JavaWeb三大組件之Servlet

一、基本概念

WEB，在英語中web即表示網頁的意思，它用於表示Internet主機上供外界訪問的資源。Internet上供外界訪問的Web資源分為：

　　1、靜態web資源（如html 頁面）：指web頁面中供人們瀏覽的數據始終是不變

　　2、動態web資源：指web頁面中供人們瀏覽的數據是由程序產生的，不同時間點訪問web頁面看到的內容各不相同。常用動態web資源開發技術：JSP/Servlet、ASP、PHP等，在Java中，動態web資源開發技術統稱為Javaweb。

靜態WEB中存在以下幾個缺點：

　　1、Web頁面中的內容無法動態更新，所有的用戶每時每刻看見的內容和最終效果都是一樣的。為了可以讓靜態的WEB的顯示更加好看，可以加入了JavaScript以完成一些頁面上的顯示特效，但是這些特效都是在客戶端上借助於瀏覽器展現給用戶的，所以在服務器上本身並沒有任何的變化。

　　2、靜態WEB無法連接數據庫，無法實現和用戶的交互。使用數據庫保存數據是現在大多數系統的選擇，因為數據庫中可以方便地管理數據，增刪改查操作可以使用標准的SQL語句完成。

動態WEB：

所謂的動態不是指頁面會動，主要的特性的是：“WEB的頁面展示效果因時因人而變”，而且動態WEB具有交互性，WEB的頁面的內容可以動態更新。整個動態WEB操作的過程圖如下：

動態WEB中，程序依然使用客戶端和服務端，通過網絡(Network)連接到服務器上，使用HTTP協議發起請求（Request），現在的所有請求都先經過一個WEB Server Plugin（服務器插件）來處理，此插件用於區分是請求的是靜態資源(*.htm或者是*.htm)還是動態資源。

• 如果WEB Server Plugin發現客戶端請求的是靜態資源(*.htm或者是*.html)，則將請求直接轉交給WEB服務器，之后WEB服務器從文件系統中取出內容，發送回客戶端瀏覽器進行解析執行。
• 如果WEB Server Plugin發現客戶端請求的是動態資源（*.jsp、*.asp/*.aspx、*.php），則先將請求轉交給WEB Container(WEB容器)，在WEB Container中連接數據庫，從數據庫中取出數據等一系列操作后動態拼湊頁面的展示內容，拼湊頁面的展示內容后，把所有的展示內容交給WEB服務器，之后通過WEB服務器將內容發送回客戶端瀏覽器進行解析執行。

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二、WEB服務器

對於“Web服務器”的多種定義和解讀：

1. Web服務器，一般是指“網站服務器”，是指駐留於互聯網上某種類型計算機的程序。Web服務器可以向Web瀏覽器等客戶端提供文檔，也可以放置網站文件，讓全世界瀏覽，更可以放置數據文件，讓全世界下載。
2. Web服務器是一種被動程序，只有當互聯網上運行的、其他計算機中的瀏覽器發出請求時，Web服務器才會響應。
3. Web服務器，是指駐留於互聯網上某種類型計算機的程序。當Web瀏覽器（客戶端）連到Web服務器上，並請求文件時，Web服務器將處理該請求，並將文件發送反饋到Web瀏覽器上，附帶的信息會告訴Web瀏覽器如何查看該文件。由於Web服務器，使用HTTP（超文本傳輸協議）與客戶機瀏覽器進行信息交流，所以人們常把它們稱為“HTTP服務器”。

目前最常用的Web服務器是： Apache （阿帕奇）的Tomcat服務器和 Microsoft（微軟）的互聯網信息服務器（英文全寫：Internet Information Services，縮寫：IIS，即“互聯網信息服務”）。

 

三、Tomcat服務器

學習web開發，為什么必須要先裝一個WEB服務器？

　　在本地計算機上隨便創建一個web頁面，用戶是無法訪問到的，但是如果啟動tomcat服務器，把web頁面放在tomcat服務器中，用戶就可以訪問了。這說明什么問題？
　　1、不管什么web資源，想被遠程計算機訪問，都必須有一個與之對應的網絡通信程序，當用戶來訪問時，這個網絡通信程序讀取web資源數據，並把數據發送給來訪者。
　　2、WEB服務器就是這樣一個程序，它用於完成底層網絡通迅。使用這些服務器，We應用的開發者只需要關注web資源怎么編寫，而不需要關心資源如何發送到客戶端手中，從而極大的減輕了開發者的開發工作量。

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 【1】Servlet簡介

 > 意為：運行在服務器端的小程序。

        > Servlet實際上就是一個接口。

            - 狹義上的Servlet，指的就是Servlet接口

            - 廣義上的我們認為凡是實現Servlet接口的類，我們都稱他是一個Servlet 

        > Servlet的作用：

            1.接收用戶發送的請求

            2.調用其他的java程序來處理請求

            3.根據處理結果，返回給用戶一個頁面

 

> Servlet的HelloWorld

            1.創建一個類並實現Servlet接口

            2.在web.xml文件中對Servlet進行配置

                <servlet>

                    <servlet-name>別名</servlet-name>

                    <servlet-class>全類名</servlet-class>

                </servlet>

                <servlet-mapping>

                    <servlet-name>別名</servlet-name>

                    <url-pattern>需要servlet處理的請求地址</url-pattern>

                </servlet-mapping>

【2】Servlet的生命周期

  > Servlet的生命周期，指Servlet的對象從被創建到被銷毀的過程。

        > Servlet的生命周期方法：

            1.構造器：

                - Servlet第一次處理請求時，會調用構造器，來創建Servlet實例。

                - 只會調用一次，Servlet是單例模式，他是以多線程的方式調用service()方法.

                - Servlet不是線程安全，所以盡量不要再service()方法中操作全局變量。

 

            2.init()方法：

                - 構造器調用之后馬上被調用，用來初始化Servlet，只會調用一次。

 

            3.service()方法：

                - Servlet每次處理請求時都會調用service()方法，用來處理請求，會調用多次。

 

            4.destroy()方法：

                - Servlet對象銷毀前(WEB項目卸載時)調用，用來做一些收尾工作，釋放資源。

[3] 相關接口

① ServletConfig

            代表：當前Servlet的配置信息，每一個Servlet都有其唯一對應的ServletConfig。

                <servlet>

                    <servlet-name>AServlet</servlet-name>

                    <servlet-class>com.atguigu.servlet.AServlet</servlet-class>

                    <init-param>

                        <param-name>user</param-name>

                        <param-value>root</param-value>

                    </init-param>

                    <init-param>

                        <param-name>password</param-name>

                        <param-value>123123</param-value>

                    </init-param>

                </servlet>

 

            獲取：由Tomcat服務器創建，最終作為參數傳遞到init()方法中，我們可以在init()方法直接使用。

                    當我們通過繼承HttpServlet創建Servlet時，由於父類已經實現ServletConfig接口，

                        所以我們可以在Servlet中直接調用ServletConfig的方法。

 

            功能：

                【1】 獲取Servlet的別名

                【2】 獲取當前Servlet的初始化參數。

                        <init-param>

                            <param-name>user</param-name>

                            <param-value>root</param-value>

                        </init-param>

                        <init-param>

                            <param-name>password</param-name>

                            <param-value>123123</param-value>

                        </init-param>

                【3】 獲取當前WEB應用的ServletContext對象。

 

        ② ServletContext

 

 　　　代表：當前的WEB應用，一個WEB應用對應一個唯一的ServletContext對象，

                  ServletContext對象在項目啟動時創建，在項目卸載時銷毀。

 

            獲取：通過ServletConfig的getServletContext()方法獲取。

 

            功能：

                【1】 可以獲取整個WEB應用的初始化參數

                    <context-param>

                        <param-name>phone</param-name>

                        <param-value>1388888888</param-value>

                    </context-param>

                【2】 可以獲取資源的真實路徑（物理路徑），主要在文件的上傳和下載時使用。

                【3】 可以作為一個域對象在不同的web資源之間共享數據。

 

[4] GenericServlet

        - 通用Servlet的父類

        - 相比Servlet接口GenericServlet更加簡單一些，但是我們最終實際上使用的是 HttpServlet

[5] HttpServlet

 

- HttpServlet繼承了GenericServlet，而GenericServlet實現Servlet接口

        - 所以我們可以同構繼承HttpServlet來創建一個Servlet。

        - HttpServlet重寫service()方法：

            1.在該方法中先將ServletRequest和ServletResponse

                強轉為了HttpServletRequest和HttpServletResponse。

            2.然調用重載的service()方法，並將剛剛強轉得到對象傳遞到重載的方法中。

        - 重載service(HttpServletRequest request , HttpServletResponse response)

            1.在方法中獲取請求的方式（get或post）

            2.在根據不同的請求方式去調用不同的方法：

                如果是GET請求，則調用doGet(HttpServletRequest request , HttpServletResponse response)

                如果是post請求，則調用doPost(HttpServletRequest request , HttpServletResponse response)

        - 結論：

            當通過繼承HttpServlet來創建一個Servlet時，我們只需要根據要處理的請求的類型，來重寫不同的方法。

                處理get請求，則重寫doGet()

                處理post請求，則重寫doPost()

[6] HttpServletRequest

 

  代表：瀏覽器發送給服務器的請求報文。

        獲取：該對象由Tomcat服務器創建，最終作為參數傳遞到doGet或doPost方法中，我們可以在這兩個方法中直接使用。

        功能：

            【1】獲取用戶發送的請求參數

                request.getParameter("username");

            【2】獲取項目的名字(用來設置絕對路徑)

                request.getContextPath();

            【3】作為一個域對象，在不同的WEB資源之間共享數據。

            【4】請求的轉發

                request.getRequestDispatcher("target.html").forward(request, response);

[7] HttpServletResponse

        代表：服務器發送給瀏覽器的響應報文。

        獲取：該對象由Tomcat服務器創建，最終作為參數傳遞到doGet或doPost方法中，我們可以在這兩個方法中直接使用。

        功能：

            【1】響應給瀏覽器一個網頁或者是網頁片段(設置的是響應報文的響應體)

                response.getWriter("");

            【2】請求的重定向

                response.sendRedirect("target.html");

 

    轉發和重定向：（掌握）

 

                            　　　　轉發                　　　　重定向

        請求的次數：          　　1                      　　　2

        發生的位置            服務器內部           　　 　瀏覽器

        瀏覽器地址欄        不改變                　　　　改變

        瀏覽器的感知        不知道                　　　　知道   

 

[8] 字符編碼

> 當用戶通過表單向Servlet發送中文請求參數時，Servlet獲取到內容會產生亂碼， 當Servlet向瀏覽器響應中文內容時，也會產生亂碼。

        > 瀏覽器和服務器之間通信時，中文內容時不能直接發送的，需要對中文進行編碼。

        > 編碼：

            - 將字符轉換為二進制碼的過程叫編碼。

        > 解碼：

            - 將二進制碼轉換為普通字符的過程叫解碼。

        > 編碼和解碼所采用的規則我們稱為字符集。

 

        > 產生亂碼問題的根本原因：

            編碼和解碼所采用的字符集不同。

 

        > 解決方法：

            統一編碼和解碼的字符集為UTF-8。

 

> 常見字符集：

            1.ASCII

            2.ISO8859-1

            3.GBK

            4.GB2312

            5.UTF-8

 

> 請求編碼

            - 請求是瀏覽器發送給服務器的。

            - 瀏覽器 --> 服務器

            - 瀏覽器 編碼

                > 瀏覽器的會自動使用網頁的字符集對參數進行編碼

                  UTF-8的張三：%E5%BC%A0%E4%B8%89

                  GBK的張三：%D5%C5%C8%FD

 

                > 所以我們只需要統一網頁的字符集為UTF-8即可。

 

            - 服務器 解碼

                post請求

                    > request解碼時默認字符集時iso8859-1，但是iso壓根就不支持中文

                    > post請求在servlet中解碼，所以我們只需要指定request的字符集即可。

                    > 我們可以通過如下方法，來設置request的字符集：

                        request.setCharacterEncoding("utf-8");

                    > 注意：

                        該方法要在request.getParameter()第一次調用之前調用

 

                get請求

                    > get請求是通過url地址傳遞請求參數，url中的請求參數將會被Tomcat服務器自動解碼。

                    > Tomcat的默認編碼是iso8859-1，但是iso壓根就不支持中文，所以必然亂碼。

                    > 只需要修改Tomcat的解碼的默認字符集，修改配置文件server.xml

                    > 在server.xml的Connector標簽中（改端口號的那個標簽）添加如下屬性：

                        URIEncoding="utf-8"

                    > 修改完配置文件以后，get請求的編碼就不用再處理的，但是post請求還是老樣子。

 

       

> 響應編碼

            - 響應是服務器發送給瀏覽器

            - 服務器 --> 瀏覽器

            - 服務器 編碼

                > 指定服務器的編碼字符集為UTF-8。

                > 指定response的字符集

                    response.setCharacterEncoding("utf-8");

                > 雖然我們已經指定了response的字符集為utf-8，但是瀏覽器並不是用utf-8解碼。

                    瀏覽器默認使用gb2312解碼的，所以依然亂碼，只不過沒有那么亂。

 

            - 瀏覽器 解碼

                > 瀏覽器的解碼字符集可以通過瀏覽器來設置（不靠譜）

                > 我們可以通過服務器來告訴瀏覽器，我們的內容的編碼格式為utf-8

                > 我們可以通過一個響應頭來告訴瀏覽器，內容的編碼格式：

                    Content-Type:text/html;charset=utf-8

                > 通過response的方法，來設置響應頭：

                    response.setHeader("Content-Type", "text/html;charset=utf-8");

 

            解決方案：

                1.設置響應頭

                    response.setHeader("Content-Type", "text/html;charset=utf-8");

                2.設置response的編碼格式

                    response.setCharacterEncoding("utf-8");

 

                > 當我們設置Content-Type這個響應頭時，服務器會自動使用響應頭中的字符集為內容編碼。

 

                > 最終方案：

                    response.setContentType("text/html;charset=utf-8");

 

[9] 路徑問題

> URI和URL

- URI，統一資源標志符(Uniform Resource Identifier， URI)，表示的是web上每一種可用的資源，如 HTML文檔、圖像、視頻片段、程序等都由一個URI進行標識的。URI只是一種概念，怎樣實現無所謂，只要它唯一標識一個資源就可以了。

- URL是URI的一個子集。它是Uniform Resource Locator的縮寫，譯為“統一資源定位符”。

> 總結:只要能唯一標識資源的就是URI，在URI的基礎上給出其資源的訪問方式的就是URL

 

> URL地址的格式

            http://主機名:端口號/項目名/資源路徑/資源名

 

        ①相對路徑和絕對路徑

            > 相對路徑

                - 所謂的相對路徑指相對於當前資源所在路徑：

                    http://主機名:端口號/項目名/資源路徑/

            - 由於轉發的出現，相對路徑會經常發生變化，容易出現錯誤的鏈接

                所以在開發中我們一般不使用相對路徑，而是使用絕對路徑。

 

            > 絕對路徑

            - 絕對路徑使用 / 開頭   

            - 由 瀏覽器解析的絕對路徑中的 / 代表的是服務器的根目錄：

                http://主機名:端口號/

                注意：指定路徑時需要加上項目名

 

            - 由 服務器解析的絕對路徑中的 / 代表的項目的根目錄：

                http://主機名:端口號/項目名/

                注意：指定路徑時不要加項目名

 

            - 轉發的路徑由服務器解析，設置絕對路徑時不需要加項目名

            - 重定向的路徑由瀏覽器解析，設置絕對路徑時需要加上項目名

 

 

        ②常見的路徑：

            url-pattern：

            轉發的路徑：

                - url-pattern和轉發中的路徑都是由服務器解析的，

                    根目錄是項目的根目錄：

                        http://主機名:端口號/項目名/

                - 所以這兩個路徑不需要加項目名

 

            重定向的路徑：

            頁面中的路徑：

                - 重定向和頁面中的路徑（HTML標簽中的路徑），由瀏覽器解析的，

                    根目錄是服務器的根目錄：

                        http://主機名:端口號/

                - 所以這個兩個路徑必須加上項目名

 

[10]運行的流程