JavaWeb——Servlet

Sevlet

一、 Servlet简介
- 1.1 Servlet是什么
- 1.2 Servlet能做什么？
- 1.3 常见Servlet容器
二、 Hello.Servlet
- 2.1关于 HttpServlet、GenericServlet 和 Servlet 的关系
三、 Servlet原理
四、Maaping问题
五、ServletContext
- 5.1 通过ServletContext实现共享数据
- 5.2 请求转发
- 5.3 读取资源文件
- 5.4 HttpServletReponse
- - 5.4.1方法
  - - 负责向浏览器发送数据的方法
    - 负责向浏览器发送响应头的方法
    - 响应状态码
  - 5.4.2 下载文件
  - 5.4.3 验证码功能
  - 5.4.4 重定向实现(重点)
  - - 重定向到百度
    - 重定向的实质
    - 重定向和转发的区别
- 5.5 HttpServletRequest
- - 5.5.1 获取前端传递的参数，请求转发

一、 Servlet简介 1.1 Servlet是什么

命名解析：Servlet = Service + Applet，表示小服务程序
摘自百度百科

Servlet（Server Applet）是Java Servlet的简称，称为小服务程序或服务连接器，用Java编写的服务器端程序，具有独立于平台和协议的特性，主要功能在于交互式地浏览和生成数据，生成动态Web内容。
狭义的Servlet是指Java语言实现的一个接口，广义的Servlet是指任何实现了这个Servlet接口的类。从原理上讲，Servlet可以响应任何类型的请求，但绝大多数情况下Servlet只用来扩展基于HTTP协议的Web服务器。
Java Servlet 是运行在 Web 服务器或应用服务器上的程序，它是作为来自 Web 浏览器或其他 HTTP 客户端的请求和 HTTP 服务器上的数据库或应用程序之间的中间层。摘自菜鸟教程

1.2 Servlet能做什么？

使用 Servlet，可以收集来自网页表单的用户输入，呈现来自数据库或者其他源的记录，还可以动态创建网页。

1.3 常见Servlet容器

Tomcat, Jetty, resin, Oracle Application server, WebLogic Server, Glassfish, Websphere, JBoss 等等。（提供了 Servlet 功能的服务器，叫做 Servlet 容器。对 web 程序来说，Servlet 容器的作用就相当于桌面程序里操作系统的作用，都是提供一些编程基础设施）

二、 Hello.Servlet 2.1关于 HttpServlet、GenericServlet 和 Servlet 的关系

源码中的Servlet的继承实现结构
Servlet接口

Servlet实现类GenericServlet
GenericServlet子类HttpServlet
最主要的方法void service(ServletRequest var1, ServletResponse var2) throws ServletException, IOException;

Servlet
Servlet类提供了五个方法，其中三个生命周期方法和两个普通方法

GenericServlet
GenericServlet 是一个抽象类，实现了 Servlet 接口，并且对其中的 init() 和 destroy() 和 service() 提供了默认实现。在 GenericServlet 中，主要完成了以下任务：
①将 init() 中的 ServletConfig 赋给一个类级变量，可以由 getServletConfig 获得；
②为 Servlet 所有方法提供默认实现；
③可以直接调用 ServletConfig 中的方法；

HttpServlet
HttpServlet 也是一个抽象类，它进一步继承并封装了 GenericServlet，使得使用更加简单方便，由于是扩展了 Http 的内容，所以还需要使用 HttpServletRequest 和 HttpServletResponse，这两个类分别是 ServletRequest 和 ServletResponse 的子类。

开发一个Servlet程序只需要完成两个步骤：
1、编写Servlet接口实现类
2、把开发好的Java类部署到web服务器中
Servlet接口Sun公司有两个默认的实现类：HttpServlet，

1、构建一个普通的Maven项目，删除src目录,在当前项目里面新建maven moudle，这个空的工程就是Maven主工程
在pom.xml中配置Servlet相关的

    
        javax.servlet
        javax.servlet-api
        4.0.1
    
        
            javax.servlet.jsp
            jsp-api
            2.2
            provided

2、关于Maven父子工程里理解
父项目中会有

    
        stu20211010

子项目中会有

  
    study-for-maven
    org.example
    1.0-SNAPSHOT

父项目中的Java子项目可以直接使用

		son extends father;

3、Maven环境优化

① 修改web.xml为最新的

②将maven的结构搭建完整

4、编写一个Servlet程序

编写一个普通类，实现Sevlet接口，直接继承HttpServlet实现类

public class HelloServlet extends HttpServlet {
    @Override
    protected void doGet(HttpServletRequest req, HttpServletResponse resp) throws ServletException, IOException {
        System.out.println("进入doGet方法");
        PrintWriter writer  = resp.getWriter();//响应流
        writer.print("Hello,Servlet");
    }

    @Override
    protected void doPost(HttpServletRequest req, HttpServletResponse resp) throws ServletException, IOException {
        System.out.println("doPost方法");
    }
}

5、编写Servlet的映射
编写的Java程序要通过浏览器访问，浏览器需要连接web服务器，所以需要在web服务中注册我们写的Servlet，还需要提供一个浏览器能够访问的路径。
web.xml

  
    hello
    com.servlet.HelloServlet
  

  
    hello
    /hello

6、配置tomcat

7、启动测试
访问：http://localhost:8080/servlet01/hello
控制台输出
网页输出：

对应了代码中方法：

三、 Servlet原理

针对 Servlet 的每次请求，Web 服务器在调用 service() 方法之前，都会创建 HttpServletRequest 和 HttpServletResponse 对象。其中，HttpServletRequest 对象用于封装 HTTP 请求消息，简称 request 对象。HttpServletResponse 对象用于封装 HTTP 响应消息，简称 response 对象
在图中，首先浏览器向 Web 服务器发送了一个 HTTP 请求，Web 服务器根据收到的请求，会先创建一个 HttpServletRequest 和 HttpServletResponse 对象，然后再调用相应的 Servlet 程序。

在 Servlet 程序运行时，它首先会从 HttpServletRequest 对象中读取数据信息，然后通过 service() 方法处理请求消息，并将处理后的响应数据写入到 HttpServletResponse 对象中。最后，Web 服务器会从 HttpServletResponse 对象中读取到响应数据，并发送给浏览器。

需要注意的是，在 Web 服务器运行阶段，每个 Servlet 都只会创建一个实例对象，针对每次 HTTP 请求，Web 服务器都会调用所请求 Servlet 实例的 service（HttpServletRequest request，HttpServletResponse response）方法，并重新创建一个 request 对象和一个 response 对象。
总流程

四、Maaping问题

1、一个Servlet可以指定一个映射路径

  
    hello
    com.servlet.HelloServlet
  
  
    hello
    /hello

2、一个Servlet可以指定多个映射路径

  
    hello
    com.servlet.HelloServlet
  

  
    hello
    /hello
  

  
    hello
    /hello1
  
  
    hello
    /hello2
  
  
    hello
    /hello3
  
  
    hello
    /hell4

3、一个Servlet指定通用映射路径
使用通配符后，hello下的任何路径都可以成功请求

  
    hello
    /hello/*

4、默认请求路径,慎重使用

  
    hello
    /*

5、自定义后缀实现请求映射，*前不能加任何请求路径

  
    hello
    *.xxx

6、优先级
指定了固有映射路径的优先级高，找不到就会走默认处理请求

五、ServletContext

servletContext接口是Servlet中最大的一个接口，呈现了web应用的Servlet视图。ServletContext实例是通过 getServletContext()方法获得的，由于HttpServlet继承GenericServlet的关系，GenericServlet类和HttpServlet类同时具有该方法。

//设置Context属性：
		ServletContext application=this.getServletContext();
		application.setAttribute("person1",new Person("Jim"));
		application.setAttribute("person2",new Person("Green"));
//获取Context属性：
		ServletContext application=this.getServletContext();
		Enumberation persons=application.getAttributeNames();
		while(persons.hasMoreElements()){
		String name=(String)persons.nextElement();
		Person p=(Person)persons.getAttribute(name);
		application.removeAttribute(name);

        ServletContext servletContext = this.getServletContext();
        String str = "learn for servlet";
        //将一个数据保存在ServletContext中，名字为desc，值为str
        servletContext.setAttribute("desc",str);

5.1 通过ServletContext实现共享数据

1、数据输入类

    @Override
    protected void doGet(HttpServletRequest req, HttpServletResponse resp) throws ServletException, IOException {
        System.out.println("进入doGet方法");
        PrintWriter writer  = resp.getWriter();//响应流
        writer.print("Hello,Servlet");

        ServletContext servletContext = this.getServletContext();
        String str = "learn for servlet";
        servletContext.setAttribute("desc",str);//将一个数据保存在ServletContext中，名字为desc，值为str

    }

2、数据读取类

    @Override
    protected void doGet(HttpServletRequest req, HttpServletResponse resp) throws ServletException, IOException {
        ServletContext servletContext = this.getServletContext();
        String desc = (String) servletContext.getAttribute("desc");

        resp.setContentType("text/html;charset=utf-8");
        PrintWriter writer = resp.getWriter();
        writer.print(desc);
    }

3、Servlet注册
web.xml

  
    hello
    com.servlet.HelloServlet
  
  
    get
    com.servlet.GetServlet
  
  
    get
    /get
  

  
    hello
    /hello

5.2 请求转发

编写转发类

public class ForwardTest extends HttpServlet {

    @Override
    protected void doGet(HttpServletRequest req, HttpServletResponse resp) throws ServletException, IOException {
        ServletContext context = this.getServletContext();
        RequestDispatcher requestDispatcher = context.getRequestDispatcher("/hello");//转发的请求路径
        requestDispatcher.forward(req,resp);//调用forward实现请求转发

    }

    @Override
    protected void doPost(HttpServletRequest req, HttpServletResponse resp) throws ServletException, IOException {
        super.doPost(req, resp);
    }
}

目标类

public class HelloServlet extends HttpServlet {

    @Override
    protected void doGet(HttpServletRequest req, HttpServletResponse resp) throws ServletException, IOException {
        PrintWriter writer = resp.getWriter();
        writer.print("forward success!");
        System.out.println("转发成功！");
    }

    @Override
    protected void doPost(HttpServletRequest req, HttpServletResponse resp) throws ServletException, IOException {
        super.doPost(req, resp);
    }
}

配置注册

  
    forward
    com.servlet.ServletContext.ForwardTest
  
  
    forward
    /forward
  
  
  
    hello
    com.servlet.ServletContext.HelloServlet
  
  
    hello
    /hello

访问网址：http://localhost:8080/stu20211011/forward。如果转发成功网页上会显示（forword success!）
访问结果：

转发过程

5.3 读取资源文件

Properties

在java目录下新建properties
在resource目录下新建properties

现象：都被打包到了同一路径下：classes：classpath

读取资源

public class GetResourceTest extends HttpServlet {

    @Override
    protected void doGet(HttpServletRequest req, HttpServletResponse resp) throws ServletException, IOException {
        InputStream resourceAsStream = this.getServletContext().getResourceAsStream("/WEB-INF/classes/db.properties");
        Properties properties = new Properties();
        properties.load(resourceAsStream);
        String username = properties.getProperty("username");

        //将获取到的信息写出到网页
        resp.getWriter().print(username);
        //输出到控制台
        System.out.println(username);

    }

    @Override
    protected void doPost(HttpServletRequest req, HttpServletResponse resp) throws ServletException, IOException {
        super.doPost(req, resp);
    }
}

网页输出

5.4 HttpServletReponse

web服器接收到客户端的http请求，针对这个请求，分别创建了一个代表请求的HttpServletRequest对象和一个代表响应的HttpServletReponse对象

HttpServletRequest：获取客户端请求过来的参数
HttpServletRsponse：给客户端响应信息

5.4.1方法负责向浏览器发送数据的方法

getOutputStream()、getWriter()

    ServletOutputStream getOutputStream() throws IOException;

    PrintWriter getWriter() throws IOException;

负责向浏览器发送响应头的方法

    void setCharacterEncoding(String var1);

    void setContentLength(int var1);

    void setContentLengthLong(long var1);

    void setContentType(String var1);


    void setDateHeader(String var1, long var2);

    void addDateHeader(String var1, long var2);

    void setHeader(String var1, String var2);

    void addHeader(String var1, String var2);

    void setIntHeader(String var1, int var2);

    void addIntHeader(String var1, int var2);

响应状态码

    int SC_ConTINUE = 100;
    int SC_SWITCHING_PROTOCOLS = 101;
    int SC_OK = 200;
    int SC_CREATED = 201;
    int SC_ACCEPTED = 202;
    int SC_NON_AUTHORITATIVE_INFORMATION = 203;
    int SC_NO_ConTENT = 204;
    int SC_RESET_ConTENT = 205;
    int SC_PARTIAL_ConTENT = 206;
    int SC_MULTIPLE_CHOICES = 300;
    int SC_MOVED_PERMANENTLY = 301;
    int SC_MOVED_TEMPORARILY = 302;
    int SC_FOUND = 302;
    int SC_SEE_OTHER = 303;
    int SC_NOT_MODIFIED = 304;
    int SC_USE_PROXY = 305;
    int SC_TEMPORARY_REDIRECT = 307;
    int SC_BAD_REQUEST = 400;
    int SC_UNAUTHORIZED = 401;
    int SC_PAYMENT_REQUIRED = 402;
    int SC_FORBIDDEN = 403;
    int SC_NOT_FOUND = 404;
    int SC_METHOD_NOT_ALLOWED = 405;
    int SC_NOT_ACCEPTABLE = 406;
    int SC_PROXY_AUTHENTICATION_REQUIRED = 407;
    int SC_REQUEST_TIMEOUT = 408;
    int SC_ConFLICT = 409;
    int SC_GONE = 410;
    int SC_LENGTH_REQUIRED = 411;
    int SC_PRECONDITION_FAILED = 412;
    int SC_REQUEST_ENTITY_TOO_LARGE = 413;
    int SC_REQUEST_URI_TOO_LONG = 414;
    int SC_UNSUPPORTED_MEDIA_TYPE = 415;
    int SC_REQUESTED_RANGE_NOT_SATISFIABLE = 416;
    int SC_EXPECTATION_FAILED = 417;
    int SC_INTERNAL_SERVER_ERROR = 500;
    int SC_NOT_IMPLEMENTED = 501;
    int SC_BAD_GATEWAY = 502;
    int SC_SERVICE_UNAVAILABLE = 503;
    int SC_GATEWAY_TIMEOUT = 504;
    int SC_HTTP_VERSION_NOT_SUPPORTED = 505;

5.4.2 下载文件

1、像浏览器输出信息
2、下载文件

获取要下载文件的路径
下载的文件名
使浏览器支持下载(Content——Disposition)
获取下载文件的输入流
创建缓冲区
获取OutputStream对象
将FileOutputStream流写入到buffer缓冲区
使用OutputStream将缓冲区的数据输出到客户端

    @Override
    protected void doGet(HttpServletRequest req, HttpServletResponse resp) throws ServletException, IOException {
        //1、获取要下载文件的路径
        String realPath = "D:\IdeaProjects\JavaWebStudy\study-for-maven\stu20211011\src\main\resources\images\tomcat.jpg";
        //2、下载的文件名
        String fileName = realPath.substring(realPath.lastIndexOf("\") + 1);
        //3、使浏览器支持下载,中文文件名URLEncoder.encode编码，否则有可能出现乱码
        resp.setHeader("Content-disposition","attachment;filename="+ URLEncoder.encode(fileName,"UTF-8"));
        //4、获取下载文件的输入流
        FileInputStream fileInputStream = new FileInputStream(realPath);
        //5、创建缓冲区
        int len = 0;
        byte[] buffer = new byte[1024];
        //6、获取OutputStream对象
        ServletOutputStream outputStream = resp.getOutputStream();
        //7、将FileOutputStream流写入到buffer缓冲区
        //使用OutputStream将缓冲区的数据输出到客户端
        while ((len = fileInputStream.read(buffer)) != 0){
            outputStream.write(buffer,0,len);
        }

        //关闭资源
        outputStream.close();
        fileInputStream.close();

    }

5.4.3 验证码功能

验证码思路：

前端实现
后端实现，需要一个图片类，生成验证码图片

public class VerificationCodeServlet extends HttpServlet {
    @Override
    protected void doGet(HttpServletRequest req, HttpServletResponse resp) throws ServletException, IOException {
        //使浏览器自动刷新
        resp.setHeader("refresh", "3");
        //在内存中创建一个图片
        BufferedImage image = new BufferedImage(80, 20, BufferedImage.TYPE_INT_RGB);
        //得到图片
        Graphics2D pen = (Graphics2D) image.getGraphics();//笔
        //设置图片背景颜色
        pen.setColor(Color.white);
        pen.fillRect(0, 0, 80, 20);
        //给图片写数据
        pen.setColor(Color.BLUE);
        pen.setFont(new Font(null,Font.BOLD,20));
        pen.drawString(getRandom(),0,20);
        //告诉浏览器，这个请求用图片的方式打开
        resp.setContentType("image/jpeg");
        //网站存在缓存，不让浏览器缓存
        resp.setDateHeader("expires",-1);
        resp.setHeader("Cache-Control","no-cache");
        resp.setHeader("Pragma","no-cache");

        //把图片写给浏览器
        ImageIO.write(image,"jpg",resp.getOutputStream());
    }

    //生成随机数
    private String getRandom() {

        //方式一
        String number = (int) (Math.random() * (9999 - 1000 + 1) + 1000)+"";
        //方式二
        //Random random = new Random();
        //String number = random.nextInt(9999999)+"";
        //StringBuffer stringBuffer = new StringBuffer();
        //for (int i = 0; i < 7-number.length(); i++) {
        //    stringBuffer.append("0");//不足七位用0填充
        //}
        //number = stringBuffer.toString() + number;
        return number;

    }


    @Override
    protected void doPost(HttpServletRequest req, HttpServletResponse resp) throws ServletException, IOException {
        super.doPost(req, resp);
    }
}

5.4.4 重定向实现(重点)

重定向(Redirect)就是通过各种方法将各种网络请求重新定个方向转到其它位置
应用场景：登录，注册

重定向请求到另一个网页的最简单的方式是使用 response 对象的 sendRedirect() 方法。

重定向到百度

    protected void doGet(HttpServletRequest req, HttpServletResponse resp) throws ServletException, IOException {
    //冲定向时一定要注意路径问题
        resp.sendRedirect("https://www.baidu.com");
    }

重定向后的请求头

重定向的实质

      // 设置响应内容类型
      response.setContentType("text/html;charset=UTF-8");

      // 要重定向的新位置
      String site = new String("http://www.runoob.com");

      response.setStatus(response.SC_MOVED_TEMPORARILY);
      response.setHeader("Location", site);

重定向和转发的区别

相同点

都可以实现页面跳转

不同点

请求转发时，url不会发生变化
请求重定向时，url会定位到重定向的目标地址

5.5 HttpServletRequest

代表客户端的请求，用户通过http协议访问服务器，请求中的所有信息会被封装到HttpServletRequest，通过request方法可以获得客户端的所有信息

5.5.1 获取前端传递的参数，请求转发

getParameter（String s）,getParameterValues(String s)

获取表单内容
jsp文件

<%@ page contentType="text/html;charset=UTF-8" language="java" %>


    Title


login

    <%--以post方式提交表单，提交到login请求--%>
    
        用户名：

        密码：

        兴趣：
        足球
        篮球
        羽毛球

后台Java文件

public class RequestTest extends HttpServlet {
    @Override
    protected void doGet(HttpServletRequest req, HttpServletResponse resp) throws ServletException, IOException {
        req.setCharacterEncoding("UTF-8");
        resp.setCharacterEncoding("UTF-8");
        String username = req.getParameter("username");
        String password = req.getParameter("pwd");
        String[] hobbies = req.getParameterValues("hobbies");
        //后台接收中文乱码问题
        System.out.println("username:" + username + "password" + password);
        System.out.println(Arrays.toString(hobbies));

        //通过请求准发
        req.getRequestDispatcher("/success.jsp").forward(req,resp);
        //req.getRequestDispatcher(req.getContextPath()+"/success.jsp").forward(req,resp);
    }

    @Override
    protected void doPost(HttpServletRequest req, HttpServletResponse resp) throws ServletException, IOException {
        doGet(req, resp);
    }
}

犯错的地方：在写Java文件时，这里前端发送表单采用的是post请求，后台应该调用对应的请求，即doPost(),但在一开始重写方法的时候没有更改doPost方法中调用doGet方法，导致网页一直运行包405错误。

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