调试问题，由于语法不一样，jsp某行执行的逻辑怎样与java文件对应起来，这样在JVM执行过程发生异常或错误才能找到JSP对应的行，提供一个友好的调试信息。类似的，jsp文件名编译后的java文件名同样也要有映射关系。

    总的来说，为了解决从非java语言到java语言调试时文件名及行号映射的问题，java community process组织提出了JSR-45(Debugging Support for Other Languages)规范，它为非java语言提供了一个进行调试的标准机制。这里的JSP其实就是属于非java语言，JSP如果想要方便开发者开发，它就必须要遵循JSR-45规范。其实可以简单的说就是为了解决JSP编译后的java文件与JSP文件的对应关系，而且是提供一个统一的标准，从而避免不同厂商有不同的实现方式。

JSR-45规范的核心对象是资源映射表（Source Map），简称SMAP。在这里它是指JSP文件文件名及行号的映射表，这个映射表存放到class文件中，在基于JPDA的调试工具中就可以通过此映射表获取到对应JSP文件及行号，向开发者提示对应JSP文件的信息。

接下去以前面的HelloWorld.jsp例子看看SMAP映射表是如何映射的，HelloWorld.jsp文件被编译后变成HelloWorld_jsp.java文件，根据JSR-45的规范最终我们会生成一份如下的映射表，这里不打算探究SMAP的整个语法，只专注行号映射相关的部分，即从*L到*E中间的内容，其中1,10:62表示HelloWorld.jsp文件与HelloWorld_jsp.java的映射关系为1-62、2-63、3-64、...10-71。同样的，10,3:72表时的对应关系为10-72、11-73、12-74。有了这些映射表就可以方便地将java执行的行号与JSP的行号对应起来了。

SMAP

HelloWorld_jsp.java

JSP

*S JSP

*F

+ 0 HelloWorld.jsp

HelloWorld.jsp

*L

1,10:62

10,3:72

*E

说完SMAP，我们已经知道生成的SMAP的格式，那么要如何保存？保存到哪里呢？因为JVM只会通过Class文件去加载相关信息，所以唯一的办法是通过class文件附带SMAP消息，class文件格式中可以附带信息的就只有属性表集合，在class文件格式中其他数据项都有严格的长度、顺序和格式，而属性列表集合则没有严格要求，只要属性名不与已有属性冲突即可，任何人都可以往class文件的属性列表中写入自定义的属性，虚拟机会自动忽略不认识的属性，所以我们需要在支持调试信息的JVM中附带此属性，这里的属性名称就是SourceDebugExtension属性。这个属性的结构如下，首先2个字节表示名称的索引值，接着4个字节表示属性长度，最后一个数组表示属性值。按照格式写入class文件JVM即可识别。

SourceDebugExtension_attribute {

u2 attribute_name_index;

u4 attribute_length;

u1 debug_extension[attribute_length];

}

通过JSR45标准解决了JSP到java之间的映射关系问题，从而让调试更加方便。在Java的世界中为了达到统一而又不失灵活，基本都是由java community process制定规范然后由厂商按照规范进行实现。