Javaによるオブジェクト指向プログラミング (その6)

前回の練習＆宿題について

練習については単に実行するだけといって良いので、説明は略す。

宿題であるが、doGetメソッドの中に以下のような行を追加すれば良い。

RpnCalc calc = new RpnCalc();
calc.push(new Float(1.2));
calc.push(new Float(3.4));
calc.add();
out.println("1.2 + 3.4 = ");
out.println(calc.pop());
out.println("
");

クラスの探索について

上記のように他のクラスを参照するプログラムを Java で書いた場合、以下のような手順でコンパイル時と実行時のそれぞれでそのクラスを探索する。

クラスパスを求める。
1. コマンドライン引数に「-classpath」が指定されていればそれをクラスパスとする。
2. コマンドラインで指定されない場合で、環境変数「CLASSPATH」が設定されている場合はその値をクラスパスとする。
3. 環境変数も設定されていない場合は、使用する Java 開発キットのデフォルト値をクラスパスとする。（通常カレントディレクトリと開発キット付属のクラスファイルのありかとなる）
クラスパスでコロン (「:」、Windows の場合はセミコロン「;」) で区切られた各ディレクトリ（またはファイル）について前から順にクラスファイルを探す。
1. ディレクトリの場合は、そのディレクトリ以下からクラスファイルを探す。
2. ファイルの場合はそのファイルが ZIP 形式あるいは JAR形式であり、そのファイルにアーカイブされているクラスファイルを探す。
クラスパスに指定されたディレクトリ（またはファイル）に対してクラスファイルを探す場合は、そのパッケージに応じて以下のように探す。
1. ディレクトリの場合、パッケージ名に含まれるピリオドをディレクトリの区切りとしてそのディレクトリを頂点として探す。例えば、/abc/def というディレクトリでクラスjava.lang.Objectを探す場合は、「/abc/def/java/lang/Object.class」というファイルを探す。
2. ファイルの場合、やはりパッケージ名に含まれるピリオドをディレクトリの区切りとして、そのファイルにアーカイブされているクラスファイルを探す。例えば、/abc/def.jarというファイルでクラスjava.lang.Objectを探す場合、その JAR ファイルの中で「java/lang/Object.class」を探す。
3. パッケージ名が指定されていないクラスは無名パッケージとしてクラスファイルにディレクトリ名がつかないものとして上記 2つと同様に探す。

通常、クラスパスなどでカレントディレクトリが指定されていることが通例なので、自分が作成したクラスが無名パッケージであれば、同じディレクトリにおいておけば良い。

なお、クラスの探索はコンパイル時と実行時のそれぞれで独立して行われる。サーブレットの場合は、コンパイルした環境と実行する (WWW サーバ内で実行される) 環境が異なることがあり得るので、注意すること。

サーブレットにおける入力

サーブレットで利用者からの入力を受け付けるには通常 HTML におけるフォームなどを用いる (注: リンクやその他の方法でも構わない)。今回はその方法について説明する。

次のプログラム例は入力として文字列を一つ受け取り、それを単に表示するものである。

     1|	import java.io.*;
     2|	import javax.servlet.*;
     3|	import javax.servlet.http.*;
     4|	
     5|	public class Serv1 extends HttpServlet
     6|	{ 
     7|	    public void doGet (HttpServletRequest req, HttpServletResponse res) 
     8|		    throws ServletException, IOException
     9|		{
    10|		    String title = "Serv1 Result";
    11|	            res.setContentType("text/html");
    12|	            PrintWriter out = res.getWriter();
    13|		    String val = req.getParameter("abc");
    14|	            out.println("<html><head><title>");
    15|	            out.println(title);
    16|	            out.println("</title></head><body>");
    17|	            out.println("<h1>" + title + "</h1>");
    18|		    out.println("Value of abc = '" + val +"'<br>");
    19|		    for (int i = 0; i < val.length(); i++) {
    20|			out.println(val.charAt(i));
    21|			out.println("<br>");
    22|		    }
    23|	            out.println("</body></html>");
    24|	            out.close();
    25|	        }
    26|	}

利用者からの入力された文字列をこのサーブレットに渡すフォームの例は以下のようになる。

     1|	<!DOCTYPE html PUBLIC "-//W3C//DTD HTML 3.2//EN">
     2|	<html>
     3|	<head>
     4|	<title>Test Form1</title>
     5|	</head>
     6|	<body>
     7|	<h1>Test Form1</h1>
     8|	<form action="http://avalon.ulis.ac.jp:8085/saka/servlet/Serv1" method="GET">
     9|	Please Input: <input type="text" name="abc">
    10|	</form>
    11|	</body>
    12|	</html>

これは1行の文字列を入力するテキストフィールドを表示し、そこに文字列が入力され、Enterキーが押されるとその値をパラメータとしてサーブレットを呼び出す (実際には、サーブレットの URI を WWW サーバにパラメータ付きで要求として送る)。

13行目の getParameter()メソッドが値を取り出す。引数はフォームの各要素に付けられた name属性の値となる。なお、値を取り出すためには、この他 getParameters() や getParameterNames() というメソッドを用いることができる。

なお、クラス Serv1 では、デバッグ用に受け取った文字列 (変数 val) の値を1文字ずつ表示している。

非ASCII文字の入力

前出の Serv1 は ASCII に含まれない文字を受け取ると一部分に文字化けを起こす。文字列としてブラウザに表示している範囲では正常に見えるが1 文字毎に処理をしてみると例えば、漢字1文字が2文字に分解されてしまっていることがわかる。

これは、WWW サーバからブラウザに対してはどういう文字コード系を用いているかを伝える規格が整っているのに対して、フォームなどで入力された文字列をサーバに伝える文字コードに関する扱いに曖昧な点が残るため、標準では ISO-8859-1 という文字コードだという前提で受け取るためである。

そのため、日本語などの文字列を受け取るためには少しだけ工夫が必要となる。その工夫とは文字列として受け取ったものを一旦 ISO-8859-1 文字コードを用いたバイト列に変換し(これでブラウザから届いたバイト列に戻る)、それを改めてその文字列に用いられている「はず」の文字コード系を指定して文字列に変換するというものである。

例えば、Serv1のdoGetメソッドの場合、13行目を以下のように変えることになる。

String val = req.getParameter("abc");
val = new String(val.getBytes("ISO-8859-1"), "ISO-2022-JP");

この第2行目がその変換を行っている。ここではブラウザから渡される時の文字コード系としては ISO-2022-JP を指定しているが、ブラウザによって以下のように振る舞いが異なるので、それを配慮して指定する必要がある。

そのブラウザのデフォルト設定の文字コード系 (例えばシフトJIS) で送るもの。
フォームの記述に用いられている文字コード系と同じコード系で送るもの。
フォームの記述に用いられている文字コード系が Content-Type で指定されていれば、それと同じコード系で送るもの。

最近のブラウザは最後のような動作をするのが通例なので、上のコード変換を問題なく行うためには、フォームを書いた HTML の head要素に

<meta http-equiv="Content-type" content="text/html; charset=ISO-2022-JP">

と指定しておく。

なお、様々な言語に対応するためにはどちらも ISO-2022-JP ではなく、UTF-8 にするべきである。

入力データが大きくなる場合

例えば、アンケート調査の自由記入欄や画像などファイルの内容をアップロードするような場合、HTTP の GET メソッドを用いることができなくなる。GETメソッドでは入力された値などを URI の一部としてサーバに送るため、その長さに上限があるからである。

このような場合には HTTP の POST メソッドを用いる。それには、まずフォームのmethod属性には「"POST"」を指定する。次にサーブレットのクラス定義では doGet() ではなく、doPost()メソッドを定義する。なお、メソッドの名称が代わる他は特に違いはない。それぞれの例を以下に示す。

     1|	<!DOCTYPE html PUBLIC "-//W3C//DTD HTML 4.01 Transitional//EN">
     2|	<html>
     3|	<head>
     4|	<meta http-equiv="Content-type" content="text/html; charset=ISO-2022-JP">
     5|	<title>Test Form3</title>
     6|	</head>
     7|	<body>
     8|	<h1>Test Form3</h1>
     9|	<form action="http://avalon.ulis.ac.jp:8085/saka/servlet/Serv3" method="POST">
    10|	Subject:
    11|	<input type="text" name="subject" value="Please Input Subject" size="40"><br>
    12|	<textarea name="content" cols="40" rows="12">
    13|	Please Input Text
    14|	</textarea><br>
    15|	<input type="submit" value="Submit"> <input type="reset" value="Reset">
    16|	</form>
    17|	</body>
    18|	</html>

     1|	import java.io.*;
     2|	import javax.servlet.*;
     3|	import javax.servlet.http.*;
     4|	
     5|	public class Serv3 extends HttpServlet
     6|	{ 
     7|	    public void doPost (HttpServletRequest req, HttpServletResponse res) 
     8|		    throws ServletException, IOException
     9|		{
    10|		    String title = "Serv3 Result";
    11|	            res.setContentType("text/html; charset=ISO-2022-JP");
    12|	            PrintWriter out = res.getWriter();
    13|		    String sub = req.getParameter("subject");
    14|		    sub = new String(sub.getBytes("ISO-8859-1"), "ISO-2022-JP");
    15|		    String cont = req.getParameter("content");
    16|		    cont = new String(cont.getBytes("ISO-8859-1"), "ISO-2022-JP");
    17|	            out.println("<html><head><title>");
    18|	            out.println(title);
    19|	            out.println("</title></head><body>");
    20|	            out.println("<h1>" + title + "</h1>");
    21|	            out.println("<h2>" + sub + "</h2>");
    22|		    out.println("<pre>");
    23|		    StringBuffer buf = new StringBuffer();
    24|		    for (int i = 0; i < cont.length(); i++) {
    25|			char c = cont.charAt(i);
    26|			switch (c) {
    27|			    case '<':
    28|				buf.append("&lt;");
    29|				break;
    30|			    case '>':
    31|				buf.append("&gt;");
    32|				break;
    33|			    case '&':
    34|				buf.append("&amp;");
    35|				break;
    36|			    case '"':
    37|				buf.append("&quot;");
    38|				break;
    39|			    default:
    40|				buf.append(c);
    41|				break;
    42|			}
    43|		    }
    44|		    out.println(buf.toString());
    45|		    out.println("</pre>");
    46|	            out.println("</body></html>");
    47|	            out.close();
    48|	        }
    49|	}

これは電子掲示板的なアプリケーションの枠組を想定した例である。このように入力された文字列をそのまま WWW ブラウザに表示するような場合には注意が必要である。入力された文字列中にタグが埋め込まれている場合、そのまま出力するとブラウザはそのタグを解釈してしまう。この例では content に入力されたものに関しては 24～43行目で変換して問題が起きないようにしている。実際にはこのような処理は別途メソッドで準備して用いる方が良い。

なお、この例のフォームでは入力フィールドが2つあるので、「Submit」ボタンをクリックすることによってリクエストがサーバに送られるようにしている。

課題

これまでの解説に基づき、WWW ブラウザ経由で使用できる逆ポーランド方式の「電卓」システムを作成せよ。課題ができたら阪口に連絡をとり、スケジュールを調整の上で、実演とプログラムの解説を対面で行ってもらう。とりあえずの締切は2月末とする。

[目次] [その5]

This page is written by <saka@ulis.ac.jp>.
2003年 1月22日水曜日 15時55分20秒 JST