HTTP&Tomcat&Servlet

作者: h2coder | 来源:发表于2022-11-17 00:12 被阅读0次

什么是Web

Web是全球广域网，也称为万维网(www)，能够通过浏览器访问的网站。例如百度、京东、淘宝等

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什么是JavaWeb

JavaWeb，就是使用Java技术来解决web互联网领域的技术栈。

静态资源

使用HTML\CSS\JavaScript技术，构建前端网页，如果每个用户看到的内容都是一模一样的，就是静态资源

动态资源

动态资源包括Servlet、JSP等，负责逻辑处理
动态资源处理完逻辑后，得到的结果交给静态资源进行展示，使每个用户看到的内容都不一样，就是动态资源
动态资源需要和静态资源结合使用

HTTP协议

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HyperText Transfer Protocol，超文本传输协议，定义浏览器和服务器之间的数据传输、通信的规则
数据传输规则，指的就是请求数据和响应数据，需要按照指定的规则进行传输

HTTP协议的特点

基于TCP协议，面向连接，安全（TCP，是一种面向连接（建立连接之前，需要经过三次握手）、可靠的、基于字节流的传输层通信协议，在数据传输方面更安全）
基于请求-响应模型，一次请求只有一次响应，请求和响应是一一对应关系
HTTP协议是无状态的，对事务处理没有记忆能力，每次请求和响应都是独立的

HTTP协议无状态

无状态是指客户端发送HTTP请求给服务端后，服务端根据请求做出响应，响应完后，服务端不会记录任何信息，从而它也有优缺点
- 优点：速度快
- 缺点：多次请求间不能共享数据

请求格式

GET / HTTP/1.1 
Host: www.baidu.cn
Connection: keep-alive
Cache-Control: max-age=0 Upgrade-Insecure-Requests: 1
User-Agent: Moilla/5.0 Chrome/91.0.4472.106

HTTP的请求数据，分为三部分，分别为请求行、请求头和请求体

请求行，请求数据的第一行数据（只有一行），它包含三块内容，分别是请求方式、请求路径、HTTP协议以及版本号
- 请求方式有7种，最常用的是GET和POST
请求头，从第二行开始，格式为 key:value

Host: 表示请求的主机名
User-Agent: 浏览器版本,例如Chrome浏览器的标识类似Mozilla/5.0 ...Chrome/79，IE浏览器的标识类似Mozilla/5.0 (Windows NT ...)like Gecko；
Accept：表示浏览器能接收的资源类型，如text/*，image/*或者*/*表示所有；
Accept-Language：表示浏览器偏好的语言，服务器可以据此返回不同语言的网页；
Accept-Encoding：表示浏览器可以支持的压缩类型，例如gzip, deflate等。

请求体，和请求头之间有一个空行
GET请求没有请求体，POST请求有请求体，GET请求的参数在请求行中，POST请求的参数在请求体中

POST / HTTP/1.1
Host: www.baidu.cn
Connection: keep-alive
Cache-Control: max-age=0 Upgrade-Insecure-Requests: 1
User-Agent: Mozilla/5.0 Chrome/91.0.4472.106

username=superbaby&password=123456

响应格式

HTTP/1.1 200 OK
Server: Tengine
Content-Type: text/html
Transfer- Encoding: chunked...

<html>
<head>
<title></title>
</head>
<body></body>
</html>

响应数据中，包含三个部分，分别是响应行，响应头和响应体

响应行，响应数据的第一行（也只有一行），由三部分组成，分别是HTTP协议版本号，响应状态码，响应状码的描述
响应头，第二行开始，格式为 key:value

Content-Type：表示该响应内容的类型，例如text/html，image/jpeg；
Content-Length：表示该响应内容的长度（字节数）；
Content-Encoding：表示该响应压缩算法，例如gzip；
Cache-Control：指示客户端应如何缓存，例如max-age=300表示可以最多缓存300秒

响应体，和响应头之间有一个空行，存放响应数据

<html>
<head>
<title></title>
</head>
<body></body>
</html>

常见的响应状态码
- 200 ok 客户端请求成功
- 404 Not Found 请求资源不存在
- 500 Internal Server Error 服务端发生不可预期的错误

什么是Web服务器

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Web服务器是一个应用程序，将对HTTP协议的操作进行封装，让程序员不不需要直接对协议进行操作，让Web开发更加便捷，对外提供网上浏览服务
Web服务器软件有很多，例如最常用的Tomcat

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Web服务器的功能

负责解析HTTP协议，解析请求数据，并发送响应数据
浏览器按照HTTP协议发送请求和数据，服务器使用一个Web服务器软件来根据HTTP来解析请求，再把服务器的响应按照HTTP协议发送给浏览器

Tomcat

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Tomcat是Apache软件基金会一个核心项目，是一个开源免费的轻量级Web服务器，支持Servlet/JSP少量JavaEE规范

Tomcat的下载、安装、配置、部署

下载和安装Tomcat

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进入Tomcat的官网进行下载，https://tomcat.apache.org/
例如下载Tomcat/apache-tomcat-8.5.68-windows-x64.zip，对压缩包进行解压，注意最好解压到非中文、没有空格的目录
打开apache-tomcat-8.5.68目录，目录结构如下：
bin目录，存放Tomcat的命令，.bat是windows的可执行文件，.sh是Linux、Mac的可执行文件
conf，存放Tomcat的一些配置文件
webapps，部署的项目的目录

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卸载Tomcat

删除Tomcat目录即可

启动Tomcat

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进入bin目录，windows系统双击startup.bat或Linux、Mac使用命令行执行sh startup.sh，启动Tomcat
浏览器访问http://localhost:8080，能出现Tomcat的欢迎页面，即为成功
如果控制台出现中文乱码，则需要修改conf目录下的logging.prooperties配置文件，修改编码为GBK

# 默认
java.util.logging.ConsoleHandler.encoding = UTF-8
# 修改为GBK
java.util.logging.ConsoleHandler.encoding = GBK

关闭Tomcat

关闭有3种方式

直接x掉运行的命令行窗口，强制关闭（不建议，可能有不可预知的问题）
windows双击bin目录下的shutdown.bat，Linux、Mac执行sh shutdown.sh命令，该方式为正常关闭
运行命令行窗口，ctrl + c，也是正常关闭

配置Tomcat

Tomcat默认端口为8080，一般端口端口冲突才需要修改，修改conf目录下的server.xml

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<Connector port="8080" protocol="HTTP/1.1"
            connectionTimeout="20000"
            redirectPort="8443" />

如果启动Tomcat时，一闪而过，一般是JAVA_HOME环境变量没有配置，进行配置重试即可

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部署Tomcat

部署可以分为2种方式

手动在webapps目录下，创建一个目录，放入静态资源，在浏览器直接访问资源路径
IDEA打包war包，启动Tomcat，手动将war包复制到webapps目录下，Tomcat会有一个定时任务解压该目录下的war包为一个目录

Servlet

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Servlet是JavaWeb最为核心的内容，它是Java提供的一门动态的web资源开发技术

Servlet入门

创建名为web-demo的maven项目，在pom.xml文件中，导入依赖坐标

<dependency>
    <groupId>javax.servlet</groupId>
    <artifactId>javax.servlet-api</artifactId>
    <version>3.1.0</version>
    <!--
      此处为什么需要添加该标签?
      provided指的是在编译和测试过程中有效,最后生成的war包时不会加入
      因为Tomcat的lib目录中已经有servlet-api这个jar包，如果在生成war包的时候生效就会和Tomcat中的jar包冲突，导致报错
    -->
    <scope>provided</scope>
</dependency>

定义一个类，继承Servlet接口
- 在类头添加@WebServlet注解，配置该Servlet的访问路径
- 实现所有方法，在service方法中输出打印一句话

@WebServlet("/demo1")
public class ServletDemo1 implements Servlet {
    public void service(ServletRequest servletRequest, ServletResponse servletResponse) throws ServletException, IOException {
        System.out.println("servlet hello world~");
    }

    public void init(ServletConfig servletConfig) throws ServletException {

    }

    public ServletConfig getServletConfig() {
        return null;
    }

    public String getServletInfo() {
        return null;
    }

    public void destroy() {
    }
}

启动Tomcat，访问该Servlet，控制台能看到打印输出的语句

http://localhost:8080/web-demo/demo1

Servlet生命周期

init()，Servlet初始化方法，只会调用一次
service()，服务调用方法，每次访问Servlet就会调用一次
destroy()，Servlet销毁方法，服务器重启或关闭时，只会调用一次
@WebServlet注解
value属性：映射的路径，必须/开头，否则启动会报错
loadOnStartup属性：（数字越小，优先级越高）
- 大于等于0，Web容器启动时，就会创建Servlet。
- 如果为负数，则是第一次调用时才创建，默认为-1

@WebServlet(value = "/demo1", loadOnStartup = 1)
public class Demo1Servlet implements Servlet {
    /**
     * 初始化方法，每一次Servlet对象创建时，调用一次
     */
    @Override
    public void init(ServletConfig servletConfig) throws ServletException {
        System.out.println("你好 demo1 servlet 初始化方法");
    }

    /**
     * 服务调用方法，每次访问Servlet都会被调用
     */
    @Override
    public void service(ServletRequest servletRequest, ServletResponse servletResponse) throws ServletException, IOException {
        System.out.println("你好 demo1 servlet");
    }

    /**
     * 销毁方法，服务器重启或关闭时，调用一次
     */
    @Override
    public void destroy() {
        System.out.println("你好 demo1 servlet 销毁方法");
    }

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

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

Servlet体系结构

针对HTTP协议，Servlet有提供专门的子类HttpServlet，让我们只关注服务调用方法，提供了doGet和doPost方法，分别对应访问Servlet时，对应的GET请求和POST请求

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Servlet（根接口）
GenericServlet（Servlet公共抽象类）
HttpServlet（对HTTP协议进行封装的Servlet实现类）

@WebServlet(value = "/demo3")
public class Demo3Servlet extends HttpServlet {
    private static final long serialVersionUID = 3652460378925257829L;

    @Override
    protected void doGet(HttpServletRequest req, HttpServletResponse resp) throws ServletException, IOException {
        System.out.println("demo3 doGet");
    }

    @Override
    protected void doPost(HttpServletRequest req, HttpServletResponse resp) throws ServletException, IOException {
        System.out.println("demo3 doPost");
    }
}

新建一个HTML页面，访问该Servlet，进行测试

<!DOCTYPE html>
<html lang="en">
<head>
    <meta charset="UTF-8">
    <title>Title</title>
</head>
<body>
    <form action="/web-demo/demo3" method="post">
        <input name="username"/><input type="submit"/>
    </form>
</body>
</html>

为什么HttpServlet要区分doGet和doPost

这是由于GET请求和POST请求的参数位置不一致，GET请求参数在请求行中，POST请求的参数在请求体中

Servlet访问路径匹配

除了精确匹配路径外，Servlet还支持目录匹配、任意匹配、多路径匹配等

优先级：精确匹配 > 目录匹配 > 任意匹配 > 后缀匹配
注意：value和urlPatterns是等价关系，不能同时出现！不然启动就会报错

//精确匹配
//@WebServlet(value = "/user/demo3")

//目录匹配，访问/user/下的路径，都是找到该Servlet
//@WebServlet(value = "/user/*")
//扩展名匹配（后缀匹配），访问/user/1.demo、/555/abc.do，就是访问后缀为.do的路径
//@WebServlet(value = "*.do")

//任意匹配，访问任何路径都可以访问到该
//@WebServlet(value = "/*")

//实际开发中，一般一个Servlet只配置一个访问路径
//@WebServlet(value = {"/demo3", "/demo4"})
@WebServlet(value = "/demo3")

XML配置Servlet

注解配置Servlet，是在Servlet 3.0开始支持的，在3.0之前，都是使用xml配置，xml配置太繁琐，所以才有了后来的注解配置，这里简单了解以下XML的配置方式

定义一个Servlet，注意不要添加@WebServlet注解

public class Demo4Servlet extends HttpServlet {
    private static final long serialVersionUID = -1768906787754655105L;

    @Override
    protected void doGet(HttpServletRequest req, HttpServletResponse resp) throws ServletException, IOException {
        System.out.println("demo4 doGet...");
    }

    @Override
    protected void doPost(HttpServletRequest req, HttpServletResponse resp) throws ServletException, IOException {
        System.out.println("demo4 doPost...");
    }
}

在web.xml中，配置Servlet
- servlet标签，用于定义Servlet全类型以及对应的简短名称的映射关系
- servlet-mapping标签，用于定义Servlet对应的访问路径和简短名称的映射关系

<?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">

    <!-- 使用xml方式配置Servlet -->
    <!-- 1、 给Servlet配置一个名字-->
    <servlet>
        <servlet-name>demo4_servlet</servlet-name>
        <servlet-class>com.itheima.servlet.Demo4Servlet</servlet-class>
    </servlet>
    <!-- 2、配置Servlet和访问路径的映射，路径也是必须以/开头 -->
    <servlet-mapping>
        <servlet-name>demo4_servlet</servlet-name>
        <url-pattern>/demo4</url-pattern>
    </servlet-mapping>
</web-app>