Servlet 技术文档（一步步学习，定成高手）

Posted 2020-08-02 奔跑吧__小犀牛

                                                                                                                    Servlet笔记文档


Servlet，服务器端的小程序，它是相对于Applet而言的，Applet是客户端小程序。
Servlet，是接受来自网络的请求（form表单，以及其他的请求），并对不同请求作出不同的响应
Servlet，是基于Http协议的，是运行在web服务器中的程序。这里要提出一个容器的概念。
servlet是运行在web容器中，在后面会详细地讲解，这个web容器可以控制Servlet对象的生命周期，控制请求由Servlet对象处理。
web服务器，这里的服务器不是硬件概念，而是软件，常用的web服务器有 Tomcat，Jboss等，我们所用到的Tomcat是一个开源的服务器，Tomcat是一个用java语言编写的web服务器，所以需要有相应的java运行环境，也就是JVM，还要配置tomcat的具体路径。
Tomcat的配置

JAVA_HOME=/XXX/XXX/（JDK路径，bin的上一层目录）
CATALINA_HOME=/XXXX/XXX（tomcat的绝对路径 windows中 X:\xxx\xxx）
在启动Tomcat时，是运行Tomcat的bin目录下的startup.sh（windows中使用startup.bat）
判断Tomcat是否启动成功，可以在浏览器的地址栏中使用http://localhost:8080/或http://127.0.0.1:8080/可以访问到tomcat的主页就是启动成功了。要想停止tomcat服务器要使用shutdown.sh（windows中使用shutdown.bat），如果直接关闭启动窗口，就会造成8080端口占用错误，这时可以在使用shutdown.sh关闭一下服务器。
startup.sh，shutdown.sh，shutdown.bat，startup.bat这些文件其实是一些脚本文件用来执行大量的命令，也就是大量java命令。
tomcat的默认监听端口是8080端口，当接受到每一个连接请求，就会为其分配一个线程。
tomcat可以识别的资源只有在webapps文件夹下，webapps也就是web应用文件夹，webapps下的文件夹这些文件夹中存放的就是web应用，web应用是有格式规范的，每个web应用的文件夹下都要有
WEB-INF文件夹，WEB-INF文件夹下有classes，和lib文件夹，以及一个web.xml文件，一些使用到的类文件放在classes中，一些使用到的相应的jar文件。
注意：使用完有限的资源要进行释放。
tomcat中配置了root缺省应用，也就是在不指定的情况下会默认访问这个应用。
web.xml文件的写法
<?xml version="1.0" encoding="ISO-8859-1"?>
<!DOCTYPE web-app
    PUBLIC "-//Sun Microsystems, Inc.//DTD Web Application 2.3//EN"
    "http://java.sun.com/dtd/web-app_2_3.dtd">
<web-app>
</web-app>
在tomcat服务器中，访问应用下的资源可以在端口号后架上web应用文件夹得名字就可以看到资源
http://localhost:8080/xxxxx/xxxx.html，静态页面只能放在web应用的文件夹下，不能够放在
WEB-INF文件夹下，WEB-INF文件夹中的资源是受保护的，不能够通过网络访问到。
Servlet基础


Servlet，可以实现动态的页面，可以针对不同的请求作出不同的响应，可以实现页面的流转，Servlet可以充当MVC模式中的Ctrl模块，他可以控制信息的流向。
web服务器会web应用在WEB-INF文件夹下的classes文件夹搜索要加载的class文件，所以我们写的class文件要放在web应用中的WEB-INF文件夹下的classes文件夹下。
设置servlet的类和访问的方式
web.xml文件的配置，一个web.xml中可以配置多个Servlet
<!DOCTYPE web-app
    PUBLIC "-//Sun Microsystems, Inc.//DTD Web Application 2.3//EN"
    "http://java.sun.com/dtd/web-app_2_3.dtd">
<web-app>
<servlet>
<servlet-name>servlet的名字</servlet-name>
<servlet-class>servlet类全名</servlet-class>
</servlet>
<servlet>
<servlet-name>servlet的名字1</servlet-name>
<servlet-class>servlet类全名1</servlet-class>
</servlet>
<servlet-mapping>
<servlet-name>servlet的名字（要和servlet标签中的相同）</servlet-name>
<url-pattern>指定servlet相对于应用目录的路径</url-pattern>
</servlet-mapping>
servlet-mapping>
<servlet-name>servlet的名字1</servlet-name>
<url-pattern>指定servlet相对于应用目录的路径</url-pattern>
</servlet-mapping>
</web-app>


catalina.sh run 带控制台启动tomcat服务器。
Servlet的调用过程
1，用户通过浏览器向web服务器发送请求
   http://serverip:port/apppath
2，服务器为用户定位资源
   静态资源：/a.html  /a/b.html （这里的路径是针对web应用文件夹目录）读文件并把内容发送到客户端
   动态资源：解析web.xml定位Servlet类的名字
             装载类（WEB-INF/classes|WEB-INF/lib/*.jar）
             创建该对象的实例
             Servlet ser=(Servlet)(Class.forName("servle的类名")).newInstance();
    //我们写的Servlet一定要实现Servlet接口或者继承实现了Servlet接口的类
    ser.service(request,response);

<servlet-mapping>
<servlet-name>servlet的名字（要和servlet标签中的相同）</servlet-name>
<url-pattern>指定servlet相对于应用目录的路径</url-pattern>
</servlet-mapping>
url-parttern的配置，这个url就是Servlet的虚拟路径，可以使用相对路径或者是绝对路径。
/xxx/xxx（绝对路径） ,xxx（相对路径），尽量使用绝对路径。
访问servlet的方法
http://serverip:port/应用文件夹名/url-pattern
http的请求
get请求，post请求。
get请求在发出请求时会把参数写在地址栏上，而post请求不会把要发送的参数显示在地址栏上。
<form method="get" action="应用名/url-pattern">
......
</form>
我们可以通过ServletRequest对象的方法来获取请求中传送的参数。
getParameter(String name)方法，可以获得form表单中指定名字的参数，多参数同名时，只取一个。
getParameterNames()，可以获得一个迭代器Enumeration，通过这个迭代器，来获得form表单中参数的名字。 

getParameterValues(String name)获得指定的所有同名参数的值。

（2）

servlet接口的实现类中的service()方法，在继承HttpServlet类时，如果没有覆盖父类的service()方法，那么父类的service()方法会根据请求类型不同的会分别调用覆盖的doGet()，doPost()方法，如果响应两种请求的动作相同，那么可以直接覆盖service()方法。如果覆盖了
doGet()，doPost()方法之一，那么就会只对一种请求作出相应。在浏览器的地址栏操作按回车键，或者是热连接，都是get请求，form的method属性如果不指定，默认为get请求。
我们可以通过ServletRequest对象或HttpServletRequest对象的方法来获取请求中传送的参数。
getParameter(String name)方法，可以获得form表单中指定名字的参数，多参数同名时，只取一个。
getParameterNames()，可以获得一个迭代器Enumeration，通过这个迭代器，来获得form表单中参数的名字。 
getParameterValues(String name)获得指定的所有同名参数的值。
get请求，会将参数显示在浏览器的地址栏上，其显示格式，在地址之后会以问号开始，以‘&‘分隔参数，可以通过HttpServletRequest对象的getQueryString()方法来获得get请求的参数值。
ServletRequest对象的getInputStream()方法可以获得一个由Socket得来的输入流，可以使用这个流来实现文件的上传。getReader()方法可以直接获取post请求的参数。
ServletContext对象是Servlet的上下文对象，这个对象是在服务器启动时创建的，他可以看作是
一个应用的对象，他可以看作是包含Servlet，管理Servlet的对象。
servlet的生命周期 
遵守servlet规范的类，就可以通过服务器产生对象（反射机制），并处理请求。
servlet接口中的方法
实现Servlet接口
public class TestServlet implements Servlet {
ServletConfig config;
public void init(ServletConfig config) throws ServletException {
this.config=config;
//这个ServletConfig对象是由服务器生成，也就是有系统提供的，
                  通过他可以获得启动信息。ServletConfig对象和Servlet是一一对应的。
//这个方法是在Servlet创建后调用的。如果要是用到ServletConfig对象是一 定要为对象赋值。
}
public ServletConfig getServletConfig() {
return this.config;
}
public void service(ServletRequest request, ServletResponse response) throws ServletException, IOException {
...;//这个方法是用来处理请求的核心方法
}
public String getServletInfo() {
return "....";//这个是用来写Servlet信息的，用来写作者，以及版本信息
}
public void destroy() {
...;//这个方法是用来销毁Servlet对象的
}


}
HttpServlet和GenericServlet都实现了Servlet接口。
HttpServlet中的service(HttpServletRequest request，HttpServletResponse response)方法是通过service(ServletRequest request,ServletResponse response)方法的调用来实现对请求的处理。
Servlet的生命周期分为四个阶段
1，创建Servlet对象，通过服务器反射机制创建Servlet对象，第一次请求时才会创建。（默认）
2，调用Servlet对象的init()方法，初始化Servlet的信息，init()方法只会在创建后被调用一次
3，响应请求，调用service()或者是doGet()，doPost()方法来处理请求，这些方法是运行的在多线程状态下的。
4，在长时间没有被调用或者是服务器关闭时，会调用destroy()方法来销毁Servlet对象。
可以通过web.xml文件可以配置Servlet对象的创建时间，
<load-on-startup>数字</load-on-startup>，表示服务器启动时创建，并依照数字大小按顺序创建，只用重要的Servlet才会是用这个设置。
可以通过<init-param>标签来配置初始化参数，可以用ServletConfig对象的
getInitParameter(String name)方法来得到参数。
 
<init-param>
<param-name>...</param-name>
<param-value>...</param-value>
</init-param>
多线程下所操作的变量，如果操作的是一个变量，且兼有读写操作，就要考虑加上同步，但同步不能乱加，否则会造成死锁问题。
init()和destroy()方法都是运行在单线程下的。
GenericServlet类中的有参和无参的init方法。
  public void init(ServletConfig config)throws ServletException
    {
        this.config = config;
        init();
    }
    public void init()throws ServletException
    {
.....;//覆盖了的无参的init()方法，会在Servlet创建时调用有参的init方法时
也会被调用。
    }
 
HttpServlet类中参数不同的service方法的调用关系。
public void service(HttpServletRequest req,HttpServletResponse res){
.......;
.......;
}
public void service(ServletRequest req, ServletResponse res)
        throws ServletException, IOException
    {
        HttpServletRequest request;
        HttpServletResponse response;
        try
        {
            request = (HttpServletRequest)req;
            response = (HttpServletResponse)res;
        }
        catch(ClassCastException e)
        {
            throw new ServletException("non-HTTP request or response");
        }
        service(request, response);
    }


Servlet的资源访问
在Servlet中可以访问，JDBC，RMI（远程方法调用），以及跨语言平台的组件等资源。
在Servlet中是用JDBC很容易，也就是在Servlet中调用JDBC中的方法，就可以实现对数据库的访问。

（3）

Servlet的资源访问
如果在Servlet中要使用到其他的资源，例如连接数据库的驱动，可以放在tomcat服务器的文件夹下的common/lib下，这个目录中存放的是一些在服务器启动时就会加载的公共资源，一般在需要在应用中是用特定的资源，也就是jar文件，那么不要放在common/lib下，如果common/lib下的jar文件过多会导致服务器启动缓慢，应用中使用到的jar文件要放在WEB-INF/lib下，就可以被服务器找到了。
如果要在Servlet中是用Hibernate的访问数据库的方法，那么就需要把hibernate需要的jar文件，放到WEB-INF/lib下就可以了，Xxxxxx.hbm.xml还是和实体类放在一起。hibernate.cgf.xml文件，要放在WEB-INF/classes下就可以了。
MVC框架
Model，模型层，这一层一般是进行数据库访问，并且封装对象，这一层中也存放在访问数据库取出信息封装成对象的类，也就是实体类的信息，可以使用JDBC或者Hibernate实现这一层的功能。
Ctrl，控制曾，用来相应请求和调用写好的相应的访问数据库的方法，这一层是用来控制请求的响应的，现在我们是使用Servlet来实现这一层，不过一般是会用开源的MVC框架来实现这层，例如struts，或者是Spring的MVC框架。
View，表现层，他只用来显示数据和收集必要数据，收集数据的一般是form表单，不过要保证数据的正确性要是用javascript验证信息，以后我们会学到的JSP（java server page）就是用来表现、显示数据的。
HttpServletRequest对象中的方法setAttribute(String name,Object o)，可以使用HttpServletRequest对象来携带信息，并且可以通过getAttribute(String name)方法来获得携带的信息，这两个方法类似于map中的存取方法，setAttribute方法给数据加上标识，getAttribute方法则是通过这个标识来获取数据，可以使用这一对方法的前提就是要保证是同一个请求对象（HttpServletRequest）
Servlet的控制流转
ServletContext，Servlet上下文对象，在每个Servlet中都会有一个ServletContext的引用，这个ServletContext是一个全局的对象，每个应用中只有一个ServletContext对象。
HttpServlet中的getServletContext()方法，获得ServletContext对象。
ServletContext类的getRequestDispatcher(String path)方法获得一个RequestDispatcher对象，并且跳转到指定的Servlet，getRequestDispatcher(String path)方法中的参数就是path，就是指定跳转的Servlet的url-pattern。
RequestDispatcher类的forward(ServletRequest request, ServletResponse response) 方法，可以把请求对象转发给其他的Servlet。
数据库连接池，也就是在没有程序取连接时，可以事先创建好连接，连接池是一个运行在多线程环境下，提供数据库连接的程序，在程序是用万数据库连接后关闭数据库连接的动作不再是关闭连接的操作，而是把数据库连接放回连接池，也就是这个数据库连接已经是空闲状态，就可以供其他的程序取用了。
配置Tomcat服务器的数据源
在tomcat下的conf目录中的tomcat-users.xml文件中配置的是tomcat的用户
<?xml version=‘1.0‘ encoding=‘utf-8‘?>
<tomcat-users>
  <role rolename="manager" description=""/>
  <role rolename="admin"/><!--配置管理员-->
  <user username="manager" password="123" fullName="" roles="manager"/>
  <user username="admin" password="123" roles="admin"/>
  <!--配置管理员的用户名和密码，并且标明是管理员roles="admin"-->
</tomcat-users>
   <Resource
      name="jdbc/oracle" 配置JDNI的名字
      type="javax.sql.DataSource" 绑定资源的类型
      password="sd0605"
      driverClassName="oracle.jdbc.driver.OracleDriver" 驱动名
      maxIdle="1"最大连接数
      maxWait="-1"等待时间,配置为-1就是无限等待,只到有空闲连接为止
      username="sd0605"
      url="jdbc:oracle:thin:@192.168.0.39:1521:TARENADB"
      maxActive="3" 最大活动连接数/>
以下的就是从连接池去取数据库连接的代码
public static Connection getConnection(String JNDIName)
{
Connection conn = null;
try
{
Context initCtx = new InitialContext();
Context envCtx = (Context) initCtx.lookup("java:comp/env");
//这个是在tomcat下默认绑定Context的JNDIname
DataSource ds = (DataSource) envCtx.lookup(JNDIName);
conn = ds.getConnection();
} catch (NamingException ne)
{
ne.printStackTrace();
} catch (SQLException se)
{
se.printStackTrace();
}
return conn;
}


Java EE编程分层
表现层，业务层，数据层。
表现层，也就算用来显示数据，接受数据的。JSP，Servlet
业务层，是处理核心业务的程序 EJB，JDBC（Hibernate）
数据层，也就是数据库，用来存放数据。Oracle，SQLServer

（4）

Servlet的url-pattern
url-pattern可以使用以下三种方式
1，确切路径匹配，也就是给出确定的路径 xxx/xxxx
2，模糊路径匹配，也就是指给出一部分路径，xxxx/*，他会匹配确定路径，也就是xxxx/a 或者是xxxx/b都是可以匹配的
3，扩展名匹配，也就是会匹配扩展名，只要是扩展名相同就匹配，xxx.xxx *.xx
注意：扩展名匹配和确切路径匹配不能放在一起使用，也就是不能写成 xxxx/xxxx/xxx.xx，但是可以用
*.xxx。
ServletRequest对象的三个返回路径的方法
getContextPath()获得应用的路径，用动态获取应用路径
getServletPath()获得Servlet路径，也就是form中的action，如果使用确切路径那么就会是这个Servlet配置的url-pattern。
getPathInfo()使用模糊路径匹配时会返回匹配模糊部分。
注意：在html的form表单的action中，如果使用了扩展名匹配，一定要写明/xxxxx/xxx.xx，不要写成/xxxx/*.xx，在form的action中要尽量使用绝对路径，也就是要用 应用名/xxx.xx或者应用名/xxx。
SingleThreadModel接口
1) 如果希望禁止多线程访问，可以让Servlet使用SingleThreadModel接口:       public class YourServlet extends HttpServlet implements SingleThreadModel{       ...       }2) 使用此接口，系统将保证不会存在多个请求线程同时访问Servlet的单个实例。但是仍然需要同步对存储在Servlet外部的类变量或共享字段的访问。3) 如Servlet频繁被访问，则Servlet访问的同步将严重影响性能(延时)。
ServletRequest对象的生命周期就是在service()方法中，除了forward(...,...)方法将这个请求对象转发给其他的Servlet。
Session（会话）和Cookie
Session对象用来解决客户端发送多个请求时来用户请求信息的存储问题，但是他和ServletRequest对象是不同的，他会在有需要时创建，但是他的生命周期会比请求对象要长。Session对象的生命周期也是有限制的，如果长时间的没有访问，就会销毁掉Session对象，可以通过Session对象的 
setAttribute(String name, Object o) 和getAttribute(String name)来存取数据信息。Session是用户级的对象。
public void service(ServletRequest request,ServletResponse response){
String user = request.getParameter("user");
        String pass = request.getParameter("pass");
HttpSession session = request.getSession(true);//使用请求对象来创建Session
        session.setAttribute("username", user);
        session.setAttribute("passwd", pass);
}
getSession(true)就表示如果Session不存在就创建一个新的Session，并把Session的标识SessionID写到Cookie中，如果存在就是用这个Session。getSession(false)就是在Session不存在时不会创建新Session而是返回null。如果使用getSession()方法，就等同于getSession(true)。
注意：ServletRequest对象适用于传输大量的数据，因为其生命周期比较短，可以有效的节省内存资源。
大数据量的传输或保存不适合使用Session空间。
Cookie，是记录用户的Session信息，也可以记录用户的请求信息，也就是SessionID，来分辨哪一个用户是否登陆过。在每次登陆时，还会将Cookie发送回服务器端，Cookie是用来跟踪Session的。
public void service(ServletRequest request，ServletResponse response){
String user = request.getParameter("user");
        String pass = request.getParameter("pass");
Cookie userCookie = new Cookie("user", user);
        userCookie.setMaxAge(60 * 60 * 24 * 365);//设置Cookie的最大有效期,秒为单位
        Cookie passCookie = new Cookie("pass", pass);
        passCookie.setMaxAge(60 * 60 * 24 * 365);
        response.addCookie(userCookie);
        response.addCookie(passCookie);


}

HttpServletResponse类
HttpServletResponse是用来回应用户的操作的，它可以实现页面的重定向。
sendRedirect(String location)，是用这个方法指定要访问的servlet，其参数是Servlet的url-pattern
如果使用了重定向，就不会保留原有的request对象。 

（5）

Servlet过滤器和监听器
Servlet过滤器（Filter）
过滤器是用于过滤Servlet的请求和响应，过滤器是存在于请求和被请求资源之间的。
过滤器就像当于一个中间件，请求要经过过滤器，然后过滤器才去掉用Servlet，Servlet的响应也会被过滤器截获并作相应的处理。
Filter是一个接口，要写一个自己的Filter就只能实现Filter接口。
Filter也有自己的生命周期，他的生命周期和Servlet比较相似，也是会先调用init()方法，然后再调用核心的处理过滤的方法doFilter()，这个方法中可定义了过滤规则，然后是destory()方法销毁Filter对象。
dofilter(ServletRequest request,ServletResponse response,FilterChain chain)
这个是过滤的核心方法，FilterChain的方法doFilter(ServletRequest request, ServletResponse response)也就是用过滤后的请求调用资源的方法，如果不写这个方法，也就算不会去调用相应的资源。
Filter的配置
Filter的配置和Servlet相似。
<filter>
<filter-name>SessionFilter</filter-name>
<filter-class>alan.filter.SessionFilter</filter-class>
</filter>
<filter-mapping>
<filter-name>SessionFilter</filter-name>
<url-pattern>/protected/*</url-pattern>
<!--这里的url-pattern就是要过滤的Servlet的url-pattern-->
<dispatcher>request</dispatcher>
<dispatcher>forward</dispatcher>
<dispatcher>include</dispatcher>
<!--上面的三个是过滤的范围-->
</filter-mapping>
CharArrayWriter类，是一个将数据保存在字符数组中的输出流，我们可以使用它来构造一个PrintWriter对象，也就实现了向内存输出。CharArrayWriter类的toString()和toCharArray()方法就可以取得写入内存中的数据。
注意：CharArrayWriter类是一个不会真正输出的类，他的write()方法只会将内容写入字符数组，而且这个字符数组是会自动增长的。
Servlet监听器
以下是3个Listener接口。
ServletRequestListener 
HttpSessionListener
ServletContextListener
这三个监听器接口，分别监听Servlet中3种比较中要的对象的创建和销毁。这三个接口中分别有监听该对象创建和销毁事件的方法，服务器本身就是事件源。
listener的配置
<listener>
<listener-class>alan.servlet.listener.AlanContextListener</listener-class>
        <!--listener-class也就是实现Listener接口的类-->
</listener>

Servlet中的重要对象（只针对应用）