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Java Web(一) Servlet详解!!

architect刘源源
 architect刘源源
发布于 05/08 14:30
字数 4734
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一、什么是servlet?

    处理请求和发送响应的过程是由一种叫做Servlet的程序来完成的,并且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)。

    B/S:浏览器/服务器。 浏览器通过网址来访问服务器,比如访问百度,在浏览器中输入www.baidu.com,这个时候浏览器就会显示百度的首页,那么这个具体的过程,步骤是怎样的呢?这个就了解一下http请求和响应

                  

    请求,响应:通过给的链接应该可以知道这两个具体的内容

 

二、tomcat和servlet的关系

    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。

 

三、编写Servlet

    在前面,我们已经知道了servlet是什么,为什么需要servlet?(为了实现动态网页,而不是显示静态网页,具体情况可以百度查查),tomcat和servlet的关系?等问题。现在来手动编写一个Servlet。

    3.1、手动编写servlet。

      1、创建一个MyServlet继承HttpServlet,重写doGet和doPost方法,也就是看请求的方式是get还是post,然后用不同的处理方式来处理请求,

            

      2、在web.xml中配置MyServlet,为什么需要配置?让浏览器发出的请求知道到达哪个servlet,也就是让tomcat将封装好的request找到对应的servlet让其使用。

            配置四个东西。

                

            配置之后,浏览器是如何通过我们配置的信息来找到对应的servlet的。

                

            按照步骤,首先浏览器通过http://localhost:8080/test01/MyServlet来找到web.xml中的url-pattern,这就是第一步,匹配到了url-pattern后,就会找到第二步servlet的名字MyServlet,知道了名字,就可以通过servlet-name找到第三步,到了第三步,也就能够知道servlet的位置了。然后到其中找到对应的处理方式进行处理。

       3、实验,验证上面配置成功。

               

            

    3.2、利用向导新建MyServlet

        这个就相对简单了,web.xml不用我们手动配置,工具直接帮我们自动配置了

            1、右击项目,在new选项中有直接新建servlet的选项

            2、配置MyServlet类中的信息

                

          3、配置web.xml中的servlet信息

                  

        4、查看MyServle01类中的代码和web.xml,其中的配置跟手动的配置是一样的,只是用图形化界面,让我们更方便的创建servlet而产生的。

 

    3.3、详解创建servlet的原理

        1、servlet的生命周期是什么?

        2、为什么创建的servlet是继承自httpServlet,而不是直接实现Servlet接口?

        3、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?

        等这一系列的问题,我们都应该知道,而不应该就单纯的知道如何配置和使用servlet?上面的问题,一一来解答。

        1、servlet的生命周期是什么?

          服务器启动时(web.xml中配置load-on-startup=1,默认为0)或者第一次请求该servlet时,就会初始化一个Servlet对象,也就是会执行初始化方法init(ServletConfig conf)

          该servlet对象去处理所有客户端请求,在service(ServletRequest req,ServletResponse res)方法中执行

          最后服务器关闭时,才会销毁这个servlet对象,执行destroy()方法。

              

        2、为什么创建的servlet是继承自httpServlet,而不是直接实现Servlet接口?

        3、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)。所以也就解答了我们一开始提的问题3。  

                     

四、几个重点的对象。ServletConfig、ServletContext,request、response

       讲解四大类,ServletConfig对象,ServletContext对象、request对象,response对象

    ServletConfig对象

        获取途径:getServletConfig(); 

        功能:上面大概提及了一下,能得到四个东西,

              

            getServletName();  //获取servlet的名称,也就是我们在web.xml中配置的servlet-name

            getServletContext(); //获取ServletContext对象,该对象的作用看下面讲解

            getInitParameter(String); //获取在servlet中初始化参数的值。这里注意与全局初始化参数的区分。这个获取的只是在该servlet下的初始化参数

                

             getInitParameterNames(); //获取在Servlet中所有初始化参数的名字,也就是key值,可以通过key值,来找到各个初始化参数的value值。注意返回的是枚举类型

                

                

                

           注意:在上面我们所分析的源码过程中,我们就知道,其实可以不用先获得ServletConfig,然后在获取其各种参数,可以直接使用其方法,比如上面我们用的ServletConfig().getServletName();可以直接写成getServletName();而不用在先获取ServletConfig();了,原因就是在GenericServlet中,已经帮我们获取了这些数据,我们只需要直接拿就行。

 

      ServletContext对象

           获取途径:getServletContext(); 、getServletConfig().getServletContext();  //这两种获取方式的区别就跟上面的解释一样,第一种是直接拿,在GenericServlet中已经帮我们用getServletConfig().getServletContext();拿到了ServletContext。我们只需要直接获取就行了,第二种就相当于我们自己在获取一遍,两种读是一样的。

           功能:tomcat为每个web项目都创建一个ServletContext实例,tomcat在启动时创建,服务器关闭时销毁,在一个web项目中共享数据,管理web项目资源,为整个web配置公共信息等,通俗点讲,就是一个web项目,就存在一个ServletContext实例,每个Servlet读可以访问到它。

              1、web项目中共享数据,getAttribute(String name)、setAttribute(String name, Object obj)、removeAttribute(String name)

                  setAttribute(String name, Object obj) 在web项目范围内存放内容,以便让在web项目中所有的servlet读能访问到

                  getAttribute(String name) 通过指定名称获得内容

                  removeAttribute(String name) 通过指定名称移除内容   

                   

                     

                    

              2、整个web项目初始化参数 //这个就是全局初始化参数,每个Servlet中都能获取到该初始化值

                  getInitPatameter(String name)  //通过指定名称获取初始化值

                  getInitParameterNames()  //获得枚举类型

                   web.xml 配置 整个web项目的初始化

                      

                      

                      

              3、获取web项目资源

                  3.1获取web项目下指定资源的路径:getServletContext().getRealPath("/WEB-INF/web.xml")

                    

                    

                  3.2获取web项目下指定资源的内容,返回的是字节输入流。InputStream getResourceAsStream(java.lang.String path)

                    前提知识:需要了解流。不知道的可以去看看IO流总结的文章

                    

                    输出内容截图一部分

                    

 

               4、getResourcePaths(java.lang.String path)  指定路径下的所有内容。

                    

                    

                    

                5还有很多别的方法,暂时用到的就这几个了,以后需要在用的,就查看源码,看API。

      request对象

          我们知道,request就是将请求文本封装而成的对象,所以通过request能获得请求文本中的所有内容,请求头、请求体、请求行 。

                

            1、请求行内容的获取。

              

              

                

            2请求头的获取

                随便百度一个东西,然后查看的请求头,包括以下这些内容,稍作了解。

                

                String getHeader(java.lang.String name) 获得指定头内容String【】

                  

                  

                long getDateHeader(java.lang.String name) 获得指定头内容Date

                int getIntHeader(java.lang.String name)  获得指定头内容int

                Enumeration getHeaders(java.lang.String name) 获得指定名称所有内容

            3请求体的获取 -- 请求参数的获取

               分两种,一种get请求,一种post请求

               get请求参数:http://localhost:8080/test01/MyServlet?username=jack&password=1234

               post请求参数: <form method="post"><input type="text" name="username">

                String request.getParameter(String) 获得指定名称,一个请求参数值。

                String[] request.getParameterValues(String) 获得指定名称,所有请求参数值。例如:checkbox、select等

                Map<String , String[]> request.getParameterMap() 获得所有的请求参数  

    

            4请求转发

                request.getRequestDispatcher(String path).forward(request,response);  //path:转发后跳转的页面,这里不管用不用"/"开头,都是以web项目根开始,因为这是请求转发,请求转发只局限与在同一个web项目下使用,所以这里一直都是从web项目根下开始的,

                web项目根:

                    开发:G:\Workspaces\test01\WebRoot\..

                    运行时:D:\java\tomcat\apache-tomcat-7.0.53\webapps\test01\..

                 web站点根:

                    运行时:D:\java\tomcat\apache-tomcat-7.0.53\webapps\..

                从这里可以看出,web项目根就是从该web项目名开始,所以我们请求转发时,只需要接着项目名后面需要访问的路径写就行了,

                特点:浏览器中url不会改变,也就是浏览器不知道服务器做了什么,是服务器帮我们跳转页面的,并且在转发后的页面,能够继续使用原先的request,因为是原先的request,所以request域中的属性都可以继续获取到。

                

      response对象

          

        常用的一个方法:response.setHeader(java.lang.String name, java.lang.String value) 设置指定的头,一般常用。

             例如:设置每隔3秒就自动刷新一次,

              response.setHeader("Refresh",3);

              

              

              这样可以看到现在时间的秒数,会发现每隔三秒就会自动刷新一次页面。

        这个最重要的一个就是重定向,其他的一些操作都被封装到response对象中了,重点讲解重定向

          重定向(页面跳转)

            方式一:手动方案

                response.setStatus(302);  //状态码302就代表重定向

                response.setHeader("location","http://www.baidu.com");

            方式二:使用封装好的,通过response.sendRedirect("http://www.baidu.com");

          特点:服务器告诉浏览器要跳转的页面,是浏览器主动去跳转的页面,浏览器知道,也浏览器的地址栏中url会变,是浏览器重新发起一个请求到另外一个页面,所以request是重新发起的,跟请求转发不一样。

            注意:response.sendRedirect(path);  //

            第一种:response.sendRedirect("/test01/MyServlet01");  //使用了"/"开头,说明是从web站点根开始,所以需要写test01/MyServlet01

            第二种:response.sendRedirect("MyServlet01");  //没有使用"/"开头,说明是从web项目根开始,那么就无需写test01了。

            重定向没有任何局限,可以重定向web项目内的任何路径,也可以访问别的web项目中的路径,并且这里就用"/"区分开来,如果使用了"/"开头,就说明我要重新开始定位了,不访问刚才的web项目,自己写项目名,如果没有使用"/"开始,那么就知道是访问刚才那个web项目下的servlet,就可以省略项目名了。就是这样来区别。

 

 

五、总结

      这一章节篇幅较长,不过理清很多知识点

          1、什么是servlet?如果编写servlet?

          2、分析了servlet的部分源码,知道了其中的一些设计巧妙的东西,比如,本来编写servlet是能看到其生命周期的,但是在其设计下,我们只关注doGet和doPost方法,为什么能这样呢?就可以通过源码中得知。

          3、servlet的生命周期,web.xml的配置

          4、servlet中的ServletConfig对象,ServletContext对象,request对象,response对象的详细讲解。包括其中的一些常用的方法。

          5、下一篇讲解一下request、response的中文乱码问题的解决

            

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