Servlet核心技术

一、基本概念

1.C/S

C/S架构是客户端服务器架构，将需要处理的业务合理的分配到客户端和服务器，客户端负责与用户的交互任务，服务器负责数据管理。

优点：

• 客户端界面和功能可以很丰富
• 应用服务器负荷减轻
• 响应速度快

缺点

• 适用面窄，用户群固定
• 维护和升级的成本高，所有的客户端需要更新版本

2.B/S

B/S架构是浏览器服务器架构，将系统功能的主要业务逻辑集中到服务器端，极少的业务逻辑在浏览器实现。浏览器负责与用户的交互任务，服务器负责数据管理。

优点

• 无需安装客户端，在浏览器中即可
• 适用面广，用户群不固定
• 通过控制权限实现多客户访问目的，交互性强
• 维护和升级的成本低，无须升级所有客户端版本

缺点

• 应用服务器负荷重
• 浏览器界面想到达到客户端的丰富程度需要耗费大量成本
• 浏览器上适配麻烦

3. javaWeb

　　web是在互联网上提供外界访问的资源，分为静态资源（浏览器内容始终不变，如HTML语言，文本语言）和动态资源（浏览数据由程序产生，不同时间访问看到的页面不同，如Servlet JSP等）

　　JavaWeb指使用java语言进行动态web资源开发技术，是解决相关web互联网领域的技术总和。

二、HTTP协议

HTTP协议是超文本传输协议，由W3C万维网联盟组织制定的应用层协议，用来规范浏览器和web服务器之间通讯的数据格式，主要涉及浏览器的请求格式和服务器的响应格式

HTTP协议承载于TCP 协议之上，HTTPS协议是承载于TLS或SSL协议层之上的协

HTTP与HTTPS区别：

• HTTP明文传输，数据交互无加密，极易被监听破解或篡改，HTTPS在HTTP下加入SSL层，数据传输加密
• HTTP无需身份认证，HTTPS需要经过CA多重认证，包括域名管理权限，单位身份合法性确认等，
• HTTP无任何使用成本，而HTTPS需要申请SSL证书，需要花费
• 页面显示时，HTTP提示网站不安全，而HTTPS在浏览器上提示网站链接是安全的
• 访问速度上HTTP根据网站服务器配置和客户端浏览环境而定，但HTTPS在同样配置的服务器级客户端浏览环境下，可明显提高网页加载速度
• HTTP端口号为80， HTTPS端口号为443

HTTP请求格式

客户端发送一个HTTP请求到服务器的消息包括：请求行，请求头，空白行，请求体

• 请求行用来说明请求类型（get或post），访问的资源和使用的HTTP版本（1.0或1.1）：  请求类型 请求路径  协议版本
• 请求头是紧接着请求行之后的用来说明服务器使用的附加信息，格式是键值对： 主机 请求长度 请求的浏览器相关信息
• 空白行是请求头部的空行，必须存在
• 请求体，添加的请求数据

HTTP响应格式　　

服务器接受并处理客户端的发过来的请求并返回HTTP响应信息，包括：响应行， 响应头，空白行，响应体

• 响应行说明HTTP协议版本，状态码及状态信息： 协议版本  状态码（200 成功  404 路径错误  500服务错误） 状态信息
• 响应头说明客户端使用到一些附加信息，格式为键值对
• 空白行必须有
• 响应体是服务器发送给客户端的结果的附加信息

三、Tomcat服务器

Tomcat最初由Sun公司软件架构师詹姆斯·邓肯·戴维开发的，后贡献给Apache软件基金会

Tomcat服务器是一个开源的轻量级web应用服务器，在中小型系统和开发量小的场合下被普遍使用，是开发和调试servlet、JSP 程序的首选

Tomcat目录结构：

• bin主要存放二进制可执行文件和脚本，注意start和shutdown.bat
• conf主要存放各种配置文件
• lib主要存放Tomcat运行需要加载的jar包
• logs主要存放Tomcat在运行过程中产生的日志文件
• temp主要存放Tomcat在运行过程中产生的临时文件
• webapps主要存放应用程序，当Tomcat启动时会加载该目录下的应用程序
• work主要存放Tomcat在运行时的编译后文件，如JSP 编译后的文件

Tomcat启动和关闭

• 启动：bin目录下的startup.bat,出现一个毫秒数说明启动成功，或者浏览器发送请求成功
• 关闭：bin目录下的shutdown.bat
• 改变Tomcat编码方式：logging.properties文件修改java.util.logging.ConsoleHandler.encoding = GBK
• 修改端口号：
  • server.xml文件是服务器的主配置文件，可以设置端口号、设置域名或IP、默认加载的项目、请求编码等

<Connector port="8888" protocol="HTTP/1.1"
connectionTimeout="20000"
redirectPort="8443" />

• • tomcat-users.xml文件用来配置管理Tomcat服务器的用户与权限 　　

<role rolename="manager-gui"/>
<user username="admin" password="123456" roles="manager-gui"/>

• 访问路径时默认打开的是webapps下的root下的index.jsp;若设置好则默认为index.html文件，或者直接输入完整路径访问

四、Servlet

Servlet（Server Applet）是Java Servlet的简称，称为小服务程序或服务连接器，是Java语言编写的服务器端程序，换句话说，Servlet就是运行在服务器上的Java类。
Servlet用来完成B/S架构下客户端请求的响应处理，也就是交互式地浏览和生成数据，生成动态Web内容。

Servlet的编程步骤

• 建立一个Java Web Application项目并配置Tomcat服务器。
• 自定义类实现Servlet接口或继承 HttpServlet类（推荐） 并重写service方法。
• 将自定义类的信息配置到 web.xml文件并启动项目，配置方式如下：　　　

 <!--配置文件-->
    <servlet>
        <!--起别名,最好与类名相同-->
        <servlet-name>HelloServlet</servlet-name>
        <!--对应哪个类-->
        <servlet-class>com.HelloServlet</servlet-class>
    </servlet>

    <!--servlet的映射配置-->
    <servlet-mapping>
        <!--对应的别名-->
        <servlet-name>HelloServlet</servlet-name>
        <!--访问路径-->
        <url-pattern>/hello</url-pattern>
    </servlet-mapping>

1.servlet 接口

　　javax.servlet.Servlet接口用于定义所有servlet必须实现的方法

方法声明	功能介绍
void init(ServletConfig config)	由servlet容器调用，以向servlet指示servlet正在被放入服务中
void service(ServletRequest req,ServletResponse res)	由servlet容器调用，以允许servlet响应请求
ServletConfig getServletConfig()	返回ServletConfig对象，该对象包含此servlet的初始化和启动参数
String getServletInfo()	返回有关servlet的信息，如作者、版本和版权
void destroy()	由servlet容器调用，以向servlet指示该servlet正在退出服务

• javax.servlet.GenericServlet类主要用于定义一个通用的、与协议无关的servlet，该类实现了Servlet接口，若编写通用servlet，只需重写service抽象方法即可

  方法声明	功能介绍
  abstract void service(ServletRequest req,ServletResponse res)	由servlet容器调用允许servlet响应请求

• javax.servlet.http.HttpServlet类是个抽象类并继承了GenericServlet类，用于创建适用于网站的HTTP Servlet，该类的子类必须至少重写一个方法，推荐使用

方法声明	功能介绍
void doGet(HttpServletRequest req,HttpServletResponse resp)	处理客户端的GET请求
void doPost(HttpServletRequest req,HttpServletResponse resp)	处理客户端的POST请求
void init()	进行初始化操作
void service(HttpServletRequest req,HttpServletResponse resp)	根据请求决定调用doGet还是doPost方法
void destroy()	删除实例时释放资源

• 使用注解方式生成Servlet类的简化

package com;

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;

@WebServlet(name = "HelloServlet4",urlPatterns = "/hello4")
public class HelloServlet4 extends HttpServlet {
    protected void doPost(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response) throws ServletException, IOException {
        System.out.println("dopost请求");
    }

    protected void doGet(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response) throws ServletException, IOException {
        System.out.println("doget请求");
    }
/*
    @Override
    protected void service(HttpServletRequest req, HttpServletResponse resp) throws ServletException, IOException {
        System.out.println("简化Servlet方式");
        String method = req.getMethod();
        System.out.println("请求方式为"+method);
        if ("GET".equals(method)){
            doGet(req,resp);
        }
        if ("post".equalsIgnoreCase(method)){
            doPost(req,resp);
        }
    }*/
}

2.Servlet生命周期

• 构造方法调用一次，当第一次请求Servlet时调用构造方法创建Servlet实例
• 初始化方法调用一次，当第一次请求Servlet时立即调用该方法实现Servlet的初始化
• 服务方法调用多次，每一次请求Servlet时就回调用该方法用于请求的响应
• 销毁方法调用一次，当Servlet实例所在的web引用被卸载时调用该方法来释放当前占用的资源

3. get 和post请求

• GET请求的主要方式：
  • 在浏览器输入URL按回车
  • 点击<a>超链接
  • 点击submit按钮，提交 <form method=“get”>表单
• GET请求特点：会将请求数据添加到请求URL地址的后面，只能提交少量的数据、不安全
• POST请求的方法如下：点击submit按钮，提交 <form method=“post”>表单
• POST请求的特点：请求数据添加到HTTP协议体中，可提交大量数据、安全性好

4. ServletRequest接口 获取参数

• javax.servlet.ServletRequest接口主要用于向servlet提供客户端请求信息，可以从中获取到任何请求信息。
• Servlet容器创建一个ServletRequest对象，并将其作为参数传递给Servlet的service方法。
• 常用方法

方法声明	功能介绍
String getParameter(String name)	以字符串形式返回请求参数的值，如果该参数不存在，则返回空值
String[] getParameterValues(String name)	返回一个字符串对象数组，其中包含给定请求参数所具有的所有值，如果该参数不存在，则返回空值
Enumeration getParameterNames()	返回包含此请求中包含的参数名称的字符串对象的枚举。如果请求没有参数，则方法返回空枚举
Map<String, String[]> getParameterMap()	返回请求参数的键值对，一个键可以对应多个值
String getRemoteAddr()	返回发送请求的客户端或最后一个代理的IP地址
int getRemotePort()	返回发送请求的客户端或最后一个代理的端口号

5. HttpServletRequest接口获取参数

• javax.servlet.http.HttpServletRequest接口是ServletRequest接口的子接口，主要用于提供HTTP请求信息的功能。
• 不同于表单数据，在发送HTTP请求时，HTTP请求头直接由浏览器设置
• 常用方法

方法声明	功能介绍
String getRequestURI()	返回此请求的资源路径信息
StringBuffer getRequestURL()	返回此请求的完整路径信息
String getMethod()	返回发出此请求的HTTP方法的名称，例如GET、POST
String getQueryString()	返回路径后面请求中附带的参数
String getServletPath()	返回此请求中调用servlet的路径部分

6.ServletResponse接口响应客户端

• javax.servlet.ServletResponse接口用于定义一个对象来帮助Servlet向客户端发送响应。
• Servlet容器创建ServletResponse对象，并将其作为参数传递给servlet的service方法。
• 常用方法

方法声明	功能介绍
PrintWriter getWriter()	返回可向客户端发送字符文本的PrintWriter对象
String getCharacterEncoding()	获取响应内容的编码方式
void setContentType(String type)	如果尚未提交响应，则设置发送到客户端响应的内容类型。内容类型可以包括字符编码规范，例如text/html;charset=UTF-8

7.Servlet接收中文乱码

• 原因：浏览器在提交表单时，会对中文参数值进行自动编码。当Tomcat服务器接收到浏览器请求后自动解码，当编码与解码方式不一致时,就会导致乱码
• 解决POST接收乱码：接收之前设置编码方式 request.setCharacterEncoding(“utf-8”)
• 解决GET接收乱码：将接收到的中文乱码重新编码:

// 接收到get请求的中文字符串
String name = request.getParameter("name");
// 将中文字符重新编码，默认编码为ISO-8859-1
String userName = new String(name.getBytes(“ISO-8859-1”),“utf-8"); 

• web.xml

<servlet>
        <servlet-name>paraServlet</servlet-name>
        <servlet-class>com.ParaServlet</servlet-class>
    </servlet>
    <servlet-mapping>
        <servlet-name>paraServlet</servlet-name>
        <url-pattern>/paraServlet</url-pattern>
    </servlet-mapping>

• parameter.html

<!DOCTYPE html>
<html lang="en">
<head>
    <meta charset="UTF-8">
    <title>parameter</title>
</head>
<body>
    <form action="paraServlet" method="post">
        姓名：<input type="text" name="name"> <br>
        年龄：<input type="text" name="age"> <br>
        爱好：<input type="checkbox" name="hobby" value="唱歌">唱歌
              <input type="checkbox" name="hobby" value="舞蹈">舞蹈
              <input type="checkbox" name="hobby" value="美术">美术<br>
        <button >提交</button>
    </form>

</body>
</html>

• ParaServlet类

package com;

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;
import java.util.Enumeration;
import java.util.Map;
import java.util.Random;
import java.util.Set;

@WebServlet(name = "ParaServlet")
public class ParaServlet extends HttpServlet {
    protected void doPost(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response) throws ServletException, IOException {
       //ServletRequest接口
        //设置字符编码
        request.setCharacterEncoding("utf-8");
        // 获取参数值
        String name = request.getParameter("name");
        System.out.println("姓名为"+name);
        // 获取参数值集合
        String[] hobbies = request.getParameterValues("hobby");
        System.out.print("爱好是");
        for (String s:hobbies) {
            System.out.print(s+" ");
        }
        System.out.println();
        // 获取所有参数名
        Enumeration<String> parameterNames = request.getParameterNames();
        System.out.print("所有参数名为：");
        while (parameterNames.hasMoreElements()){
            System.out.print(parameterNames.nextElement()+"  ");
        }
        System.out.println();
        // 获取键值对
        Map<String, String[]> map = request.getParameterMap();
        System.out.print("键值对：");
        Set<Map.Entry<String, String[]>> entries = map.entrySet();
        for (Map.Entry<String, String[]> entry : entries) {
            System.out.print(entry.getKey()+"=");
            for (String s:entry.getValue()) {
                System.out.println(s+"   ");
            }
            System.out.println();
        }
        System.out.println("------------------------------------");
        //HttpServletRequest接口
        // 获取发送请求的客户端或最后一个代理的IP地址
        System.out.println("代理的IP地址"+request.getRemoteAddr());
        // 获取发送请求的客户端或最后一个代理的端口号
        System.out.println("代理的端口号"+request.getRemotePort());
         //返回此请求的资源路径信息
        System.out.println("请求的资源路径信息"+request.getRequestURI());
       // 返回此请求的完整路径信息
        System.out.println("请求的完整路径信息"+request.getRequestURL());
        // 返回发出此请求的HTTP方法的名称，例如GET、POST
        System.out.println("求的HTTP方法"+request.getMethod());
       //返回路径后面请求中附带的参数
        System.out.println("请求中附带的参数"+request.getQueryString());
       //返回此请求中调用servlet的路径部分
        System.out.println("调用servlet的路径部分"+request.getServletPath());

        //ServletResponse接口响应客户端
        // 查看字符编码
        String characterEncoding = response.getCharacterEncoding();
        System.out.println(characterEncoding);
        //更改字符编码
        response.setContentType("text/html;charset=utf-8");
        //发送响应
        PrintWriter writer = response.getWriter();
        writer.write("我接受到了");
        //获取随机数值
        int num = (int) (Math.random() * 100 + 1);
        writer.write(num);
        writer.close();

    }

    protected void doGet(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response) throws ServletException, IOException {
        doPost(request,response);
    }
}

8.ServletConfig接口

• javax.servlet.ServletConfig接口用于描述Servlet本身的相关配置信息，在初始化期间用于将信息传递给Servlet配置对象
• 常用方法

方法声明	功能介绍
String getServletName()	返回Servlet的别名
String getInitParameter(String name)	返回包含初始化参数值的字符串，如果该参数不存在，则返回null
Enumeration getInitParameterNames()	将servlet的初始化参数的名称作为字符串对象的枚举返回，如果servlet没有初始化参数，则返回空枚举
ServletContext getServletContext()	返回对调用方正在其中执行的ServletContext的引用

• 配置信息　　

<!-- 在web.xml中配置ServletConfig初始化参数 -->
<servlet>
<servlet-name>actionservlet</servlet-name>
<servlet-class>com.lagou.demo01.ActionServlet</servlet-class>
<!-- 配置 Serlvet 的初始化参数 -->
<init-param>
<!-- 参数名 -->
<param-name>config</param-name>
<!-- 参数值 -->
<param-value>struts.xml</param-value>
</init-param>
</servlet>

package com;

import javax.servlet.*;
import java.io.IOException;
import java.util.Enumeration;

public class ConfigServlet implements Servlet {
    @Override
    public void init(ServletConfig servletConfig) throws ServletException {
        //参数信息
        String para1 = servletConfig.getInitParameter("userName");
        System.out.println(para1);
        System.out.println("-------------");
        Enumeration<String> initParameterNames = servletConfig.getInitParameterNames();
        while (initParameterNames.hasMoreElements())
            System.out.println(initParameterNames.nextElement());
        System.out.println("-------------");

        //ConfigServlet的别名
        System.out.println("ConfigServlet的别名"+servletConfig.getServletName());
        //正在其中执行的ServletContext的引用
        System.out.println("正在其中执行的ServletContext的引用"+servletConfig.getServletContext());

        String servletName = servletConfig.getServletName();
    }

    @Override
    public ServletConfig getServletConfig() {
        return null;
    }

    @Override
    public void service(ServletRequest servletRequest, ServletResponse servletResponse) throws ServletException, IOException {

    }

    @Override
    public String getServletInfo() {
        return null;
    }

    @Override
    public void destroy() {

    }
}

9.ServletContext接口

• javax.servlet.ServletContext接口主要用于定义一组方法，Servlet使用这些方法与它的Servlet容器通信。
• 服务器容器在启动时会为每个项目创建唯一的一个ServletContext对象，用于实现多个Servlet之间的信息共享和通信。
• 在Servlet中通过this.getServletContext()方法可以获得ServletContext对象
• 常用方法

方法声明	功能介绍
String getInitParameter(String name)	返回包含初始化参数值的字符串，如果该参数不存在，则返回null
Enumeration getInitParameterNames()	将servlet的初始化参数的名称作为字符串对象的枚举返回，如果servlet没有初始化参数，则返回空枚举
String getRealPath(String path)	返回包含给定虚拟路径的实际路径的字符串
String getContextPath()	返回与此上下文关联的主路径
InputStream getResourceAsStream(String path)	将位于指定路径的资源作为InputStream对象返回
void setAttribute(String name, Object object)	将指定的属性名和属性值绑定到当前对象
Object getAttribute(String name)	根据执行的属性名获取属性值
void removeAttribute(String name)	删除指定的属性名信息

• 配置信息

<!--在web.xml中配置ServletContext初始化参数 -->
<context-param>
<param-name>username</param-name>
<param-value>scott</param-value>
<context-param>
<context-param>
<param-name>password</param-name>
<param-value>tiger</param-value>
<context-param>

package com;

import javax.servlet.ServletConfig;
import javax.servlet.ServletContext;
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.util.Enumeration;

@WebServlet(name = "ContextServlet")
public class ContextServlet extends HttpServlet {

    protected void doPost(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response) throws ServletException, IOException {

    }

    protected void doGet(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response) throws ServletException, IOException {

    }

    @Override
    protected void service(HttpServletRequest req, HttpServletResponse resp) throws ServletException, IOException {
        ServletContext servletContext = getServletContext();

        //获取初始化内容参数
        String userName = servletContext.getInitParameter("userName");
        System.out.println(userName);//Scott
        //获取所有参数
        Enumeration<String> initParameterNames = servletContext.getInitParameterNames();
        while (initParameterNames.hasMoreElements()){
            String s = initParameterNames.nextElement();
            System.out.println(s+servletContext.getInitParameter(s));
        }

        //路径
        String realPath = servletContext.getRealPath("/");
        System.out.println("实际路径的字符串"+realPath);//实际路径的字符串C:\Users\Administrator\Desktop\java小白学习资料\java跟课学\第四阶段\模块一：JavaWeb核心（上）\out\artifacts\task02_war_exploded\
        String contextPath = servletContext.getContextPath();
        System.out.println("此上下文关联的主路径"+contextPath);//此上下文关联的主路径/task02

        //设置参数信息
        servletContext.setAttribute("para1","value1");
        //获取设置的参数
        System.out.println(servletContext.getAttribute("para1"));//value1
        //删除参数
        servletContext.removeAttribute("para1");
        System.out.println(servletContext.getAttribute("para1"));//null

    }
}