01WEB开发Servlet

Posted 2023-03-05

文章目录

• ​​01【WEB开发、Servlet】​​
• ​​一、WEB开发简介​​

• ​​1.1 什么是WEB开发​​
• ​​1.2 软件的架构​​

• ​​1.2.1 BS和CS概述​​
• ​​1.2.2 WEB资源的类别​​

• ​​1）静态网站的特点：​​
• ​​2）动态网站的特点：​​

• ​​1.3 Web服务器​​

• ​​1.3.1 什么是服务器（硬件）​​
• ​​1.3.2 什么是Web服务器（软件）​​

• ​​1）JavaEE的规范​​
• ​​2）常见的Web服务器​​

• ​​二、Tomcat的使用​​

• ​​2.1 Tomcat的入门​​

• ​​2.1.1 下载​​
• ​​2.1.2 Tomcat环境变量配置​​

• ​​2.2 Tomcat目录结构​​
• ​​2.3 启动与关闭​​
• ​​2.4 Tomcat项目的发布方式​​

• ​​2.4.1 方式1：webapps​​
• ​​2.4.2 方式2：虚拟目录​​

• ​​2.5 修改Tomcat端口​​

• ​​三、Servlet快速入门​​

• ​​3.1 什么是Servlet​​
• ​​3.2 Servlet基于xml配置​​
• ​​3.3 在idea中运行Servlet​​

• ​​3.3.1 idea中配置tomcat​​
• ​​3.3.2 在idea中启动服务器​​

• ​​3.4 Servlet基于注解配置​​

• ​​四、Servlet的学习​​

• ​​4.1 Servlet 生命周期​​

• ​​4.1.1 Servlet 接口中生命周期方法​​
• ​​4.1.2 Servlet的运行过程​​
• ​​4.1.3 案例：​​

• ​​4.2 Servlet的执行过程​​

• ​​4.2.2 Servlet继承体系​​
• ​​4.2.3 GenericServlet类的概述​​
• ​​4.2.4 分析HttpServlet的功能​​

01【WEB开发、Servlet】

一、WEB开发简介

1.1 什么是WEB开发

• WEB（World Wide Web）：即全球广域网，也称为万维网，它是一种基于超文本和HTTP的、全球性的、动态交互的、跨平台的分布式图形信息系统。我们通过浏览器访问的网站简称为Web网站；

很多的编程语言都可以开发Web网站，而JavaWeb就是采用Java技术栈来开发的Web网站，而我们接下来的时间都是学习JavaWeb中的技术栈；

1.2 软件的架构

1.2.1 BS和CS概述

• BS：Browser Server 浏览器-服务器模式。客户端使用浏览器来访问服务器。
• CS：Client Server 客户端-服务器模式。用户需要在本地电脑上安装客户端软件，再来访问服务器。

CS的特点：

1. 必须在本地电脑安装客户端软件
2. 如果服务器升级，客户端一般来说要伴随着要升级。客户端还会经常进行升级并且安装。

BS的特点：

1. 客户端使用的是浏览器，只要有浏览器就可以执行我们程序。
2. 服务器升级，客户端可以无缝升级，就可以直接使用最新的功能。

1.2.2 WEB资源的类别

分类：静态资源(网站)和动态资源(网站)

1）静态网站的特点：

静态网页是相对于动态网页而言，是指没有后台数据库、不含程序和一些不可交互的网页。你编的是什么它显示的就是什么、不会有任何改变。

使用的技术有：html，CSS，JS等

2）动态网站的特点：

1. 动态网页以数据库技术为基础，可以大大减少降低网站维护的工作量；
2. 采用动态网页技术的网站可以实现更多的功能，如用户注册、用户登录、在线调查、用户管理、订单管理等等；
3. 动态网页实际上并不是独立存在于服务器上的网页文件，只有当用户请求时服务器才返回一个完整的网页；(网页是程序在运行过程中动态生成的)

使用的技术：JSP、Servlet，C#，php，Python

如果要学习动态网页的技术首先要用静态网页的基础

1.3 Web服务器

当我们在浏览器（客户端）通过互联网访问到一个Web网站时，那么Web网站将会把我们需要的资源响应给我们。所以这些Web网站需要提前将程序运行起来，而且由于用户访问时间的不确定性，因此Web网站一般不会关闭（永久运行下去）；

我们使用JavaWeb技术栈编写好的程序（能够处理来自浏览器的访问的程序）需要部署到服务器上才能运行；

服务器一般指两个层面，一个是硬件层面，另一个是软件层面；

1.3.1 什么是服务器（硬件）

一般来说，我们平常所说的服务器其实就是一台计算机，只不过由于服务器需要处理大量的客户端请求，因此一般服务器的配置都比较好，性能高；

服务器上装的软件都是可以处理客户端请求的一些服务器软件，也叫Web服务器、Web容器；

1.3.2 什么是Web服务器（软件）

有了硬件层面的服务器，只是能确保这台电脑在互联网中能被其他的设备访问到（前提是大家都连接了互联网）；

例如在浏览器的地址栏输入：http://12.19.128.177:881

上述的一个地址，可以使一台设备在互联网中通过IP寻找到这台服务器，并且通过881端口找到这台服务器上对应的应用程序。

但是，如何解析浏览器携带过来的数据呢？应用程序该如何响应数据到对方呢？数据格式应该为什么样子才能被浏览器所解析呢？这一系列的问题都比较麻烦；

因此，我们将上述这些不属于业务核心的功能交给其他工具做，这个工具就是Web服务器（软件层面），也叫Web容器；也就是说我们以后使用JavaWeb编写好的软件，需要部署到Web服务器中；

我们程序员写的Java程序运行在Web容器中，也称为Web服务器。JavaEE中Web容器也是用Java语言写的，由第三方厂商来写，Web容器运行Java虚拟机上。

1）JavaEE的规范

在Java中所有的服务器要实现一组Oracle公司规定的接口，这些接口称为JavaEE规范。不同厂商的JavaWeb服务器都实现了这些接口。在JavaEE中一共有13种规范。

常见的JavaEE规范有： JSP、Servlet、JDBC、XML、EJB、JMS、JTA、JavaMail、JNDI等

2）常见的Web服务器

1）WebLogic：WebLogic是Oracle公司的产品，收费；是目前应用最广泛的Web服务器，支持J2EE规范。WebLogic最早由WebLogic Inc. 开发，后并入BEA 公司，最终BEA公司又并入 Oracle公司。BEA WebLogic是用于开发、集成、集群、部署和管理大型分布式Web应用、网络应用和数据库应用的Java应用服务器。

2）WebSphere：

另一个常用的Web服务器是IBM公司的WebSphere，支持JavaEE规范。

3）其它：

名称	种类	公司	是否开源
Glass Fish	中型服务器	Oracle	开源
JBoss	中型服务器	JBoss	开源
Resin	小型服务器	Caucho公司	开源
Jetty	内置式服务器	Jetty/eclipse	开源

4）Tomcat服务器

在小型的应用系统或者有特殊需要的系统中，可以使用一个免费的Web服务器：Tomcat

支持的规范：该服务器支持全部JSP以及Servlet规范

二、Tomcat的使用

2.1 Tomcat的入门

2.1.1 下载

• apache官网：www.apache.org
• tomcat的产品页面： http://tomcat.apache.org/

2.1.2 Tomcat环境变量配置

1. 设置环境变量

新建​​CATALINA_HOME​​

2. 设置访问路径，可以在命令行的任何一个目录下访问bin目录下的可执行文件。

Tips：一定要配置JAVA_HOME环境变量

2.2 Tomcat目录结构

目录名	作用
bin	启动和关闭tomcat可执行文件
conf	配置文件夹，有些重要配置文件在这下面。如：server.xml, web.xml等 不建议乱修改，可能导致tomcat不能启动
lib	tomcat使用时依赖的一些第三方jar包
logs	日志记录文件，记录服务器运行过程中一些事件。包括运行过程中出现异常
temp	临时文件夹，保存服务器运行过程中生成的一些垃圾文件
webapps	我们做好的项目发布的目录，可以通过浏览器来直接访问
	ROOT目录：在浏览器上看到的欢迎页面，在这个目录下
work	tomcat工作目录，所有已经发布项目，在这里生成中间文件执行

2.3 启动与关闭

在浏览器上访问：http://localhost:8080

2.4 Tomcat项目的发布方式

2.4.1 方式1：webapps

在webapps目录下创建一个文件夹demo，在文本夹下面有一个​​hello.html​​

重启服务器

访问：http://localhost:8080/demo/hello.html

2.4.2 方式2：虚拟目录

在conf/server.xml文件的host元素中配置Context(上下文)标签
path属性	虚拟访问目录的名称
docBase属性	Web应用所在目录

好处：项目不需要发布在webapps下，因为webapps项目越多，导致tomcat启动越慢。

案例：发布项目到​​d:/000​​目录下

找到server.xml文件中143行，host元素，写下面的代码：

<Context path="abc" docBase="d:/000"/>

如图所示：

在浏览器上测试：

2.5 修改Tomcat端口

默认情况下，Tomcat端口为8080，如果想要修改Tomcat的访问端口，可以打开Tomcat的配置文件：​​conf/server.xml​​

如图所示：

打开浏览器，访问：http://localhost:9090/abc/hello.html

三、Servlet快速入门

3.1 什么是Servlet

是一个Java写的小应用程序，运行在Web容器中，用于处理用户的请求，并且做出响应。

• Servlet与普通的Java程序的区别：

• 1）普通的Java程序由main函数调用，而Servlet由Web容器，Tomcat来调用。
• 2）Servlet是运行在Web容器中
• 3）对浏览器发送过来的请求做出响应

3.2 Servlet基于xml配置

• 1）创建web工程/模块

• 2）创建好的Web结构如下：

• 3）为项目添加tomcat库

查看模块依赖：

• 4）创建一个类HelloServlet继承于HttpServlet类，并重写doGet()方法。在浏览器上使用打印流输出Hello Servlet!

package com.dfbz.servlet;

import javax.servlet.ServletException;
import javax.servlet.http.HttpServlet;
import javax.servlet.http.HttpServletRequest;
import javax.servlet.http.HttpServletResponse;
import java.io.IOException;
import java.io.PrintWriter;

/**
 * 编写一个类继承HttpServlet
 */
public class HelloServlet extends HttpServlet 

    /**
     * 重写service方法
     *
     * @param request:  对请求数据进行封装
     * @param response: 对响应数据进行封装
     * @throws ServletException
     * @throws IOException
     */
    @Override
    protected void service(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response) throws ServletException, IOException 
        response.setContentType("text/html;charset=utf-8");
        //得到一个打印流对象
        PrintWriter out = response.getWriter();
        //打印到浏览器上
        out.print("<h1>Hello Tomcat</h1>");
    

• 5）编辑web.xml中配置servlet，设置访问地址为/hello

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<web-app xmlns="http://xmlns.jcp.org/xml/ns/javaee"
         xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"
         xsi:schemaLocation="http://xmlns.jcp.org/xml/ns/javaee http://xmlns.jcp.org/xml/ns/javaee/web-app_4_0.xsd"
         version="4.0">

    <!--servlet基本配置-->
    <servlet>
        <!--servlet名字(随意)-->
        <servlet-name>helloServlet</servlet-name>
        <!--Java类全名-->
        <servlet-class>com.dfbz.servlet.HelloServlet</servlet-class>
    </servlet>
    <!--访问地址配置-->
    <servlet-mapping>
        <!--servlet的名字，与上面的名字相同-->
        <servlet-name>helloServlet</servlet-name>
        <!--浏览器访问地址，要以/开头 -->
        <url-pattern>/hello</url-pattern>
    </servlet-mapping>

</web-app>

3.3 在idea中运行Servlet

3.3.1 idea中配置tomcat

我们要将idea和tomcat集成到一起，可以通过idea就控制tomcat的启动和关闭：

• 1）编辑运行配置

• 2）添加Tomcat的配置服务器信息

• 3）配置服务器的详细信息

• 4）发布项目

3.3.2 在idea中启动服务器

点右上角的启动图标，启动Tomcat服务器

开发时发布的工程在这个目录

浏览器测试访问：http://localhost:8080//hello

3.4 Servlet基于注解配置

使用注解@WebServlet，指定name和urlPatterns属性

@WebServlet注解属性	说明
name = “HelloServlet”	Servlet名字，类似于<servlet-name>one</servlet-name>
urlPatterns = “/hello”	访问地址，可以指定多个地址<url-pattern>/hello</url-pattern>
value=“/hello”	如果其它属性都不写，可以省略urlPatterns，只写访问地址即可。不能与urlPatterns同时指定

• 注解开发servlet代码，继承于HttpServlet，重写service方法：

package com.dfbz.servlet;

import javax.servlet.ServletException;
import javax.servlet.annotation.WebServlet;
import javax.servlet.http.HttpServlet;
import javax.servlet.http.HttpServletRequest;
import javax.servlet.http.HttpServletResponse;
import java.io.IOException;
import java.io.PrintWriter;

/**
 * @author lscl
 * @version 1.0
 * @intro:
 */
@WebServlet(name = "hello02Servlet",urlPatterns = "/hello")
public class Hello02Servlet extends HttpServlet 

    /**
     * 重写service方法
     * @param request
     * @param response
     * @throws ServletException
     * @throws IOException
     */
    @Override
    protected void service(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response) throws ServletException, IOException 
        //设置响应类型
        response.setContentType("text/html;charset=utf-8");
        //得到打印流
        PrintWriter out = response.getWriter();
        //在浏览器打印输出
        out.print("<h2>Hello02Servlet</h2>");
    

重启Tomcat，访问浏览器：http://localhost:8080/hello02

四、Servlet的学习

4.1 Servlet 生命周期

4.1.1 Servlet 接口中生命周期方法

什么时候创建：默认第一次请求创建

什么时候销毁：服务器关闭销毁

方法	作用	运行次数
构造方法	在对象实例化的时候执行	1次
void init(ServletConfig config)	在初始化的时候执行	1次
void service(ServletRequest req, ServletResponse res)	每次请求都会执行	n次
void destroy()	在服务器关闭的时候	1次

4.1.2 Servlet的运行过程

4.1.3 案例：

package com.dfbz.servlet;

import javax.servlet.*;
import javax.servlet.annotation.WebServlet;
import java.io.IOException;

/**
 * 实现Servlet接口
 */
@WebServlet("/demo01")
public class Demo01Servlet implements Servlet 

    //构造方法
    public Demo01Servlet() 
        System.out.println("Demo01被实例化");
    

    //初始化的方法
    @Override
    public void init(ServletConfig servletConfig) throws ServletException 
        System.out.println("init方法被执行");
    

    //得到一个配置对象，不属于生命周期的方法
    @Override
    public ServletConfig getServletConfig() 
        return null;
    

    //请求处理方法，每次请求都会调用
    @Override
    public void service(ServletRequest servletRequest, ServletResponse servletResponse) throws ServletException, IOException 
        System.out.println("service方法被调用");
    

    //不属于生命周期的方法，得到一个字符串
    @Override
    public String getServletInfo() 
        return null;
    

    //销毁方法：服务器关闭时候执行一次
    @Override
    public void destroy() 
        System.out.println("destroy方法被执行");
    

• 问：一个Servlet在Tomcat中会生成几个对象?

一个Servlet类在Tomcat中只会生成一个对象，不同的浏览器是不同的用户，每个用户是一个线程。

• 问：在service方法中输出request和response对象，这两个对象从哪里来的？

这两个对象是tomcat创建，并且通过service方法传递进来，我们可以直接使用这两个对象。

4.2 Servlet的执行过程

1. 浏览器发送请求，tomcat接收到请求的地址。通过请求地址找到访问哪个项目，通过最后/hello，找项目中所有的Servlet
2. 通过反射读取每个Servlet中的注解值，匹配到/hello，找到了需要访问的servlet。
3. 通过反射实例化这个Servlet对象
4. 创建request和response对象
5. 并且调用service方法，将request和response对象传递进来。
6. 执行servlet中的代码
7. 将响应的信息封装成response对象返回到浏览器，在浏览器上显示出来。

4.2.2 Servlet继承体系

1. Servlet对象由Tomcat通过反射创建
2. request与response对象由tomcat创建，并且传递给servlet中service方法。
3. request对象封装所有浏览器发送的对象
4. response对象封装所有的服务器响应返回给浏览器
5. Servlet的实现类

Servlet继承结构：

4.2.3 GenericServlet类的概述

默认实现了Servlet和ServletConfig这两个接口，并且有默认的实现，它的子类是HttpServlet，为了简化HttpServlet编写。如果我们写的Servlet使用的是Http协议，建议继承于HttpServlet。现在所有的浏览器都是使用http协议，所以我们以后都是继承于HttpServelt类就可以了。

• 源代码：

package com.dfbz.servlet;

import javax.servlet.GenericServlet;
import javax.servlet.ServletException;
import javax.servlet.ServletRequest;
import javax.servlet.ServletResponse;
import javax.servlet.annotation.WebServlet;
import java.io.IOException;
import java.io.PrintWriter;

/**
 * 通过继承于GenericServlet来写一个Servlet
 */
@WebServlet("/demo4")
public class Demo4Servlet extends GenericServlet 
    //只需要重写service方法即可
    @Override
    public void service(ServletRequest request, ServletResponse response) throws ServletException, IOException 
        //设置响应的类型：为html，编码：utf-8
        response.setContentType("text/html;charset=utf-8");
        //得到打印流
        PrintWriter out = response.getWriter();
        out.print("我是GenericServlet的子类");
    

4.2.4 分析HttpServlet的功能

• 查看HttpServlet类的部分源码：

public abstract class HttpServlet extends GenericServlet 
    //定义了一些常量
    private static final String METHOD_GET = "GET";
    private static final String METHOD_POST = "POST";

    public HttpServlet() 
    

    //自己的doGet方法
    protected void doGet(HttpServletRequest req, HttpServletResponse resp) throws ServletException, IOException 
    

    //自己的doPost方法
    protected void doPost(HttpServletRequest req, HttpServletResponse resp) throws ServletException, IOException 
    

    //自己的service方法
    protected void service(HttpServletRequest req, HttpServletResponse resp) throws ServletException, IOException 
        //得到请求的方法：返回GET或POST
        String method = req.getMethod();
        //如果是GET请求，调用doGet
        if (method.equals("GET")) 
              this.doGet(req, resp);
        //如果是POST请求，调用POST方法
         else if (method.equals("POST")) 
            this.doPost(req, resp);
         else 
            //如果所有的都不匹配，发送一个错误
            resp.sendError(501, errMsg);   //发送一个错误信息
        
    

    //Servlet接口中定义的方法
    public void service(ServletRequest req, ServletResponse res) throws ServletException, IOException 
        HttpServletRequest request;   //请求子接口
        HttpServletResponse response;   //响应子接口
        try 
            request = (HttpServletRequest)req;
            response = (HttpServletResponse)res;
         catch (ClassCastException var6) 
            throw new ServletException("non-HTTP request or response");
        
        //调用自己的service
        this.service(request, response);
    

在Servlet规范中，只有有请求达到了Servlet，那么必将执行Servlet的service方法，而在HttpServlet的service方法中做了如下功能：

• 1）对原有的ServletRequest、ServletResponse进行了增强，替换为了HttpServletRequest、HttpServletRequest
• 2）调用了HttpServlet自己的service方法（重载），并且能够根据前端的提交方式不同来选择执行不同的方法

• 如前端提交方式为get，那么则执行doGet方法，如提交方式为post，则执行doPost方法

需要注意的是：如果表单form method="post"提交使用的是post方法，我们servlet中就要重写doPost方法，除此之外全部使用doGet方法。

我们在前端提交时经常会发现如下提交类型：

• ​​Query String Parameters​​​：当发起一次GET请求时，参数会以url string的形式进行传递。即​​?​​​后的字符串则为其请求参数，并以​​&​​作为分隔符。
• ​​Form Data​​：当发起一次POST请求时，若未指定content-type，则默认content-type为application/x-www-form-urlencoded。即参数会以Form Data的形式进行传递，不会显式出现在请求url中。
• ​​Request Payload​​：当发起一次POST请求时，若content-type为application/json，则参数会以Request Payload的形式进行传递（显然的，数据格式为JSON），不会显式出现在请求url中。