JavaWeb中的Tomcat,Servlet详解

JavaWeb

JavaWeb技术主要包括服务器技术(后端),如Tomcat,Servlet,JSP等待,以及客户端技术(前端)如HTML,CSS,JavaScript等等

Web服务器

Web服务器主要负责处理客户端发出的HTTP请求,并做出相应回应

• Web服务器:安装了服务器软件的计算机,只用于复杂处理请求,发出相应
• Web服务器软件:接受客户端的请求,处理请求做出响应
• 在Web服务器中可以部署web项目,让浏览器作为媒介就行访问

Web服务器软件

服务器软件是部署在服务器中的程序,主要有以下几种,我们主要学习Tomcat的使用

1. weblogic：oracle公司，大型的javaEE服务器，支持所有的JavaEE规范，收费的。
2. websphere：IBM公司，大型的javaEE服务器，支持所有的ovaTE规范，收费的。
3. JBOSS：JBOSS公司，大型的javaEE服务器，支持所有的JavaIL规范，收费的。
4. Tomcat：Apache基金组织，中小型的javaEE服务器，开源的，免费的。

Tomcat

Tomcat是一个免费开源的Java Servlet(Server Applet,服务程序)容器,主要用于部署和运行基于Java的Web应用程序,是由Apache基金组织成立,属于轻量级服务器.

Tomcat主要特点

• Servlet容器：Tomcat实现一个Servlet规范的容器,可以用来部署Servlet和JSP的Web应用程序.JSP(JavaServer Pages)是一种动态web内容技术,其允许开发者将Java代码和特点的JS嵌入到HTML页面中
• 轻量级:Tomcat是一个轻量级的服务器,相比其他商业服务器启动速度快,资源消耗少
• 易配置:Tomcat的配置文件简单明了,易于理解修改

Tomcat的架构

• Connector(连接器):用于接收客户端HTTP的请求并将其转发至相应的Servlet,并提供Socket与Request和Response相关的转化;
• Container(容器):Container是Tomcat处理Servlet的核心部件,其包括Engine(引擎),Host(主机),Context(上下文),Wrapper(包装器)

Tomcat中只有一个Server; 一个Server中可以包含多个Service; 一个Service只能包含一个Container 但可以包含多个Connector 因为一个服务可以有多个连接;示意图如下:

多个Connector和一个Container就可以构成一个Sevrice,有了Service就可以对外提供,但还需一个运行环境,Server提供了一个运行环境,其关系可以在Tomcat的conf目录下的sever.xml配置文件中查看

Connector与Container的关系

由上诉内容可知,一个请求发送给Tomcat时,会经过Service,然后转交到我们的Connector

• Connector用于接收请求并将请求封装成Request和Response来具体处理,Request和Response封装完之后再交由Container进行处理,Container处理完请求之后再返回给Connector,最后Connector通过Socket将处理的结果放回给客户端

Servlet

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服务器上数据库和应用程序的中间层,其本质上是用java语言编写的一个接口

Servlet的优势

• 良好的性能
• Servlet在Web服务器的地址空间执行,因此就不用再创建一个单独的进程来处理每个客户端的请求
• Servlet是独立与平台的,因为它用Java开发语言编写

Servlet架构

下图展示了Servlet在Web应用程序中的位置:

Servlet任务

• 读取客户端(浏览器)发送的显示数据.在包括网页上的HTML表单,或者也可以是来自applet或自定义的HTTP客户端的表单
• 读取客户端(浏览器)发送的隐式HTTP请求数据,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响应
• 发送显式的数据(即文档)到客户端(浏览器).该文档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)
• 发送隐式HTTP响应到客户端

Servlet生命周期

*Servlet的生命周期可以理解为从创建到被销毁的过程*

• Servlet初始化后调用init()方法
• Servlet调用service()方法来处理客户端请求
• Servlet销毁前调用destroy()方法
• 最后,Servlet是由JVM的垃圾回收器进行垃圾回收的

现在我们开始详细讲解Servlet的生命周期方法

init()方法

init()方法被设计成只能调用一次.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.因此其是用于一次性初始

• Servlet创建于用户第一次调用对应于该Servlet的URL时,但也可以指定Servlet在服务器第一次启动时被加载
• 当一个用户调用一个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.
• init()方法只要用途是简单第创建或加载一些数据,这些数据被用户Servlet的整个周期

init()方法的定义如下:

public void init(ServletConfig servletConfig) throws ServletException {
      //初始化代码
    }

service()方法

service()方法是执行实际任务的主要方法.

• 每次服务器接收到一个Servlet请求时,服务器就会产生一个新的线程并调用服务.
• service()方法检查HTTP请求类型(GET,POST,PUT,DELETE) 并在适当时候调用doGet.doPost.doPut.doDelete等方法

下面是其方法代码

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

    }

service()方法由容器调用,service方法在适当的时候调用doGet.doPost.doPut.doDelete ,因此你不用对service()方法进行任何操作,你只需根据用户不同请求类型来重写doGet()或doPost()方法即可

doGet()方法

• GET请求来自于一个URL的正常请求,或者来自于一个未指定的METHOD的HTML表单,它由doGet()方法进行处理

public void doGet(HttpServletRequest request,
                  HttpServletResponse response)
    throws ServletException, IOException {
    // Servlet 代码
}

doPost方法

• POST请求来自于一个特别指定了METHDO为POST的HTML表单,它由doPost()方法处理

public void doPost(HttpServletRequest request,            HttpServletResponse response)
    throws ServletException, IOException {
    // Servlet 代码
}

destroy()方法

• destory()方法和init()方法一样也只能调用一次,在Servlet生命周期结束时被调用
• destroy()方法可以让你的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磁盘,
• 在调用了destroy()方法之后,servlet对象就被标记为垃圾回收

destory()方法定义如下:

 public void destroy() {
    // 终止化代码...
  }

架构图如下

Web.xml配置

• <web-app> :web.xml的根元素,用于声明XML的版本.编码格式以及Web应用的模式文件(XSD)的位置

• <servlet>和<servlet-mapping>

  <servlet> 用于定义一个Servlet的类信息,包括它的名称和实现类

  • <servlet-name> :设置Servlet实例的名字
  • <servlet-class> :配置类的路径,创建之前要确保有相对应的类

  <servlet-mapping> :用于指定一个或多个URL模式于前面定义的Servlet之间的映射

  • <servlet-name>:用于绑定servlet标签名字需和<servlet>标签下的<servlet-name>一致
  • <url-patter> :配置请求路径,客户端按该路径请求,可触发对应的Servlet实例中的servlet方法

  <load-on-startup> :第一次访问时创建Servlet对象,将中间的值设为负数

  <load-on-startup> :服务器启动后创建,将中间值设为大于大于0的数

  E.g

  <?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>servlet01</servlet-name>
        <servlet-class>com.mashang.web.MyServlet01</servlet-class>
        <load-on-startup>0</load-on-startup>
    </servlet>
      <servlet-mapping>
          <servlet-name>servlet01</servlet-name>
          <url-pattern>/a</url-pattern>
      </servlet-mapping>
  </web-app>
  

Servlet注释

使用注解可以避免在web.xml 文件中进行显性配置,从而减少配置文件的复杂性和提高开发效率

@WebServlet

• 作用:标签用于直接在Servlet类上定义其URL映射和其他配置
• 属性:
  • value或urlPatterns :指定一个或多个URL模式,用于匹配HTTP请求并将其分发给Servlet
  • name:为Servlet配置一个名称
  • loadOnStartup:指定Servlet在服务器启动时是否加载以及加载顺序
  • asyncSupported :指示Servlet是否支持异步处理
  • initParams :初始化参数列表
• urlPatterns配置方法:

配置多种属性时要写上其属性名

@WebServlet({"/demo1","/demo2",...})//配置多个请求路径对应一个Servlet
@WebServlet("/user/demo1")//配置多级路径
@WebServlet("/user/*")//匹配以user开头形式的请求
@WebServlet("/*")//匹配所有的请求
@WebServlet("/*.do")//匹配do结尾的请求

HttpServlet

HttpServlet 是Servlet的一个实现类,是一个抽象类.其在源有的Servlet 接口上添加了一些关于Http协议的处理方法,其功能比Servlet功能强大,在实际开发中,实现接口服务通常会继承这个类,而避免直接继承Servlet类

GET请求和POST请求

GET请求

GET请求是一种HTTP方法,用于从服务器请求资源.当客户端(通常是指浏览器),向服务器发起请求时,它是在请求特定的资源

• GET请求的参数
  • GET请求的参数通常会附加在URL后面,使用?号分隔URL和参数
  • 参数之间使用&分隔
  • 例如:https://example.com/resource?param1=value1&param2=value2
• GET请求的安全性
  • GET请求中的所有参数都会暴露在URL中,因此可能会被记录在浏览器的历史记录或日志文件中,安全性较低
  • 因此GET请求不能用来传递敏感信息,例如密码等等
• 缓存速度
  • 浏览器和其他中间部件会缓存GET请求的结果,因此会导致GET请求的速度较快,提高性能
• GET的限制
  • 由于GET请求是通过URL发送的,而URL本身长度有限制,因此GET的长度是有限制的
• GET的一般使用场景
  • GET请求通常用于检索信息,如查询数据库或获取静态资源

POST请求

和GET请求一致的是POST请求也是一个HTTP方法,用于向服务器发送数据.当客户端(浏览器)使用POST方法向服务器发送请求时,它是在提交数据交给服务器进行处理

• POST的请求体

  • POST请求通常不会放置在URL中,而是放置在请求体中
  • 意味着数据不会显示在URL中,于GET请求相比更具有安全性和隐式性

• 安全性

  • 由于数据不会显示在URL中,POST更适合传送更适合传输敏感信息
  • POST请求中的数据通常使用编码格式来组织

• POST限制

  • POST长度不会受到限制,因此可以传输大量数据
  • 但服务器仍有自己的最大限制

• POST一般使用场景

  • POST请求通常用于提交数据,如登入表单,注册表单

doGet()和doPost()

doGet()

doGet()方法是HttpServlet 类中的一个方法

• 请求类型
  • doGet()方法是专门用于处理HTTP GET请求的方法

doPost()

doPost()方法是HttpServlet类中的一个方法

• 请求类型
  • doPost()方法是专门处理HTTP POST请求的方法

E.g:

@WebServlet("/login")
public class MyHttpServlet01 extends HttpServlet {
    @Override
    protected void doGet(HttpServletRequest req, HttpServletResponse resp) throws ServletException, IOException {
        System.out.println("执行GET请求业务逻辑");
    }
    @Override
    protected void doPost(HttpServletRequest req, HttpServletResponse resp) throws ServletException, IOException {
        System.out.println("执行POST请求业务逻辑");
    }
}

MyHttpServlet01类是HttpServlet 的继承类,重写了其中的doGet()和doPost()方法,我们在Postman软件可以分别去测试其GET请求和POST请求