servlet编程

作者: Colin_Version | 来源:发表于2016-08-06 00:53 被阅读166次

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服务器概述

从物理上来说，服务器就是一台性能非常好的PC机，而我们通常所说的web服务器则是在服务器上安装一个具有web服务的软件，web服务软件的作用是把本地的资源共享给外部访问。

常见的web服务软件：WebLogic、WebSphere、Redhat、Tomcat

Tomcat运行机制简介：Tomcat软件是java语言开发的，Tomcat软件启动时，会默认到系统的环境变量中查找一个名称叫JAVA_HOME的变量。这个变量的作用找到Tomcat启动所需的JVM

Tomcat的目录结构：

|-bin: 存放tomcat的命令
|-conf: 存放tomcat的配置信息。其中server.xml文件是核心的配置文件
|-lib：支持tomcat软件运行的jar包。其中还有技术支持包，如servlet等
|-logs：运行过程的日志信息
|-temp: 临时目录
|-webapps：共享资源目录、web应用目录（注意不能以单独的文件进行共享）
|-work：tomcat的运行目录。jsp运行时产生的临时文件就存放在这里

Web应用的目录结构：

        |- WebRoot :   web应用的根目录
                |- 静态资源（html+css+js+image+vedio）
                |- WEB-INF ： 固定写法。
                    |-classes： （可选）固定写法，存放class字节码文件
                    |-lib： （可选）固定写法，存放jar包文件。
                    |-web.xml

    注意：
        1、WEB-INF目录里面的资源不能通过浏览器直接访问
        2、如果希望访问到WEB-INF里面的资源，就必须把资源配置到一个叫web.xml的文件中。

手动开发一个简单Servlet程序的步骤：
（这里先有一个简单地印象）
1、创建一个java类，继承HttpServlet类
2、重写HttpServlet类的doGet方法
3、把写好的servlet程序交给tomcat服务器运行
3.1、把编译好的servlet的class文件拷贝到tomcat的一个web应用中。（web应用的WEB-INF/classes目录下）
3.2、在当前web应用的web.xml文件中配置servlet

<!-- servlet配置 -->
<servlet>
<!-- servlet的内部名称 ，可以自定义-->
<servlet-name>HelloServlet</servlet-name>
<!-- servlet类名： 包名+简单类名-->
<servlet-class>com.colin.HelloServlet</servlet-class>
</servlet>
<!--  servlet的映射配置 -->
<servlet-mapping>
<!-- servlet的内部名称，和上面的名称保持一致！-->
<servlet-name> HelloServlet </servlet-name>
<!-- servlet的访问名称： /名称 -->
<url-pattern>/hello</url-pattern>
</servlet-mapping>

4、访问servlet http://localhost:8080/webTest1/hello

http协议

http协议简单来说是对浏览器（客户端）和服务器端之间数据传输的格式规范。
http协议的内容共分为两部分，分别是请求（浏览器到服务器）、响应（服务器到浏览器）。

Http请求
这是一个简单地http请求

GET /webtest/hello HTTP/1.1         --请求行
Host: localhost:8080                    --请求头（多个key-value对象）
User-Agent: Mozilla/5.0 (Windows NT 6.1; WOW64; rv:35.0) Gecko/20100101 Firefox/35.0
Accept: text/html,application/xhtml+xml,application/xml;q=0.9,*/*;q=0.8
Accept-Language: zh-cn,en-us;q=0.8,zh;q=0.5,en;q=0.3
Accept-Encoding: gzip, deflate
Connection: keep-alive
                                                             --空行
name=eric&password=123456             --（可选）实体内容

可以看到请求共分为3个部分：请求行、请求头、实体

请求行
GET /webtest/hello HTTP/1.1

GET表示请求方式为GET
常见的请求方式： GET 、 POST
GET方式提交
a）地址栏（URI）会跟上参数数据。以？开头，多个参数之间以&分割
b）GET提交参数数据有限制，不超过1KB。
c）GET方式不适合提交敏感密码。
d）注意： 浏览器直接访问的请求，默认提交方式是GET方式
POST方式提交
a）参数不会跟着URI后面。参数而是跟在请求的实体内容中
b）POST提交的参数数据没有限制。
c）POST方式提交敏感数据。

/webtest/hello表示请求的资源
用URI——统一资源标记符表示，用于标记任何资源。可以是本地文件系统，局域网的资源、互连网资源

HTTP/1.1 表示HTTP协议版本
http1.0：当前浏览器客户端与服务器端建立连接之后，只能发送一次请求，一次请求之后连接关闭。
http1.1：当前浏览器客户端与服务器端建立连接之后，可以在一次连接中发送多次请求。（基本都使用1.1）

请求头

Accept: text/html,image/*      -- 浏览器接受的数据类型
Accept-Charset: ISO-8859-1     -- 浏览器接受的编码格式
Accept-Encoding: gzip,compress  --浏览器接受的数据压缩格式
Accept-Language: en-us,zh-       --浏览器接受的语言
Host: www.it315.org:80          --（必须的）当前请求访问的目标地址（主机:端口）
If-Modified-Since: Tue, 11 Jul 2000 18:23:51 GMT  --浏览器最后的缓存时间
Referer: http://www.colin.com/index.jsp      -- 当前请求来自于哪里
User-Agent: Mozilla/4.0 (compatible; MSIE 5.5; Windows NT 5.0)  --浏览器类型
Cookie:name=eric                     -- 浏览器保存的cookie信息
Connection: close/Keep-Alive            -- 浏览器跟服务器连接状态。close: 连接关闭  keep-alive：保存连接。
Date: Tue, 11 Jul 2000 18:23:51 GMT      -- 请求发出的时间

实体内容
只有POST提交的参数会放到实体内容中

HttpServletRequest对象
JAVA提供了HttpServletRequest对象用于获取请求数据

提供的方法如下

请求行： 
request.getMethod();   请求方式
request.getRequetURI()   / request.getRequetURL()   请求资源
request.getProtocol()   请求http协议版本                  
请求头：
request.getHeader("名称")   根据请求头获取请求值
request.getHeaderNames()    获取所有的请求头名称

GET方式获取参数

request.getQueryString()

和POST方式提交的参数

request.getInputStream();

但是以上两种不通用，而且获取到的参数还需要进一步地解析，所以可以使用统一方便的获取参数的方式。

request.getParameter("参数名");  根据参数名获取参数值（注意，只能获取一个值的参数）
request.getParameterValues("参数名“)；根据参数名获取参数值（可以获取多个值的参数）
request.getParameterNames();   获取所有参数名称列表

Http响应
以下是一个http相应的例子

HTTP/1.1 200 OK                --响应行
Server: Apache-Coyote/1.1      --响应头（key-vaule）
Content-Length: 24 
Date: Fri, 30 Jan 2015 01:54:57 GMT
                                      --一个空行
this is hello servlet!!!               -实体内容```


和请求类似，我们先来看相应行：
相应行包括http协议版本+状态码+状态描述，常见的状态码如下

200 ：表示请求处理完成并完美返回
302：表示请求需要进一步细化。
404：表示客户访问的资源找不到。
500：表示服务器的资源发送错误。（服务器内部错误）

下面请看响应头

Location: http://www.it315.org/index.jsp --表示重定向的地址，该头和302的状态码一起使用。
Server:apache tomcat --表示服务器的类型
Content-Encoding: gzip -- 表示服务器发送给浏览器的数据压缩类型
Content-Length: 80 --表示服务器发送给浏览器的数据长度
Content-Language: zh-cn --表示服务器支持的语言
Content-Type: text/html; charset=GB2312 --表示服务器发送给浏览器的数据类型及内容编码
Last-Modified: Tue, 11 Jul 2000 18:23:51 GMT --表示服务器资源的最后修改时间
Refresh: 1;url=http://www.it315.org --表示定时刷新
Content-Disposition: attachment; filename=aaa.zip --表示告诉浏览器以下载方式打开资源（下载文件时用到）
Set-Cookie:SS=Q0=5Lb_nQ; path=/search --表示服务器发送给浏览器的cookie信息（会话管理用到）
Expires: -1 --以下三个表示通知浏览器不进行缓存
Cache-Control: no-cache
Pragma: no-cache
Connection: close/Keep-Alive --表示服务器和浏览器的连接状态。close：关闭连接 keep-alive:保存连接

**HttpServletResponse对象**
同样的，JAVA提供了HttpServletResponse对象用修改响应信息
常用方法如下

响应行：
response.setStatus() 设置状态码
响应头： response.setHeader("name","value") 设置响应头
实体内容： response.getWriter().writer(); 发送字符实体内容
response.getOutputStream().writer() 发送字节实体内容```

Servlet概述

之前给出了手动开发一个简单Servlet程序的步骤，那么Servlet程序的运行机制是怎样的呢？
访问次URL： http://localhost:8080/webtest/hello
Tomcat服务器启动时，首先加载webapps中的每个web应用的web.xml配置文件，然后本地的hosts文件中查找是否存在该域名对应的IP地址，接着找到服务器及资源。
那么资源是如何找到的？
1）在webtest的web.xml中查找是否有匹配的url-pattern的内容（/hello）
2）如果找到匹配的url-pattern,则使用当前servlet-name的名称到web.xml文件中查询是否相同名称的servlet配置
3）如果找到，则取出对应的servlet配置信息中的servlet-class内容：
字符串： com.colin.HelloServlet
通过反射：
a）构造HelloServlet的对象
b）然后调用HelloServlet里面的方法

<!-- servlet配置 -->
<servlet>
<!-- servlet的内部名称 ，可以自定义-->
<servlet-name>HelloServlet</servlet-name>
<!-- servlet类名： 包名+简单类名-->
<servlet-class>com.colin.HelloServlet</servlet-class>
</servlet>
<!--  servlet的映射配置 -->
<servlet-mapping>
<!-- servlet的内部名称，和上面的名称保持一致！-->
<servlet-name> HelloServlet </servlet-name>
<!-- servlet的访问名称： /名称 -->
<url-pattern>/hello</url-pattern>
</servlet-mapping>

Servlet的映射路径
在web.xml配置servlet的访问名称时，可以精确匹配也可以模糊匹配，下面举几个🌰

<url-pattern>/hello</url-pattern>
http://localhost:8080/webtest/hello
<url-pattern>/hello/demo1</url-pattern>
http://localhost:8080/webtest/hello/demo1
<url-pattern>/*</url-pattern>
http://localhost:8080/webtest/任意路径
<url-pattern>*.后缀名</url-pattern>
http://localhost:8080/webtest/任意路径.后缀名

注意：
1）url-pattern要么以 / 开头，要么以*开头。
2）不能同时使用两种模糊匹配(斜杠+.后缀名)
3）当有输入的URL有多个servlet同时被匹配的情况下：
3.1 精确匹配优先。（长的最像优先被匹配）
3.2 以后缀名结尾的模糊url-pattern优先级最低！！！

Sevlet的生命周期
简单来说，Servlet程序的生命周期是由Tomcat服务器控制Servlet类对象什么时候创建，什么时候调用什么方法，什么时候销毁。

Servlet重要的四个生命周期方法:
1、构造方法：创建servlet对象的时候调用。默认情况下，第一次访问servlet的时候创建servlet对象，只调用1次。证明servlet对象在tomcat是单实例的。
2、init方法：创建完servlet对象的时候调用。只调用1次。
3、service方法：每次发出请求时调用。调用n次。
4、destroy方法：销毁servlet对象的时候调用。停止服务器或者重新部署web应用时销毁servlet对象。只调用1次。

servlet的生命周期时序图·.png

Servlet的自动加载
默认情况下，第一次访问servlet的时候创建servlet对象。如果servlet的构造方法或init方法中执行了比较多的逻辑代码，那么导致用户第一次访问sevrlet的时候比较慢。我们可以改变servlet创建对象的时机：提前到加载web应用的时候。方法是在servlet的配置信息中，加上一个<load-on-startup>即可。

<servlet>
    <servlet-name>LifeDemo</servlet-name>
    <servlet-class>colin.com.life.LifeDemo</servlet-class>
    <!-- 让servlet对象自动加载 -->
    <load-on-startup>1</load-on-startup>  注意： 整数值越大，创建优先级越低！！
  </servlet>

** Servlet的多线程并发问题**
servlet对象在tomcat服务器是单实例多线程的。所以当多个servlet的线程同时访问了servlet的共享数据，如成员变量，可能会引发线程安全问题。
解决办法：
1）把使用到共享数据的代码块进行同步（使用synchronized关键字进行同步，锁对象可以使用类对象）
2）建议在servlet类中尽量不要使用成员变量。如果确实要使用成员，必须同步。而且尽量缩小同步代码块的范围。（哪里使用到了成员变量，就同步哪里），以避免因为同步而导致并发效率降低。

ServletConfig对象
ServletConfig对象: 主要是用于加载servlet的初始化参数。
在一个web应用可以存在多个ServletConfig对象（一个Servlet对应一个ServletConfig对象）

创建时机：在创建完servlet对象之后，在调用init方法之前创建。
得到对象：直接从有参数的init方法中得到

添加初始参数：

 <servlet>
    <servlet-name>ConfigDemo</servlet-name>
    <servlet-class>com.colin.ConfigDemo</servlet-class>
    <!-- 初始参数： 这些参数会在加载web应用的时候，封装到ServletConfig对象中 -->
    <init-param>
        <param-name>path</param-name>
        <param-value>e:/demo.txt</param-value>
    </init-param>
  </servlet>

常用方法

java.lang.String getInitParameter(java.lang.String name)  根据参数名获取参数值
java.util.Enumeration getInitParameterNames()    获取所有参数
servletContext getServletContext()     得到servlet上下文对象
java.lang.String getServletName()       得到servlet的名称

ServletContext对象
ServletContext对象 ,叫做Servlet的上下文对象。表示一个当前的web应用环境，一个web应用中只有一个ServletContext对象。

创建时机：加载web应用时创建ServletContext对象。
得到对象：从ServletConfig对象的getServletContext方法得到

常用方法

得到当前web应用的路径
java.lang.String getContextPath()

得到web应用的初始化参数
java.lang.String getInitParameter(java.lang.String name) 
java.util.Enumeration getInitParameterNames()

域对象有关的方法
void setAttribute(java.lang.String name, java.lang.Object object)
java.lang.Object getAttribute(java.lang.String name)  
void removeAttribute(java.lang.String name)

域对象：作用是用于保存数据，获取数据。可以在不同的动态资源之间共享数据。ServletContext本身就是一个域对象，作用范围在整个web应用中有效

转发（类似于重定向）
RequestDispatcher getRequestDispatcher(java.lang.String path)

1）转发
a）地址栏不会改变
b）转发只能转发到当前web应用内的资源
c）可以在转发过程中，可以把数据保存到request域对象中
2）重定向
a）地址栏会改变，变成重定向到地址。
b）重定向可以跳转到当前web应用，或其他web应用，甚至是外部域名网站。
c）不能再重定向的过程，把数据保存到request中。

结论：如果要使用request域对象进行数据共享，只能用转发技术

最后，祝自己23岁生日快乐🐒