第一章 Web应用程序开发基础

Posted 2020-08-17 BalmyLee

一、HTTP协议工作机制

HTTP协议（HyperText Transfer Protocol，超文本传输协议）是用于从WWW服务器传输超文本到本地浏览器的传送协议。它是一种主流B/S架构中应用的通信协议。具有以下特点：
1、无状态
　　服务端不会记录客户端每次提交的请求，服务器一旦相应客户端之后，就会结束本次的通信过程。客户端下一次的请求是一个新的 连接，和上一次通信没有任何关系。
2、简单灵活
　　HTTP是基于请求（request）和响应（response）的模型
3、支持客户端与服务端
　　支持主流的B/S架构的通信以及C/S架构的通信。
　　注意：C/S架构可选的协议有多种，例如：TCP/IP,UDP,HTTP
​　　而B/S架构通常只支持HTTP协议

HTTP协议的工作原理

• 四个步骤

• 工作原理

　　(1)连接：Web浏览器与Web服务器建立连接，打开一个称为socket(套接字)的虚拟文件，此文件的建立标志着连接建立成功。（ 客户端-----通过socket建立连接-----服务器）
　　(2)请求：Web浏览器通过socket向Web服务器提交请求。HTTP的请求一般是GET或POST命令(POST用于FORM参数的传递)。GET命令的格式为：GET 路径/文件名 HTTP/1。其中，文件名指出所访问的文件，HTTP/1.0指出Web浏览器使用的HTTP版本。
　　(3)应答：Web浏览器提交请求后，通过HTTP协议传送给Web服务器。Web服务器接到后，进行事务处理，处理结果又通过HTTP传回给Web浏览器，从而在Web浏览器上显示出所请求的页面。例：假设客户机与www.mycompany.com:8080/mydir/index.html建立了连接，就会发送GET命令：GET /mydir/index.html HTTP/1.0。主机名为www.mycompany.com的Web服务器从它的文档空间中搜索子目录mydir的文件index.html。如果找到该文件，Web服务器把该文件内容传送给相应的Web浏览器。为了告知 Web浏览器传送内容的类型，Web服务器首先传送一些HTTP头信息，然后传送具体内容(即HTTP体信息)，HTTP头信息和HTTP体信息之间用一个空行分开。其中，常用的HTTP头信息如下。
　　HTTP 1.0 200 Ok：这是Web服务器应答的第一行，列出服务器正在运行的HTTP版本号和应答代码。代码"200 OK"表示请求完成。
　　MIME_Version:1.0：它指示MIME类型的版本。
　　content_type:类型：这个头信息非常重要，它指示HTTP体信息的MIME类型。如：content_type:text/html指示传送的数据是HTML文档。
　　content_length:长度值：它指示HTTP体信息的长度(以字节为单位)。
　　(4）关闭连接 ：当应答结束后，Web浏览器与Web服务器必须断开，以保证其他Web浏览器能够与Web服务器建立连接。

客户端的请求信息被封装在request对象中，通过它才能了解到客户的需求，然后做出响应。它是HttpServletRequest类的实例

http的特点

1）支持客户/服务器模式。（c/s模式）
2）简单快速：客户向服务器请求服务时，只需传送请求方法和路径。请求方法常用的有GET、HEAD、POST。每种方法规定了客户与服务器联系的类型不同。由于HTTP协议简单，使得HTTP服务器的程序规模小，因而通信速度很快。
3）灵活：HTTP允许传输任意类型的数据对象。正在传输的类型由Content-Type加以标记。
4）无连接：无连接的含义是限制每次连接只处理一个请求。服务器处理完客户的请求，并收到客户的应答后，即断开连接。采用这种方式可以节省传输时间。
5）无状态：HTTP协议是无状态协议。无状态是指协议对于事务处理没有记忆能力。缺少状态意味着如果后续处理需要前面的信息，则它必须重传，这样可能导致每次连接传送的数据量增大。另一方面，在服务器不需要先前信息时它的应答就较快。

解决http的无状态的问题：cookie和session

• Cookie

　　两种用于保持HTTP连接状态的技术就应运而生了，一个是Cookie，而另一个则是Session
　　由于采用服务器端保持状态的方案在客户端也需要保存一个标识，所以session机制可能需要借助于cookie机制来达到保存标识的目的，但实际上它还有其他选择。

　　Cookie是通过客户端保持状态的解决方案。从定义上来说，Cookie就是由服务器发给客户端的特殊信息，而这些信息以文本文件的方式存放在客户端，然后客户端每次向服务器发送请求的时候都会带上这些特殊的信息。
　　cookie的内容主要包括：名字，值，过期时间，路径和域。路径与域一起构成cookie的作用范围。若不设置过期时间，则表示这个cookie的生命期为浏览器会话期间，关闭浏览器窗口，cookie就消失。这种生命期为浏览器会话期的cookie被称为会话cookie。
会话cookie一般不存储在硬盘上而是保存在内存里，当然这种行为并不是规范规定的。若设置了过期时间，浏览器就会把cookie保存到硬盘上，关闭后再次打开浏览器，这些cookie仍然有效直到超过设定的过期时间。存储在硬盘中的cookie可以在不同浏览器间共享，比如两个IE窗口。而对于保存在内存里的cookie，不同的浏览器有不同的处理方式

　　Cookie支持跨域名访问，例如将domain属性设置为“.helloweenvsfei.com”，则以“.helloweenvsfei.com”为后缀的所有域名均可以访问该Cookie。跨域名Cookie现在被广泛用在网络中，例如Google、Baidu、Sina等。而Session则不会支持跨域名访问。Session仅在他所在的域名内有效。 

生成Cookie对象：

java.util.Date date = new java.util.Date(); 
// 前面一个参数是key，后面一个参数是value值。
Cookie c = new Cookie("lastVisited",date.toString());
// 设定Cookie的有效期,单位为毫秒
c.setMaxAge(60*60*24);
// Cookie的路径与域名： 
c.setPath("/"); 
c.setDomain(".v512.com");
// 发送Cookie对象： 
response.addCookie(c);

读取或设置Cookie：

 1 // 读取Cookie
 2 Cookie [] cookies=request.getCookies(); 
 3 Cookie c = null; 
 4 if(cookies!= null) { 
 5     for(int i=0;i<cookies.length;i++) { 
 6          c = cookies[i]; 
 7          out.println("cookie name:"+c.getName()+"<br>"); 
 8          out.println("cookie value:"+c.getValue()+"<br>"); 
 9      } 
10 } 
11 
12 // 修改Cookie： 
13 Cookie [] cookies=request.getCookies(); 
14 Cookie c = null; 
15 } 
16 
17 //删除Cookie：即把Cookie的失效时间设置为0即可。 
18 c.setMaxAge(0);
19 
20 //Cookie文本信息的大小和数量有限制。以明文保存，没有任何加密措施。 
21 for(int i=0;i<cookies.length;i++) 
22 { 
23          c = cookies[i]; 
24          if(c.getName().equals("lastVisited")) 
25          { 
26              c.setValue("2010-10-1"); 
27              c.setMaxAge(6000); 
28              response.addCookie(c); 
29          } 
30 } 

• session

 　　当然还是在服务器端程序运行的过程中创建的，不同语言实现的应用程序有不同创建Session的方法，而在Java中是通过调用HttpServletRequest的getSession方法（使用true作为参数）创建的。在创建了Session的同时，服务器会为该Session生成唯一的Session id，而这个Session id在随后的请求中会被用来重新获得已经创建的Session；在Session被创建之后，就可以调用Session相关的方法往Session中增加内容了，而这些内容只会保存在服务器中，发到客户端的只有Session id；当客户端再次发送请求的时候，会将这个Session id带上，服务器接受到请求之后就会依据Session id找到相应的Session，从而再次使用之。

创建或者获取session:

 1 package xdp.gacl.session;
 2 
 3 import java.io.IOException;
 4 import javax.servlet.ServletException;
 5 import javax.servlet.http.HttpServlet;
 6 import javax.servlet.http.HttpServletRequest;
 7 import javax.servlet.http.HttpServletResponse;
 8 import javax.servlet.http.HttpSession;
 9 
10 public class SessionDemo1 extends HttpServlet {
11 
12     public void doGet(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response) throws ServletException, IOException {
13         response.setCharacterEncoding("UTF=8");
14         response.setContentType("text/html;charset=UTF-8");
15         // 使用request对象的getSession()获取session，如果session不存在则创建一个
16         HttpSession session = request.getSession();
17         // 或 HttpSession session = request.getSession(boolean);
18         
19         //将数据存储到session中 session.setAttribute("key", 值对象);
20         session.setAttribute("userId", "100001");
21         
22         // 获取session的Id
23         String sessionId = session.getId();
24         
25         // 获取session值 对象类型 obj = (对象类型)session.getAttribute("key");
26         String name = (String)session.getAttribute("userId");
27         
28         // 删除session 指定属性健:
29         session.removeAttribute("userId");
30 
31         // 判断session是不是新创建的
32         if (session.isNew()) {
33             response.getWriter().print("session创建成功，session的id是："+sessionId);
34         }else {
35             response.getWriter().print("服务器已经存在该session了，session的id是："+sessionId);
36         }
37         
38         // 清除所有的session，使当前 session 完全失效:
39         session.invalidate();
40     }
41 
42     public void doPost(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response)
43             throws ServletException, IOException {
44         doGet(request, response);
45     }
46 }

session超时周期设置:

1.Tomcat 安装位置 conf/web.xml :

<session-config>
    <!-- 设置消失时长3分钟 -->
    <session-timeout>30</session-timeout>
</session-config>

2. Tomcat 安装位置 conf/server.xml:

<!-- defaultSessionTimeOut="3600"  单位：秒-->
<Context path="/test" docBase="/test"
　　defaultSessionTimeOut="3600" isWARExpanded="true"
　　isWARValidated="false" isInvokerEnabled="true"
　　isWorkDirPersistent="false"/>

3、Java 代码设置:

//单位：秒
HttpSession session = request.getSession();
session.setMaxInactiveInterval(1200);

其他说明:
1. session 过期情况:

(1)、客户端浏览器关闭：
(2)、session 会话过期；
(3)、客户端会话调用了 .invalidate();

2. 浏览器关闭与session是否还在;
　　当客户端浏览器关闭后，session 在服务端还是会存在一定时间的，只是当浏览器器再次打开时，就会生成一个新的 session ，浏览器通过生成的 sessionid 属性来 匹配服务端的 session; 那上次的session 虽然还在，但是就访问不到了;
3. <% @ page session="false" %> 是什么情况?：
　　这句话的意思是，当前不能使用 session, 但是 页面 session 还是可以创建的;
4. session 在什么时候 被创建:
　　在 程序 调用 HttpServletRequest.getSession(true) 时创建；如果 页面没有使用 <%@ page session="false"%> 时，在 jsp 页面编译成 Servlet 时，会自动 加上 HttpSession session = HttpServletRequest.getSession(true);

• cookie 和session 的区别：

1、cookie数据存放在客户的浏览器上，session数据放在服务器上。
2、cookie不是很安全，别人可以分析存放在本地的COOKIE并进行COOKIE欺骗
考虑到安全应当使用session,将登陆信息等重要信息存放为SESSION，其他信息如果需要保留，可以放在COOKIE中
3、session会在一定时间内保存在服务器上。当访问增多，会比较占用你服务器的性能
考虑到减轻服务器性能方面，应当使用COOKIE
4、单个cookie在客户端的限制是3K，就是说一个站点在客户端存放的COOKIE不能3K。
5.session需要借助cookie才能正常工作。如果客户端完全禁止cookie，session将失效。
6.session不能区分路径，同一个用户在访问一个网站期间，所有的session在任何一个地方都可以访问到。而cookie中如果设置了路径参数，那么同一个网站中不同路径下的cookie互相是访问不到的。
7.session调用了 session.invalidate()方法或者前后两次请求超出了session指定的生命周期时间，Session会销毁，否则在用户会话结束后就会关闭了。但若不设置过期时间，则表示这个cookie的生命期为浏览器会话期间，关闭浏览器窗口，cookie就消失。保存在硬盘里的，可以长期保存
8.session保存在服务器，客户端不知道其中的信息；cookie保存在客户端，服务器能够知道其中的信息。
9.Session则不会支持跨域名访问。Session仅在他所在的域名内有效。

二、Web应用程序及其优点

应用程序类型

1、C/S类型应用程序：Client客户端/Server服务器
　　客户端必须安装专门的一个桌面软件才能使用。
　　优点：速度快，安全性高，客户端比较强大
　　缺点：每台客户端计算机都要下载安装升级，部署维护困难
　　例如：QQ，各种网络游戏
2、B/S类型应用程序：Browser浏览器/Server服务器
　　客户端不用安装特定的软件，只要通过浏览器打开就可使用。
　　优点：维护容易，只需要维护服务器
　　缺点：速度慢，安全性相对较低，客户端较弱
　　例如：WebQQ，各大网站，各种网页游戏

什么是Web应用程序？

　　Web应用程序是一种可以通过Web访问的应用程序。Web应用程序的一个最大好处就是用户很容易访问应用程序。用户只要有浏览器即可，不需要再安装其他软件。web应用程序举例：淘宝、天猫、新浪、搜狐。web应用程序开发，是目前软件开发领域的三大方向之一。

web应用程序的优缺点：

优点

• 网络应用程序不需要任何复杂的“展开”过程，你所需要的只是一个适用的浏览器；
• 网络应用程序通常耗费很少的用户硬盘空间，或者一点都不耗费；
• 它们不需要更新，因为所有新的特性都在服务器上执行，从而自动传达到用户端；
• 网络应用程序和服务器端的网络产品都很容易结合，如email功能和搜索功能；
• 因为它们在网络浏览器窗口中运行，所以大多数情况下它们是通过跨平台使用的 (例如Windows，Mac，Linux等等)

缺点

• 网络应用程序强调浏览器的适用性。如果浏览器方没有提供特定的功能，或者弃用特定的平台或操作系统版本（导致不适用），就会影响大量用户；
• 网络应用依靠互联网远程服务器端的应用文件。因此，当连接出问题时，应用将不能正常使用。但是，如果使用HTML5 API，这些应用就可以被下载安装而可离线使用。Google Gears，就是一个好例子；
• 许多网络应用程序不是开源的，只能依赖第三方提供的服务，因此不能针对用户定制化、个性化，而且大多数情况下用户不能离线使用，因而损失了很多灵活性；
• 它们完全依赖应用服务商的可及性。如果公司倒闭，服务器停止使用，用户也无法追索以前的资料。对比而看，即使软件制造商倒闭了，传统的安装软件也可以继续运行，尽管不能再更新或有其他用户服务；
• 相似地，提供方公司对软件和其功能有了更大的控制权。只要他们愿意就能为软件添加新特性，即使用户想等bugs先被解决再更新。跳过较差的软件版本也不可能了。公司可以强加不受欢迎的特性给用户，也可以随意减少带宽来削减开支。当然，公司会尽量地讨用户欢喜——只在有竞争者提供更好的服务与方便的转接性的情况下。否则用户别无选择，只能默默承受；
• 公司理论上可以检索任何的用户行为。这有可能引起隐私安全问题。

三、Web应用程序的基本结构

一个Web应用程序基本上由以下项目组成：

1.静态资源(HTML，CSS，图片，声音等)
2.Servlet
3.JSP
4.自定义类
5.工具类
6.部署描述文件(web.xml等)、设置信息（Annotation等）

　　Web应用程序目录结构必须符合规范。例如，如果一个应用程序的环境路径（Context path）是/HelloServlet，则所有的资源项目必须以/HelloServlet为根目录依规定结构摆放。基本上根目录中的资源可以直接下载，若index.html位于/HelloServlet下，则可以直接以/HelloServlet/index.html来取得。
　　Web应用程序存在一个特殊的/WEB-INF子目录，此目录中存在的资源不会被列入应用程序根目录中可直接访问的项。即，客户端（如Browser）不可以直接请求/WEB-INF中的资源(直接在网址上指明访问/WEB-INF)，否则就是404 Not Found的错误结果。/WEB-INF中的资源项目有着一定的名称与结构。

（1）/WEB-INF/web.xml 是部署描述文件
（2）/WEB-INF/classes 用来放置应用程序用到的自定义类(.class)，必须包括包(package)结构。
（3）/WEB-INF/lib 用来放置应用程序用到的JAR文件。

四、Tomcat Web服务器的安装与配置

1、先下载适应于64为Windows操作系统的Tomcat服务器
　　地址：http://tomcat.apache.org/
2、解压tomcat下载压缩包
3、配置Tomcat服务器的运行环境和Java环境。

我是通过写bat批处理文件实现，不需要配置Windows系统的环境变量，只需要简单的写一个bat批处理文件，点击运行后即可启动Tomcat服务器，具体的启动Tomcat服务器.bat的代码如下：

rem tomcat安装bin目录
set path=D:\\code\\apache-tomcat\\bin 
rem JDK安装跟目录
set JAVA_HOME=C:\\program\\java\\jdk
rem tomcat安装根目录
set CATALINA_HOME=D:\\code\\apache-tomcat
rem tomcat startup.bat文件路径
start D:\\code\\apache-tomcat\\bin\\startup.bat

　　如果配置正确，在浏览器输入 locahost:8080即可打开Tom猫的欢迎页面。
　　现在如果想换掉自己写的欢迎页面，比如想在浏览器打开locahost:8080地址后，打开一个叫做 zhangphil.html文件，那么需要修改apache-tomcat\\conf\\web.xml文件，找到web.xml里面的定义welcome-file-list，原始的定义是这样的：

　　通过locahost:8080默认打开的就是welcome-file-list下面定义的文件，Tomcat服务器会自动从上往下寻找列表中的文件，找到就加载。可以在index.html前添加 <welcome-file>welcome.jsp</welcome-file>实现默认的打开自己写的welcome.jsp文件：

    <welcome-file-list>
        <welcome-file>welcome.jsp</welcome-file>
        <welcome-file>index.html</welcome-file>
        <welcome-file>index.htm</welcome-file>
        <welcome-file>index.jsp</welcome-file>
    </welcome-file-list> 

那welcome.jsp应该放在哪里呢？是在ROOT下面，即apache-tomcat\\webapps\\ROOT：

修改好web.xml，把welcome.jsp放到ROOT下面，此时再打开http://localhost:8086/后：

 

五、在eclipse中配置Tomcat、JRE

• 配置JRE

　　1、配置JRE环境，通俗点讲就是添加一个不同版本的jdk:window-->preferences-->java-->installed jre

　　2.点击添加按钮

　　

　　3、选择一个本机正确的jdk路径   name和下面lib加载都是系统自动完成的  选择好路径后  点 finish就ok了

•  配置tomcat

　　1、window-->preferences-->server-->runtime envrionments

　　2、选择一个tomcat eclipse版本不同 ，可选择tomcat版本的也不一样  这里选择8.0

2、配置tomcat目录，选择jdk版本

　　

　　3、name 系统自动生成 选择对应版本的tomcat6.0选择1.6,7.0选择1.7,8.0选择1.8不然容易出问题，点击 finish就ok了