一、Servlet

  Servlet 是sun公司提供一套规范(接口),用来处理客户端请求、响应给浏览器的动态资源。通过java的API 动态的向客户端输出内容。

  Servlet是Java Web的三大组件(Servlet,Filter,Listener)之一,属于动态资源 ,运行在 Web 服务器或应用服务器上的程序作用为处理请求,服务器会把接收的请求交给Servlet来处理,在Servlet中通常需要:

    * 接受请求数据;                                    

    处理请求;                                      

    完成响应。                                      

    Servlet是为了解决实现动态页面而衍生的东西。理解这个的前提是了解一些http协议的东西,并且知道B/S模式(浏览器/服务器)。

    #服务器如何保存并返回一个网页?

      ##静态网页:无论谁看,其内容都一样

        百科、新闻

        --服务器直接存HTML,直接返回HTML即可。

      ##动态网页:不同人看到的内容有差异

        淘宝、微博

        --服务器保存一个组件,动态给每个用户拼一个网页。 >> 组件:满足规范的对象。Java中这个组件就是Servlet。

    servlet规范(sun公司自己制定了一种用于扩展web服务器功能的组件规范):包含三个技术点(三大组件)   

      * servlet技术
      * filter技术---过滤器
      * listener技术---监听器

      1)扩展web服务器功能

        web服务器(tomcat、Weblogic、iis、apache)没有处理动态资源请求的能力(即该请求需要计算),

      只能处理静态资源的请求(如果浏览器请求某个html页面,
        web服务器查看请求的html页面是否存在,存在则返回。)如果要让web服务器处理动态资源的请求,

      则需要使用cgi程序、组件加容器的方式。

      2)组件(可以单独部署的软件模块,组件必须要符合相应的规范。)

        优点是可以加快软件开发的速度,提高软件的可维护性。容器:为组件提供运行环境,并且管理组件的生命周期。

      组件并不完全依赖特定的容器,只要符合相应的规范就可以。   

    Servlet和普通java类的区别:
      客户不能直接创建Servlet对象和调用Servlet的方法,只能通过向Web服务器发出HTTP请求,间接调用Servlet的方法。

Servlet特点

  ## 是服务器端的组件

  ## 可以动态拼资源(HTML/IMG等),属于,处理HTTP协议。

  ## 满足sun规范

定义:Sun推出的用于在服务端处理HTTP协议的组件。

# 开发步骤

  1. 创建web项目

  2. 导入jar包

    -- 使用maven:搜索javaee

    -- 使用tomcat自带的包

      - 选择项目,右键properties

      - 弹窗左侧选targeted runtimes

      - 右侧勾选Apache Tomcat

      - Apply

  3.开发Servlet

    clip_image002

    -- 编写Servlet

      - 创建package、类;

      - 继承HttpServlet,从而间接实现Servlet接口。

        >> 实现Servlet的方式(通常会去继承HttpServlet类来完成Servlet)

          实现javax.servlet.Servlet接口
          继承javax.servlet.GenericServlet类
          继承javax.servlet.http.HttpServlet类

      - 重写父类的service()方法。

    -- 配置Servlet

      - 在web.xml文件中,先声明类,并取别名

      - 通过别名引用此类,给它取一个访问路径

    --4.部署

#原理:

  clip_image002[5]

#HTTP协议

  ##抄文本传输协议。定义浏览器和web服务器之间如何通信和通信的数据格式。

    clip_image004

    一次请求一次连接,降低服务器压力。

  ##数据格式

    1. 请求数据

      -请求行:请求的基本信息

      -消息头:请求数据的描述

      -实体内容:具体的业务数据

      clip_image006

    2. 响应数据

      -状态行:响应的基本信息

      -消息头:响应数据的描述

      -实体内容:具体的返回数据

      clip_image008

  ##Servlet运行原理

  clip_image010

    ###Servlet执行过程

    在浏览器的地址栏输入:http://ip:port/appNames/servlet

      1)通过浏览器ip:port和这个服务器建立连接
      2) 浏览器会生成一个请求数据包(路径appNames/servlet)向服务器发送请求
      3) 服务器收到请求数据包,分析请求资源路径做精准定位,通过请求的appName查找webapps文件下面的appName

      做匹配,匹配上了需要获取web.xml中的servlet(mapping)。 

      4) 服务器创建两个对象
        第一个对象:请求对象,该对象实现了HttpServletRequest接口,服务器会将请求数据包中的数据解析出来,

              存储在该对象里。这样做的好处是没有必要理解http协议,只需要读取request。

        第二个对象:响应对象,实现了HttpServletResponse接口,作用是servlet处理完成后的结果可以存放到该对象上,

              然后服务器依据该对象的数据生成响应数据包。
      5) servlet在执行service()方法时,可以通过request获取请求数据,也可以将处理结果存放到response上。

      然后服务器与响应对象直接形成一个默契,生成一个响应数据包给浏览器

      6)浏览器解析服务器返回的响应数据包,生成响应的结果

      

    Servlet访问的过程:

    Http请求 --->web.xml --->  url-pattern --->servlet-name --->servlet-class --->QuickStratServlet(对应的Class文件)

  ##浏览器向服务器发送数据的方式  #请求方式

    --需要掌握的有两种:GET+POST

      -GET(默认)

    --采用请求路径传参

    --参数可见,隐私性差

    --路径可容纳数据有限,只能传少量数据

      -POST

    --采用实体内容传参

    --参数传递过程不可见,隐私性好

    --没有大小限制

#代码例子

ServletDemo1:

package web;

import java.io.IOException;
import java.io.PrintWriter;
import java.text.SimpleDateFormat;
import java.util.Date;
import java.util.Enumeration;

import javax.servlet.ServletException;
import javax.servlet.http.HttpServlet;
import javax.servlet.http.HttpServletRequest;
import javax.servlet.http.HttpServletResponse;

public class TimeServlet extends HttpServlet {

    @Override
    protected void service(HttpServletRequest req, HttpServletResponse res) throws ServletException, IOException {
        //告诉浏览器给它发送的是网页
        //request获取请求数据
        //1.请求行
        System.out.println("请求方式:"+req.getMethod());

        System.out.println("访问路径:"+req.getServletPath());
        System.out.println("协议类型:"+req.getProtocol());
        //2.消息头(键值对)
        Enumeration<String> headerNames = req.getHeaderNames();
        while(headerNames.hasMoreElements()) {
            String key = headerNames.nextElement();
            String value = req.getHeader(key);
            System.out.println(key+":"+value);
        }
        //3.实体内容:此处未传内容
        
        //response发送响应数据
        //1.状态行:服务器自动填充
        //2.消息头:大部分由服务器填充,但返回内容的格式需要程序指定。
        res.setContentType("text/html");
        //3.实体内容:
        PrintWriter out = res.getWriter();
        Date date = new Date();
        SimpleDateFormat sdf = new SimpleDateFormat("HH:mm:ss");
        String now = sdf.format(date);
        //输出的网页就是实体内容
        out.println("<p>" + now + "</p>");
        out.close();
    }
}

ServletDemo2:

<!DOCTYPE html>
<html>
<head>
<meta charset="UTF-8">
<title>Insert title here</title>
</head>
<body>
    <!-- 
        1.完整路径
        http://localhost:8080/ServletDemo2/reg
        2.绝对路径
         格式:/项目名/网名
         /ServletDemo2/reg
        3.相对路径(*)
        只需写出目标和当前页面的相对位置
        当前/ServletDemo2/register.html
        目标:/ServletDemo2/reg
        相对路径不能以/开头
     -->
    <form action="reg" method = "post">
        <p>
            账号:<input type = "text" name = "userName" />
        </p>
        <p>
            密码:<input type = "password" name = "password" />
        </p>
        <p>
            性别:
            <input type = "radio" name = "sex" value = "M"></input>
            <input type = "radio" name = "sex" value = "F"></input>
        </p>
        <p>
            兴趣:
            <input type = "checkbox" name = "inserest" value = "sport">运动</input>
            <input type = "checkbox" name = "inserest" value = "music">音乐</input>
            <input type = "checkbox" name = "inserest" value = "movie">电影</input>
        </p>
        <p>
            <input type = "submit" value = "注册" />
        </p>
    </form>
</body>
</html>
package web;

import java.io.IOException;
import java.io.PrintWriter;

import javax.servlet.ServletException;
import javax.servlet.http.HttpServlet;
import javax.servlet.http.HttpServletRequest;
import javax.servlet.http.HttpServletResponse;

public class RegServlet extends HttpServlet {

    @Override
    protected void service(HttpServletRequest req, HttpServletResponse res) throws ServletException, IOException {
//        req.setCharacterEncoding("utf-8");//只对post有效
        //处理请求的一般步骤:
        //1.接收参数
        String userName = req.getParameter("userName");
        String pwd = req.getParameter("password");
        String sex = req.getParameter("sex");
        String[] interests = req.getParameterValues("interest");
        //2.处理业务
        System.out.println(userName);
        System.out.println(pwd);
        System.out.println(sex);
        if(interests != null) {
            for(String interest:interests) {
                System.out.print(interest+"\t");
            }
        }
        //3.发送响应
        res.setContentType("text/html;charset=utf-8");//方法一
//        res.setCharacterEncoding("UTF-8");//方法二,二选一
        PrintWriter out = res.getWriter();
        out.println("<p>注册成功</p>");
        out.close();
    }

}

#如何配置Servlet访问路径

  ##精确匹配

    -此servlet只能处理一个请求:/abc

    -适合规模小的项目

  ##通配符:例:/*

    -所有的路径都能访问此servlet

    -此servlet能处理所有请求

    -适合一个项目只写一个servlet

  ##后缀:例:*.hi (不允许以/开头)

    -所有以hi为后缀的请求都能访问此servlet

    -此servlet能处理多个请求

    -适合一个项目写少量的几个servlet

#servlet生命周期

clip_image002[1]

     clip_image004[1]

  ##生命周期方法与特性

    1、void init(ServletConfig servletConfig):Servlet对象创建之后马上执行的初始化方法,只执行一次;
    2、void service(ServletRequest servletRequest, ServletResponse servletResponse):

    每次处理请求都是在调用这个方法,它会被调用多次;
    3、void destroy():在Servlet被销毁之前调用,负责释放Servlet对象占用的资源的方法;

#ServletConfig和ServletContext

  -作用

    clip_image006[1]

  -区别

    1.config

      -和servlet是一对一关系

      -tomcat在初始化每个servlet前会给他创建一个config

      -调用HiServlet. init()前给它创建一个config

      -调用HelloServlet.init()前给它创建一个config

        --如果想给某个Servlet预置数据,使用config

    2.context

      -和Servlet是一对多的关系

      -tomcat在启动时就创建唯一的一个context

      -所有的servlet都可以共享这个对象中的数据

        --如果想给多个servlet预置数据,使用context

  -应用

  ##特性:  

    -单例,一个类只有一个对象,当然可能存在多个Servlet类
    -线程不安全的,所以它的效率高。

    -Servlet类由自己编写,但对象由服务器来创建,并由服务器来调用相应的方法 

  ServletDemo3

package web;public class HiServlet extends HttpServlet {
    @Override
    public void init(ServletConfig config) throws ServletException {
        super.init(config);
        String maxOnline = config.getInitParameter("maxOnline");
        System.out.println(maxOnline);
    }
    @Override
    protected void service(HttpServletRequest req, HttpServletResponse resp) throws ServletException, IOException {
        //此config就是init()传入的那个
        ServletConfig cfg = getServletConfig();
        String maxOnline = cfg.getInitParameter("maxOnline");
        System.out.println(maxOnline);
        System.out.println("登录中……");
    }
    @Override
    public void destroy() {
        super.destroy();
    }
}
package web;
public class FindDeptServlet extends HttpServlet {
    @Override
    protected void service(HttpServletRequest req, HttpServletResponse res) throws ServletException, IOException {
        //tomcat启动时就会创建唯一的context,并且会调用它的方法加载web.xml中的公用参数,
        //context是全局的,任何servlet都可以使用。
        ServletContext context = getServletContext();
        String size = context.getInitParameter("size");
        System.out.println(size);
        System.out.println("分页查询");
        //统计流量
        Integer count = (Integer) context.getAttribute("count");
        context.setAttribute("count", ++count);
        System.out.println(count);
    }
    @Override
    public void destroy() {
        super.destroy();
    }
}
package web;
public class InitServlet extends HttpServlet {
    @Override
    public void init(ServletConfig config) throws ServletException {
        super.init(config);
        //tomcat启动时会优先创建context,然后再创建servlet
        ServletContext ctx = getServletContext();
        //流量默认为0
        ctx.setAttribute("count", 0);
    }
}
<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<web-app xmlns:xsi="" xmlns=" xsi:schemaLocation="" version="2.5">
  <display-name>ServletDemo3</display-name>
  <servlet>
      <servlet-name>login</servlet-name>
      <servlet-class>web.HiServlet</servlet-class>
      <!-- 给此servlet预置参数 -->
      <init-param>
          <param-name>maxOnline</param-name>
          <param-value>3000</param-value>
      </init-param>
  </servlet>
  <servlet-mapping>
      <servlet-name>login</servlet-name>
      <url-pattern>*.hi</url-pattern>
  </servlet-mapping>
  <servlet>
      <servlet-name>findDept</servlet-name>
      <servlet-class>web.FindDeptServlet</servlet-class>
      <!-- 给此servlet预置参数 -->
      <init-param>
          <param-name>maxOnline</param-name>
          <param-value>3000</param-value>
      </init-param>
  </servlet>
  <servlet-mapping>
      <servlet-name>findDept</servlet-name>
      <url-pattern>*.find</url-pattern>
  </servlet-mapping>
  <!-- 在标签外配置的参数是给所有servlet公用的参数,他们都可以通过context读取参数 -->
  <context-param>
      <param-name>size</param-name>
      <param-value>20</param-value>
  </context-param>
  <servlet>
      <servlet-name>init</servlet-name>
      <servlet-class>web.InitServlet</servlet-class>
      <load-on-startup>1</load-on-startup>
  </servlet>
</web-app>

#Servlet与线程安全问题

  一个类型的Servlet只有一个实例对象,那么就有可能会出现一个Servlet同时处理多个请求,线程不安全,但Servlet工作效率高。

  解决方案

    1、不要在Servlet中创建成员,创建局部变量即可!
    2、可以创建无状态成员!
    3、可以创建有状态的成员,但状态必须位为只读的! 

public class Servlet extends HttpServlet {
    //无状态成员
    /*public class User {
        public void hello() {
            System.out.println("Hello");
        }
    }*/
    //创建有状态的成员,但状态必须位为只读的
    /*public class User {
        private String name = "zhangsan";
        public String getName() {
            return name;
        }
    }*/
    private User user = new User();
    protected void doPost(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response) throws ServletException, IOException {
        System.out.println("doPost()...");
    }
    protected void doGet(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response) throws ServletException, IOException {
        System.out.println("doGet()...");
    }
}

 #tomcat和Servlet的联系

  Tomcat 是Web应用服务器,是一个Servlet/JSP容器。Tomcat 作为Servlet容器,负责处理客户请求,把请求传送给Servlet,并将Servlet的响应传送回给客户。而Servlet是一种运行在支持Java语言的服务器上的组件.。

  Servlet最常见的用途是扩展Java Web服务器功能,提供非常安全的,可移植的,易于使用的CGI替代品

  从http协议中的请求和响应可以得知,浏览器发出的请求是一个请求文本,而浏览器接收到的也应该是一个响应文本。

  但是在上面这个图中,并不知道是如何转变的,只知道浏览器发送过来的请求也就是request,我们响应回去的就用response。忽略了其中的细节,现在就来探究一下。

  

  1)Tomcat将http请求文本接收并解析,然后封装成HttpServletRequest类型的request对象,所有的HTTP头数据读可以通过request对象调用对应的方法查询到。

  2)Tomcat同时会将要响应的信息封装为HttpServletResponse类型的response对象,通过设置response属性就可以控制要输出到浏览器的内容,然后将response交给tomcat,tomcat就会将其变成响应文本的格式发送给浏览器。

  Java Servlet API 是Servlet容器(tomcat)和servlet之间的接口,它定义了serlvet的各种方法,还定义了Servlet容器传送给Servlet的对象类,其中最重要的就是ServletRequest和ServletResponse。

  所以说我们在编写servlet时,需要实现Servlet接口,按照其规范进行操作。

#创建的servlet是继承自httpServlet,而不是直接实现Servlet接口的原理

  servlet的生命周期中,可以看出,执行的是service方法,为什么我们就只需要写doGet和doPost方法呢?
  查看源码,httpServlet的继承结构。
  httpServlet继承GenericServlet。懂的人立马就应该知道,GenericServlet(通用Servlet)的作用是什么?大概的就是将实现Servlet接口的方法,简化编写servlet的步骤。具体下面详解
      

  GenericServlet的继承结构,实现了Servlet接口和ServletConfig接口

      

  Servlet接口内容

      

  从这里可以看到,Servlet生命周期的三个关键方法,init、service、destroy。还有另外两个方法,一个getServletConfig()方法来获取ServletConfig对象,

  ServletConfig对象可以获取到Servlet的一些信息,ServletName、ServletContext、InitParameter、InitParameterNames、通过查看ServletConfig这个接口就可以知道:

  ServletConfig接口内容

      

  其中ServletContext对象是servlet上下文对象,功能有很多,获得了ServletContext对象,就能获取大部分我们需要的信息,比如获取servlet的路径,等方法。

  到此,就知道了Servlet接口中的内容和作用,总结起来就是,三个生命周期运行的方法,获取ServletConfig,而通过ServletConfig又可以获取到ServletContext。而GenericServlet实现了Servlet接口后,

  也就说明我们可以直接继承GenericServlet,就可以使用上面我们所介绍Servlet接口中的那几个方法了,能拿到ServletConfig,也可以拿到ServletContext,不过那样太麻烦,不能直接获取ServletContext,

  所以GenericServlet除了实现Servlet接口外,还实现了ServletConfig接口,那样,就可以直接获取ServletContext了。

  GenericServlet类的内容详解

      

  看上图,用红色框框起来的就是实现Servlet和ServletConfig接口所实现的方法,有9个,这很正常,但是我们可以发现,init方法有两个,一个是带有参数ServletConfig的,一个有无参的方法,为什么这样设计?

  这里需要知道其中做了什么事情,来看看这两个方法分别做了什么事?

    init(ServletConfig config)

      

    init()

      

    一个成员变量config

      

    getServletConfig()

      

  通过这几个方法一起来讲解,首先看init(ServletConfig config)方法,因为只有init(ServletConfig config)中带有ServletConfig对象,为了方便能够在其他地方也能直接使用ServletConfig对象,而不仅仅局限在init(ServletConfig config)方法中,

  所以创建一个私有的成员变量config,在init(ServletConfig config)方法中就将其赋值给config,然后通过getServletConfig()方法就能够获取ServletConfig对象了,这个可以理解,但是在init(ServletConfig config)中,158行,还调用了一个init()方法,

  并且这个init()方法是空的,什么读没有,这是为什么呢?这个原因是为了防止一件事情,当我们需要在init方法中做一点别的事情,我们想到的方法就是继承GenericServlet并且重写了init(ServletConfig config)方法,这样依赖,

  就破坏了原本在GenericServlet类中init(ServletConfig config)写的代码了,也就是在GenericServlet类中的成员变量config会一直是null,无法得到赋值,因为被重写了,就不会在执行GenericServlet中init(ServletConfig config)方法中的代码。

  要想赋值,就必须在重写的init(ServletConfig config)方法中调用父类的init(ServletConfig config)方法,也就是super.init(ServletConfig config),这样一来,就很不方便,怕有时候会忘了写这句代码,所以在GenericServlet类中增加一个init()方法,

  以后需要在init方法中需要初始化别的数据,只需要重写init()这个方法,而不需要去覆盖init(ServletConfig config)这个方法,这样设计,就好很多,不用在管init(ServletConfig config)这个其中的内容了。也不用出现其他的问题。

  service(ServletRequest req, ServletResponse res)

  

  一个抽象方法,说明在GenericServlet类中并没有实现该内容,那么我们想到的是,在它上面肯定还有一层,也就是还有一个子类继承它,实现该方法,要是让我们自己写的Servlet继承GenericServlet,

  需要自己写service方法,那岂不是累死,并且我们可以看到,service方法中的参数还是ServletRequest,ServletResponse。并没有跟http相关对象挂钩,所以我们接着往下面看。

  HttpServlet类详解

    继承了GenericServlet类,通过我们上面的推测,这个类主要的功能肯定是实现service方法的各种细节和设计。并且通过类名可以知道,该类就跟http挂钩了。

    

    关注service(HttpServletRequest req, HttpServletResponse resp)方法和service(ServletRequest req, ServletResponse res)方法。

    service(ServletRequest req, ServletResponse res)方法

    

    该方法中就做一件事情,就是将ServletRequest和ServletResponse这两个对象强转为HttpServletRequest和HttpServletResponse对象。为什么能这样转?

    首先要知道req、res是什么类型,通过打印System.out.println(req),可以知道,req实际上的类型是org.apache.catalina.connector.RequestFacade

    Tomcat中的源码:

       

    通过图可以得知,req的继承结构:RequestFacade、httpServletRequest、ServletRequest,我们知道本身req是ServletRequest,那么从继承结构上看,它也可以看成HttpServletRequest,也可以看成ServletRequest,

    所以强转为HttpServletRequest是可以的,如果不明白,我举个例子,ArrayList、List、Object 这个,Object obj = new ArrayList();  List list = new ArrayList();  一个ArrayList对象可以看成List对象, 也可以看成一个Object对象,

    现在obj是不是可以堪称List对象呢?答案是可以的,因为obj就是ArrayList对象,既然是ArrayList对象,那么就可以看成是List对象。一样的道理,RequestFacade 对应 ArrayList、httpServleRequest对应 List、 ServletRequest 对应 Object。

    转换为httpServletRequest和HttpServletResponse对象之后,在调用service(HttpServletRequest req, HttpServletResponse resp)方法。

    service(HttpServletRequest req, HttpServletResponse resp)

    这个方法就是判断浏览器过来的请求方式是哪种,每种的处理方式不一样,我们常用的就是get,post,并且,我们处理的方式可能有很多的内容,所以,在该方法内会将get,post等其他5种请求方式提取出来,

    变成单个的方法,然后我们需要编写servlet时,就可以直接重写doGet或者doPost方法就行了,而不是重写service方法,更加有针对性。所以这里就回到了我们上面编写servlet时的情况,继承httpServlet,

    而只要重写两个方法,一个doGet,一个doPost,其实就是service方法会调用这两个方法中的一个(看请求方式)。

附件:

什么是JavaBean?

满足如下规范的类:

-有包

-有默认构造器

-实现序列化接口

-有get/set方法

clip_image002[3]

#Servlet线程安全问题

##1.同时修改局部变量

##2.同时修改成员变量

    -成员变量存于堆内

    -所有线程共享这样的数据

    >存在线程安全问题

##解决方案

    -加锁synchronized

原文地址:https://www.cnblogs.com/menbozg/p/10435826.html