Servlet等后端知识

绝地灬酷狼 2024-03-31 12:51 35阅读 0赞

### 一、web相关概念回顾 ###

1. 软件架构
    	1. C/S：客户端/服务器端
    	2. B/S：浏览器/服务器端
    
    2. 资源分类
    	1. 静态资源：所有用户访问后，得到的结果都是一样的，称为静态资源.静态资源可以直接被浏览器解析
    		* 如： html,css,JavaScript
    	2. 动态资源:每个用户访问相同资源后，得到的结果可能不一样。称为动态资源。动态资源被访问后，需要先转换为静态资源，在返回给浏览器
    		* 如：servlet/jsp,php,asp....
    
    3. 网络通信三要素
    	1. IP：电子设备(计算机)在网络中的唯一标识。
    	2. 端口：应用程序在计算机中的唯一标识。 0~65536
    	3. 传输协议：规定了数据传输的规则
    		1. 基础协议：
    			1. tcp:安全协议，三次握手。 速度稍慢
    			2. udp：不安全协议。 速度快

### 二、web服务器软件 ###

* 服务器：安装了服务器软件的计算机
    * 服务器软件：接收用户的请求，处理请求，做出响应
    * web服务器软件：接收用户的请求，处理请求，做出响应。
    	* 在web服务器软件中，可以部署web项目，让用户通过浏览器来访问这些项目
    	* web容器

* 常见的java相关的web服务器软件：
    	* webLogic：oracle公司，大型的JavaEE服务器，支持所有的JavaEE规范，收费的。
    	* webSphere：IBM公司，大型的JavaEE服务器，支持所有的JavaEE规范，收费的。
    	* JBOSS：JBOSS公司的，大型的JavaEE服务器，支持所有的JavaEE规范，收费的。
    	* Tomcat：Apache基金组织，中小型的JavaEE服务器，仅仅支持少量的JavaEE规范servlet/jsp。开源的，免费的。

* JavaEE：Java语言在企业级开发中使用的技术规范的总和，一共规定了13项大的规范
    
    * Tomcat：web服务器软件
    	1. 下载：http://tomcat.apache.org/
    	2. 安装：解压压缩包即可。
    		* 注意：安装目录建议不要有中文和空格
    	3. 卸载：删除目录就行了
    	4. 启动：
    		* bin/startup.bat ,双击运行该文件即可
    		* 访问：浏览器输入：http://localhost:8080 回车访问自己
    						  http://别人的ip:8080 访问别人
    		
    		* 可能遇到的问题：
    			1. 黑窗口一闪而过：
    				* 原因： 没有正确配置JAVA_HOME环境变量
    				* 解决方案：正确配置JAVA_HOME环境变量
    
    			2. 启动报错：
    				1. 暴力：找到占用的端口号，并且找到对应的进程，杀死该进程
    					* netstat -ano
    				2. 温柔：修改自身的端口号
    					* conf/server.xml
    					* <Connector port="8888" protocol="HTTP/1.1"
    		               connectionTimeout="20000"
    		               redirectPort="8445" />
    					* 一般会将tomcat的默认端口号修改为80。80端口号是http协议的默认端口号。
    						* 好处：在访问时，就不用输入端口号
    	5. 关闭：
    		1. 正常关闭：
    			* bin/shutdown.bat
    			* ctrl+c
    		2. 强制关闭：
    			* 点击启动窗口的×
    	6. 配置:
    		* 部署项目的方式：
    			1. 直接将项目放到webapps目录下即可。
    				* /hello：项目的访问路径-->虚拟目录
    				* 简化部署：将项目打成一个war包，再将war包放置到webapps目录下。
    					* war包会自动解压缩
    
    			2. 配置conf/server.xml文件
    				在<Host>标签体中配置
    				<Context docBase="D:\hello" path="/hehe" />
    				* docBase:项目存放的路径
    				* path：虚拟目录
    
    			3. 在conf\Catalina\localhost创建任意名称的xml文件。在文件中编写
    				<Context docBase="D:\hello" />
    				* 虚拟目录：xml文件的名称
    		
    		* 静态项目和动态项目：
    			* 目录结构
    				* java动态项目的目录结构：
    					-- 项目的根目录
    						-- WEB-INF目录：
    							-- web.xml：web项目的核心配置文件
    							-- classes目录：放置字节码文件的目录
    							-- lib目录：放置依赖的jar包

* 将Tomcat集成到IDEA中，并且创建JavaEE的项目，部署项目。
    
    IDEA与tomcat的相关配置
    1. IDEA会为每一个tomcat部署的项目单独建立一份配置文件
    	* 查看控制台的log：Using CATALINA_BASE:   "C:\Users\fqy\.IntelliJIdea2018.1\system\tomcat\_itcast"
    
    2. 工作空间项目    和     tomcat部署的web项目
    	* tomcat真正访问的是“tomcat部署的web项目”，"tomcat部署的web项目"对应着"工作空间项目" 的web目录下的所有资源
    	* WEB-INF目录下的资源不能被浏览器直接访问。
    3. 断点调试：使用"小虫子"启动 dubug 启动

### 三、Servlet： server applet ###

1.概念：运行在服务器端的小程序
    	* Servlet就是一个接口，定义了Java类被浏览器访问到(tomcat识别)的规则。
    	* 将来我们自定义一个类，实现Servlet接口，复写方法。
    
    2.快速入门：
    	1. 创建JavaEE项目
    	2. 定义一个类，实现Servlet接口
    		* public class ServletDemo1 implements Servlet
    	3. 实现接口中的抽象方法
    	4. 配置Servlet
    		 在web.xml中配置：
    	    
    	    <servlet>
    	        <servlet-name>demo1</servlet-name>
    	        <servlet-class>cn.itcast.web.servlet.ServletDemo1</servlet-class>
    	    </servlet>
    	
    	    <servlet-mapping>
    	        <servlet-name>demo1</servlet-name>
    	        <url-pattern>/demo1</url-pattern>
    	    </servlet-mapping>
    
    3.执行原理：
    	1. 当服务器接受到客户端浏览器的请求后，会解析请求URL路径，获取访问的Servlet的资源路径
    	2. 查找web.xml文件，是否有对应的<url-pattern>标签体内容。
    	3. 如果有，则在找到对应的<servlet-class>全类名
    	4. tomcat会将字节码文件加载进内存，并且创建其对象
    	5. 调用其方法
    
    4.Servlet中的生命周期方法：
    	1. 被创建：执行init方法，只执行一次
    		* Servlet什么时候被创建？
    			* 默认情况下，第一次被访问时，Servlet被创建
    			* 可以配置执行Servlet的创建时机。
    				* 在<servlet>标签下配置
    					1. 第一次被访问时，创建
                    		* <load-on-startup>的值为负数
    		            2. 在服务器启动时，创建
    		                * <load-on-startup>的值为0或正整数
    
    		* Servlet的init方法，只执行一次，说明一个Servlet在内存中只存在一个对象，Servlet是单例的
    			* 多个用户同时访问时，可能存在线程安全问题。
    			* 解决：尽量不要在Servlet中定义成员变量。即使定义了成员变量，也不要对修改值
    
    	2. 提供服务：执行service方法，执行多次
    		* 每次访问Servlet时，Service方法都会被调用一次。
    	3. 被销毁：执行destroy方法，只执行一次
    		* Servlet被销毁时执行。服务器关闭时，Servlet被销毁
    		* 只有服务器正常关闭时，才会执行destroy方法。
    		* destroy方法在Servlet被销毁之前执行，一般用于释放资源
    
    5.Servlet3.0：
    	* 好处：
    		* 支持注解配置。可以不需要web.xml了。
    
    	* 步骤：
    		1. 创建JavaEE项目，选择Servlet的版本3.0以上，可以不创建web.xml
    		2. 定义一个类，实现Servlet接口
    		3. 复写方法
    		4. 在类上使用@WebServlet注解，进行配置
    			* @WebServlet("资源路径")
    
    			@Target({ElementType.TYPE})
    			@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
    			@Documented
    			public @interface WebServlet {
    			    String name() default "";//相当于<Servlet-name>
    			
    			    String[] value() default {};//代表urlPatterns()属性配置
    			
    			    String[] urlPatterns() default {};//相当于<url-pattern>
    			
    			    int loadOnStartup() default -1;//相当于<load-on-startup>
    			
    			    WebInitParam[] initParams() default {};
    			
    			    boolean asyncSupported() default false;
    			
    			    String smallIcon() default "";
    			
    			    String largeIcon() default "";
    			
    			    String description() default "";
    			
    			    String displayName() default "";
    			}
    
    6. Servlet的体系结构	
    	Servlet -- 接口
    		|
    	GenericServlet -- 抽象类
    		|
    	HttpServlet  -- 抽象类
    
    	* GenericServlet：将Servlet接口中其他的方法做了默认空实现，只将service()方法作为抽象
    		* 将来定义Servlet类时，可以继承GenericServlet，实现service()方法即可
    
    	* HttpServlet：对http协议的一种封装，简化操作
    		1. 定义类继承HttpServlet
    		2. 复写doGet/doPost方法
    
    7. Servlet相关配置
    	1. urlpartten:Servlet访问路径
    		1. 一个Servlet可以定义多个访问路径 ： @WebServlet({"/d4","/dd4","/ddd4"})
    		2. 路径定义规则：
    			1. /xxx：路径匹配
    			2. /xxx/xxx:多层路径，目录结构
    			3. *.do：扩展名匹配

### 四、HTTP ###

* 概念：Hyper Text Transfer Protocol 超文本传输协议
    	* 传输协议：定义了，客户端和服务器端通信时，发送数据的格式
    	* 特点：
    		1. 基于TCP/IP的高级协议
    		2. 默认端口号:80
    		3. 基于请求/响应模型的:一次请求对应一次响应
    		4. 无状态的：每次请求之间相互独立，不能交互数据
    
    	* 历史版本：
    		* 1.0：每一次请求响应都会建立新的连接
    		* 1.1：复用连接
    
    1. 请求消息：客户端发送给服务器端的数据
    * 请求消息数据格式
    	1. 请求行
    		请求方式 请求url 请求协议/版本
    		GET /login.html	HTTP/1.1
    
    		* 请求方式：
    			* HTTP协议有7中请求方式，常用的有2种
    				* GET：
    					1. 请求参数在请求行中，在url后。
    					2. 请求的url长度有限制的
    					3. 不太安全
    				* POST：
    					1. 请求参数在请求体中
    					2. 请求的url长度没有限制的
    					3. 相对安全
    	2. 请求头：客户端浏览器告诉服务器一些信息
    		请求头名称: 请求头值
    		* 常见的请求头：
    			1. User-Agent：浏览器告诉服务器，我访问你使用的浏览器版本信息
    				* 可以在服务器端获取该头的信息，解决浏览器的兼容性问题
    
    			2. Referer：http://localhost/login.html
    				* 告诉服务器，我(当前请求)从哪里来？
    					* 作用：
    						1. 防盗链：
    						2. 统计工作：
    	3. 请求空行
    		空行，就是用于分割POST请求的请求头，和请求体的。
    	4. 请求体(正文)：
    		* 封装POST请求消息的请求参数的
    
    	* 字符串格式：
    		POST /login.html	HTTP/1.1
    		Host: localhost
    		User-Agent: Mozilla/5.0 (Windows NT 6.1; Win64; x64; rv:60.0) Gecko/20100101 Firefox/60.0
    		Accept: text/html,application/xhtml+xml,application/xml;q=0.9,*/*;q=0.8
    		Accept-Language: zh-CN,zh;q=0.8,zh-TW;q=0.7,zh-HK;q=0.5,en-US;q=0.3,en;q=0.2
    		Accept-Encoding: gzip, deflate
    		Referer: http://localhost/login.html
    		Connection: keep-alive
    		Upgrade-Insecure-Requests: 1
    		
    		username=zhangsan

2. 响应消息：服务器端发送给客户端的数据
    * 响应消息数据格式
    * 数据格式：
    		1. 响应行
    			1. 组成：协议/版本 响应状态码 状态码描述
    			2. 响应状态码：服务器告诉客户端浏览器本次请求和响应的一个状态。
    				1. 状态码都是3位数字 
    				2. 分类：
    					1. 1xx：服务器就收客户端消息，但没有接受完成，等待一段时间后，发送1xx多状态码
    					2. 2xx：成功。代表：200
    					3. 3xx：重定向。代表：302(重定向)，304(访问缓存)
    					4. 4xx：客户端错误。
    						* 代表：
    							* 404（请求路径没有对应的资源） 
    							* 405：请求方式没有对应的doXxx方法
    					5. 5xx：服务器端错误。代表：500(服务器内部出现异常)
    
    		2. 响应头：
    			1. 格式：头名称： 值
    			2. 常见的响应头：
    				1. Content-Type：服务器告诉客户端本次响应体数据格式以及编码格式
    				2. Content-disposition：服务器告诉客户端以什么格式打开响应体数据
    					* 值：
    						* in-line:默认值,在当前页面内打开
    						* attachment;filename=xxx：以附件形式打开响应体。文件下载
    		3. 响应空行
    		4. 响应体:传输的数据
    
    	* 响应字符串格式
    		HTTP/1.1 200 OK
    		Content-Type: text/html;charset=UTF-8
    		Content-Length: 101
    		Date: Wed, 06 Jun 2018 07:08:42 GMT
    
    		<html>
    		  <head>
    		    <title>$Title$</title>
    		  </head>
    		  <body>
    		  hello , response
    		  </body>
    		</html>

### 五、Request ###

1. request对象和response对象的原理
    	1. request和response对象是由服务器创建的。我们来使用它们
    	2. request对象是来获取请求消息，response对象是来设置响应消息
    
    2. request对象继承体系结构：	
    	ServletRequest		--	接口
    		|	继承
    	HttpServletRequest	-- 接口
    		|	实现
    	org.apache.catalina.connector.RequestFacade 类(tomcat)
    
    3. request功能：
    	1. 获取请求消息数据
    		1. 获取请求行数据
    			* GET /day14/demo1?name=zhangsan HTTP/1.1
    			* 方法：
    				1. 获取请求方式 ：GET
    					* String getMethod()  
    				2. (*)获取虚拟目录：/day14
    					* String getContextPath()
    				3. 获取Servlet路径: /demo1
    					* String getServletPath()
    				4. 获取get方式请求参数：name=zhangsan
    					* String getQueryString()
    				5. (*)获取请求URI：/day14/demo1
    					* String getRequestURI():		/day14/demo1
    					* StringBuffer getRequestURL()  :http://localhost/day14/demo1
    
    					* URL:统一资源定位符 ： http://localhost/day14/demo1	中华人民共和国
    					* URI：统一资源标识符 : /day14/demo1					共和国
    				
    				6. 获取协议及版本：HTTP/1.1
    					* String getProtocol()
    
    				7. 获取客户机的IP地址：
    					* String getRemoteAddr()
    				
    		2. 获取请求头数据
    			* 方法：
    				* (*)String getHeader(String name):通过请求头的名称获取请求头的值
    				* Enumeration<String> getHeaderNames():获取所有的请求头名称
    			
    		3. 获取请求体数据:
    			* 请求体：只有POST请求方式，才有请求体，在请求体中封装了POST请求的请求参数
    			* 步骤：
    				1. 获取流对象
    					*  BufferedReader getReader()：获取字符输入流，只能操作字符数据
    					*  ServletInputStream getInputStream()：获取字节输入流，可以操作所有类型数据
    						* 在文件上传知识点后讲解
    
    				2. 再从流对象中拿数据

2. 其他功能：
    		1.  不论get还是post请求方式都可以使用下列方法来获取请求参数
    			1. String getParameter(String name):根据参数名称获取参数值    username=zs&password=123
    			2. String[] getParameterValues(String name):根据参数名称获取参数值的数组  hobby=xx&hobby=game
    			3. Enumeration<String> getParameterNames():获取所有请求的参数名称
    			4. Map<String,String[]> getParameterMap():获取所有参数的map集合

* 中文乱码问题：
    				* get方式：tomcat 8 已经将get方式乱码问题解决了
    				* post方式：会乱码
    					* 解决：在获取参数前，设置request的编码request.setCharacterEncoding("utf-8");

2. 请求转发：一种在服务器内部的资源跳转方式
    			1. 步骤：
    				1. 通过request对象获取请求转发器对象：RequestDispatcher getRequestDispatcher(String path)
    				2. 使用RequestDispatcher对象来进行转发：forward(ServletRequest request, ServletResponse response) 
    
    
    			2. 特点：
    				1. 浏览器地址栏路径不发生变化
    				2. 只能转发到当前服务器内部资源中。
    				3. 转发是一次请求

3. 共享数据：
    			* 域对象：一个有作用范围的对象，可以在范围内共享数据
    			* request域：代表一次请求的范围，一般用于请求转发的多个资源中共享数据
    			* 方法：
    				1. void setAttribute(String name,Object obj):存储数据
    				2. Object getAttitude(String name):通过键获取值
    				3. void removeAttribute(String name):通过键移除键值对
    			* 注意：这个放于forward方法的上面，不然响应太快会导致无法获取信息！
    
    		4. 获取ServletContext：
    			* ServletContext getServletContext()

### 六、Response对象 ###

* 功能：设置响应消息
    	1. 设置响应行
    		1. 格式：HTTP/1.1 200 ok
    		2. 设置状态码：setStatus(int sc) 
    	2. 设置响应头：setHeader(String name, String value) 
    		
    	3. 设置响应体：
    		* 使用步骤：
    			1. 获取输出流
    				* 字符输出流：PrintWriter getWriter()
    
    				* 字节输出流：ServletOutputStream getOutputStream()
    
    			2. 使用输出流，将数据输出到客户端浏览器

* 案例：
    	1. 完成重定向
    		* 重定向：资源跳转的方式
    		* 代码实现：
    			//1. 设置状态码为302
    	        response.setStatus(302);
    	        //2.设置响应头location
    	        response.setHeader("location","/day15/responseDemo2");
    	        //简单的重定向方法
    	        response.sendRedirect("/day15/responseDemo2");
    
    		* 重定向的特点:redirect
    			1. 地址栏发生变化
    			2. 重定向可以访问其他站点(服务器)的资源
    			3. 重定向是两次请求。不能使用request对象来共享数据
    		* 转发的特点：forward
    			1. 转发地址栏路径不变
    			2. 转发只能访问当前服务器下的资源
    			3. 转发是一次请求，可以使用request对象来共享数据
    		
    		* forward 和  redirect 区别
    			
    		* 路径写法：
    			1. 路径分类
    				1. 相对路径：通过相对路径不可以确定唯一资源
    					* 如：./index.html
    					* 不以/开头，以.开头路径
    
    					* 规则：找到当前资源和目标资源之间的相对位置关系
    						* ./：当前目录
    						* ../:后退一级目录
    				2. 绝对路径：通过绝对路径可以确定唯一资源
    					* 如：http://localhost/day15/responseDemo2		/day15/responseDemo2
    					* 以/开头的路径
    
    					* 规则：判断定义的路径是给谁用的？判断请求将来从哪儿发出
    						* 给客户端浏览器使用：需要加虚拟目录(项目的访问路径)
    							* 建议虚拟目录动态获取：request.getContextPath()
    							* <a> , <form> 重定向...
    						* 给服务器使用：不需要加虚拟目录
    							* 转发路径
    
    	2. 服务器输出字符数据到浏览器
    		* 步骤：
    			1. 获取字符输出流
    			2. 输出数据
    
    		* 注意：
    			* 乱码问题：
    				1. PrintWriter pw = response.getWriter();获取的流的默认编码是ISO-8859-1
    				2. 设置该流的默认编码
    				3. 告诉浏览器响应体使用的编码
    
    				//简单的形式，设置编码，是在获取流之前设置
        			response.setContentType("text/html;charset=utf-8");
    	3. 服务器输出字节数据到浏览器
    		* 步骤：
    			1. 获取字节输出流
    			2. 输出数据
    
    	4. 验证码
    		1. 本质：图片
    		2. 目的：防止恶意表单注册

### 七、ServletContext对象 ###

1. 概念：代表整个web应用，可以和程序的容器(服务器)来通信
    2. 获取：
    	1. 通过request对象获取
    		request.getServletContext();
    	2. 通过HttpServlet获取
    		this.getServletContext();
    3. 功能：
    	1. 获取MIME类型：
    		* MIME类型:在互联网通信过程中定义的一种文件数据类型
    			* 格式： 大类型/小类型   text/html		image/jpeg
    
    		* 获取：String getMimeType(String file)  
    	2. 域对象：共享数据
    		1. setAttribute(String name,Object value)
    		2. getAttribute(String name)
    		3. removeAttribute(String name)
    
    		* ServletContext对象范围：所有用户所有请求的数据
    	3. 获取文件的真实(服务器)路径
    		1. 方法：String getRealPath(String path)  
    			 String b = context.getRealPath("/b.txt");//web目录下资源访问
    	         System.out.println(b);
    	
    	        String c = context.getRealPath("/WEB-INF/c.txt");//WEB-INF目录下的资源访问
    	        System.out.println(c);
    	
    	        String a = context.getRealPath("/WEB-INF/classes/a.txt");//src目录下的资源访问
    	        System.out.println(a);