JavaWeb：Servlet技术

Posted 2020-11-01 子烁爱学习

JavaWeb:Servlet技术

快速开始

Servlet是什么

　　Java Servlet 是运行在 Web 服务器或应用服务器上的程序，它是作为来自 Web 浏览器或其他 HTTP 客户端的请求和 HTTP 服务器上的数据库或应用程序之间的中间层。使用 Servlet，您可以收集来自网页表单的用户输入，呈现来自数据库或者其他源的记录，还可以动态创建网页。

　　Servlet在Web应用程序中的位置：

　　

Servlet的任务

Servlet 执行以下主要任务：

• 读取客户端（浏览器）发送的显式的数据。这包括网页上的 html 表单，或者也可以是来自 applet 或自定义的 HTTP 客户端程序的表单。
• 读取客户端（浏览器）发送的隐式的 HTTP 请求数据。这包括 cookies、媒体类型和浏览器能理解的压缩格式等等。
• 处理数据并生成结果。这个过程可能需要访问数据库，执行 RMI 或 CORBA 调用，调用 Web 服务，或者直接计算得出对应的响应。
• 发送显式的数据（即文档）到客户端（浏览器）。该文档的格式可以是多种多样的，包括文本文件（HTML 或 XML）、二进制文件（GIF 图像）、Excel 等。
• 发送隐式的 HTTP 响应到客户端（浏览器）。这包括告诉浏览器或其他客户端被返回的文档类型（例如 HTML），设置 cookies 和缓存参数，以及其他类似的任务。

Servlet环境配置

下载Tomcat服务器

官网地址：https://tomcat.apache.org/download-80.cgi

　　

将Web开发包加入环境变量

　　

创建我们的第一个Servlet

我们继承了HTTPServlet，实现我们自己的Servlet：

一个特殊的类：

ServletContext：Servlet上下文对象，Servlet通过访问该对象来访问容器为当前Web应用提供的各种支持。

Servlet的声明周期

　　

• 第一个到达服务器的 HTTP 请求被委派到 Servlet 容器。
• Servlet 容器在调用 service() 方法之前加载 Servlet。
• 然后 Servlet 容器处理由多个线程产生的多个请求，每个线程执行一个单一的 Servlet 实例的 service() 方法。

• init：负责初始化Servlet对象，容器在创建好Servlet对象后，就会调用该方法。
  • init 方法被设计成只调用一次。它在第一次创建 Servlet 时被调用，在后续每次用户请求时不再调用。
  • Servlet 创建于用户第一次调用对应于该 Servlet 的 URL 时，但是您也可以指定 Servlet 在服务器第一次启动时被加载。
  • 当用户调用一个 Servlet 时，就会创建一个 Servlet 实例，每一个用户请求都会产生一个新的线程，适当的时候移交给 doGet 或 doPost 方法。init() 方法简单地创建或加载一些数据，这些数据将被用于 Servlet 的整个生命周期。
• destory：负责释放Servlet对象占用的资源，当Servlet对象结束生命周期时，容器就会调用此方法。
  • destroy() 方法只会被调用一次，在 Servlet 生命周期结束时被调用。destroy() 方法可以让您的 Servlet 关闭数据库连接、停止后台线程、把 Cookie 列表或点击计数器写入到磁盘，并执行其他类似的清理活动。
  • destroy方法在容器移除servlet 时执行，同样只执行一次。这个方法会在所有的线程的service()方法执行完成或者超时后执行，调用这个方法后，容器不会再调用这个servlet的方法，也就是说容器不再把请求发送给这个servlet。这个方法给servlet释放占用的资源的机会，通常用来执行一些清理任务.

Servlet与Tomcat的关系

 这个提问的最大一个bug，就是以为servlet是很复杂的东西，事实上，servlet就是一个Java接口，interface! 打开idea，ctrl + shift + n，搜索servlet，就可以看到是一个只有5个方法的interface!

　　

所以，提问中说的网络协议、http什么的，servlet根本不管！也管不着！

那servlet是干嘛的？很简单，接口的作用是什么？规范呗！

servlet接口定义的是一套处理网络请求的规范，所有实现servlet的类，都需要实现它那五个方法，其中最主要的是两个生命周期方法 init()和destroy()，还有一个处理请求的service()，也就是说，所有实现servlet接口的类，或者说，所有想要处理网络请求的类，都需要回答这三个问题：

• 你初始化时要做什么
• 你销毁时要做什么
• 你接受到请求时要做什么

这是Java给的一种规范！就像阿西莫夫的机器人三大定律、行尸走肉里Rick的那三个问题一样，规范！

servlet是一个规范，那实现了servlet的类，就能处理请求了吗？

答案是，不能。

你可以随便谷歌一个servlet的hello world教程，里面都会让你写一个servlet，相信我，你从来不会在servlet中写什么监听8080端口的代码，servlet不会直接和客户端打交道！

那请求怎么来到servlet呢？答案是servlet容器，比如我们最常用的tomcat，同样，你可以随便谷歌一个servlet的hello world教程，里面肯定会让你把servlet部署到一个容器中，不然你的servlet压根不会起作用。

Tomcat才是与客户端直接打交道的家伙，他监听了端口，请求过来后，根据url等信息，确定要将请求交给哪个servlet去处理，然后调用那个servlet的service方法，service方法返回一个response对象，tomcat再把这个response返回给客户端。

接收请求和做出响应

Http请求的重要头信息

头信息	描述
Accept	这个头信息指定浏览器或其他客户端可以处理的 MIME 类型。值 image/png 或 image/jpeg 是最常见的两种可能值。
Accept-Charset	这个头信息指定浏览器可以用来显示信息的字符集。例如 ISO-8859-1。
Accept-Encoding	这个头信息指定浏览器知道如何处理的编码类型。值 gzip 或 compress 是最常见的两种可能值。
Accept-Language	这个头信息指定客户端的首选语言，在这种情况下，Servlet 会产生多种语言的结果。例如，en、en-us、ru 等。
Authorization	这个头信息用于客户端在访问受密码保护的网页时识别自己的身份。
Connection	这个头信息指示客户端是否可以处理持久 HTTP 连接。持久连接允许客户端或其他浏览器通过单个请求来检索多个文件。值 Keep-Alive 意味着使用了持续连接。
Content-Length	这个头信息只适用于 POST 请求，并给出 POST 数据的大小（以字节为单位）。
Cookie	这个头信息把之前发送到浏览器的 cookies 返回到服务器。
Host	这个头信息指定原始的 URL 中的主机和端口。
If-Modified-Since	这个头信息表示只有当页面在指定的日期后已更改时，客户端想要的页面。如果没有新的结果可以使用，服务器会发送一个 304 代码，表示 Not Modified 头信息。
If-Unmodified-Since	这个头信息是 If-Modified-Since 的对立面，它指定只有当文档早于指定日期时，操作才会成功。
Referer	这个头信息指示所指向的 Web 页的 URL。例如，如果您在网页 1，点击一个链接到网页 2，当浏览器请求网页 2 时，网页 1 的 URL 就会包含在 Referer 头信息中。
User-Agent	这个头信息识别发出请求的浏览器或其他客户端，并可以向不同类型的浏览器返回不同的内容。

浏览器Http请求

下面的方法可用在 Servlet 程序中读取 HTTP 头。这些方法通过 HttpServletRequest 对象可用。

序号	方法 & 描述
1	Cookie[] getCookies() 返回一个数组，包含客户端发送该请求的所有的 Cookie 对象。
2	Enumeration getAttributeNames() 返回一个枚举，包含提供给该请求可用的属性名称。
3	Enumeration getHeaderNames() 返回一个枚举，包含在该请求中包含的所有的头名。
4	Enumeration getParameterNames() 返回一个 String 对象的枚举，包含在该请求中包含的参数的名称。
5	HttpSession getSession() 返回与该请求关联的当前 session 会话，或者如果请求没有 session 会话，则创建一个。
6	HttpSession getSession(boolean create) 返回与该请求关联的当前 HttpSession，或者如果没有当前会话，且创建是真的，则返回一个新的 session 会话。
7	Locale getLocale() 基于 Accept-Language 头，返回客户端接受内容的首选的区域设置。
8	Object getAttribute(String name) 以对象形式返回已命名属性的值，如果没有给定名称的属性存在，则返回 null。
9	ServletInputStream getInputStream() 使用 ServletInputStream，以二进制数据形式检索请求的主体。
10	String getAuthType() 返回用于保护 Servlet 的身份验证方案的名称，例如，"BASIC" 或 "SSL"，如果JSP没有受到保护则返回 null。
11	String getCharacterEncoding() 返回请求主体中使用的字符编码的名称。
12	String getContentType() 返回请求主体的 MIME 类型，如果不知道类型则返回 null。
13	String getContextPath() 返回指示请求上下文的请求 URI 部分。
14	String getHeader(String name) 以字符串形式返回指定的请求头的值。
15	String getMethod() 返回请求的 HTTP 方法的名称，例如，GET、POST 或 PUT。
16	String getParameter(String name) 以字符串形式返回请求参数的值，或者如果参数不存在则返回 null。
17	String getPathInfo() 当请求发出时，返回与客户端发送的 URL 相关的任何额外的路径信息。
18	String getProtocol() 返回请求协议的名称和版本。
19	String getQueryString() 返回包含在路径后的请求 URL 中的查询字符串。
20	String getRemoteAddr() 返回发送请求的客户端的互联网协议（IP）地址。
21	String getRemoteHost() 返回发送请求的客户端的完全限定名称。
22	String getRemoteUser() 如果用户已通过身份验证，则返回发出请求的登录用户，或者如果用户未通过身份验证，则返回 null。
23	String getRequestURI() 从协议名称直到 HTTP 请求的第一行的查询字符串中，返回该请求的 URL 的一部分。
24	String getRequestedSessionId() 返回由客户端指定的 session 会话 ID。
25	String getServletPath() 返回调用 JSP 的请求的 URL 的一部分。
26	String[] getParameterValues(String name) 返回一个字符串对象的数组，包含所有给定的请求参数的值，如果参数不存在则返回 null。
27	boolean isSecure() 返回一个布尔值，指示请求是否使用安全通道，如 HTTPS。
28	int getContentLength() 以字节为单位返回请求主体的长度，并提供输入流，或者如果长度未知则返回 -1。
29	int getIntHeader(String name) 返回指定的请求头的值为一个 int 值。
30	int getServerPort() 返回接收到这个请求的端口号。
31	int getParameterMap() 将参数封装成 Map 类型。

常见的Http响应报头

头信息	描述
Allow	这个头信息指定服务器支持的请求方法（GET、POST 等）。
Cache-Control	这个头信息指定响应文档在何种情况下可以安全地缓存。可能的值有：public、private或 no-cache 等。Public 意味着文档是可缓存，Private 意味着文档是单个用户私用文档，且只能存储在私有（非共享）缓存中，no-cache 意味着文档不应被缓存。
Connection	这个头信息指示浏览器是否使用持久 HTTP 连接。值 close 指示浏览器不使用持久 HTTP 连接，值 keep-alive 意味着使用持久连接。
Content-Disposition	这个头信息可以让您请求浏览器要求用户以给定名称的文件把响应保存到磁盘。
Content-Encoding	在传输过程中，这个头信息指定页面的编码方式。
Content-Language	这个头信息表示文档编写所使用的语言。例如，en、en-us、ru 等。
Content-Length	这个头信息指示响应中的字节数。只有当浏览器使用持久（keep-alive）HTTP 连接时才需要这些信息。
Content-Type	这个头信息提供了响应文档的 MIME（Multipurpose Internet Mail Extension）类型。
Expires	这个头信息指定内容过期的时间，在这之后内容不再被缓存。
Last-Modified	这个头信息指示文档的最后修改时间。然后，客户端可以缓存文件，并在以后的请求中通过 If-Modified-Since 请求头信息提供一个日期。
Location	这个头信息应被包含在所有的带有状态码的响应中。在 300s 内，这会通知浏览器文档的地址。浏览器会自动重新连接到这个位置，并获取新的文档。
Refresh	这个头信息指定浏览器应该如何尽快请求更新的页面。您可以指定页面刷新的秒数。
Retry-After	这个头信息可以与 503（Service Unavailable 服务不可用）响应配合使用，这会告诉客户端多久就可以重复它的请求。
Set-Cookie	这个头信息指定一个与页面关联的 cookie。

 

 服务器Http响应

序号	方法 & 描述
1	String encodeRedirectURL(String url) 为 sendRedirect 方法中使用的指定的 URL 进行编码，或者如果编码不是必需的，则返回 URL 未改变。
2	String encodeURL(String url) 对包含 session 会话 ID 的指定 URL 进行编码，或者如果编码不是必需的，则返回 URL 未改变。
3	boolean containsHeader(String name) 返回一个布尔值，指示是否已经设置已命名的响应报头。
4	boolean isCommitted() 返回一个布尔值，指示响应是否已经提交。
5	void addCookie(Cookie cookie) 把指定的 cookie 添加到响应。
6	void addDateHeader(String name, long date) 添加一个带有给定的名称和日期值的响应报头。
7	void addHeader(String name, String value) 添加一个带有给定的名称和值的响应报头。
8	void addIntHeader(String name, int value) 添加一个带有给定的名称和整数值的响应报头。
9	void flushBuffer() 强制任何在缓冲区中的内容被写入到客户端。
10	void reset() 清除缓冲区中存在的任何数据，包括状态码和头。
11	void resetBuffer() 清除响应中基础缓冲区的内容，不清除状态码和头。
12	void sendError(int sc) 使用指定的状态码发送错误响应到客户端，并清除缓冲区。
13	void sendError(int sc, String msg) 使用指定的状态发送错误响应到客户端。
14	void sendRedirect(String location) 使用指定的重定向位置 URL 发送临时重定向响应到客户端。
15	void setBufferSize(int size) 为响应主体设置首选的缓冲区大小。
16	void setCharacterEncoding(String charset) 设置被发送到客户端的响应的字符编码（MIME 字符集）例如，UTF-8。
17	void setContentLength(int len) 设置在 HTTP Servlet 响应中的内容主体的长度，该方法设置 HTTP Content-Length 头。
18	void setContentType(String type) 如果响应还未被提交，设置被发送到客户端的响应的内容类型。
19	void setDateHeader(String name, long date) 设置一个带有给定的名称和日期值的响应报头。
20	void setHeader(String name, String value) 设置一个带有给定的名称和值的响应报头。
21	void setIntHeader(String name, int value) 设置一个带有给定的名称和整数值的响应报头。
22	void setLocale(Locale loc) 如果响应还未被提交，设置响应的区域。
23	void setStatus(int sc) 为该响应设置状态码。

 Http状态码

参见菜鸟教程：www.runoob.com/servlet/servlet-http-status-codes.html

创建Web项目

Web应用的目录结构

 –        应用程序根目录
 
–            |-- WEB-INF目录：必须目录
 
–                  |-- web.xml：Web应用部署描述文件，必须目录
 
–                  |-- classes目录：存放字节码文件
 
–                  |-- lib目录：存放第三方类库文件
 
–                  |-- TLD文件：标签库描述文件
 
–            |-- 其他静态文件：HTML、CSS、javascript、图片等

web.xml文件

　　web.xml文件是JavaWeb应用的XML格式的配置文件，存放于WEB-INF子目录下。由开发人员编写，供Servlet容器访问。

　　Servlet容器在加载和初始化JavaWeb应用时会读取它的web.xml文件，从中获得Web应用的发布信息。

如下添加一个Servlet映射：

<?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>
        <servlet-name>MoviesServlet</servlet-name>
        <servlet-class>dao.MoviesServlet</servlet-class>
    </servlet>
    
    <servlet-mapping>
        <servlet-name>MoviesServlet</servlet-name>
        <url-pattern></url-pattern>
    </servlet-mapping>
</web-app>