参考资料：
《Java Web开发基础教程》 —— 李俊（主要）编著

文章目录

• 1. Servlet 简介
• 2. 开发环境搭建
• • 2.1 安装配置Tomcat
  • 2.2 IDEA创建Web项目
• 3. Hello Servlet
• • 3.1 编写测试类
  • 3.2 编写跳转页面
  • 3.3 修改Tomcat配置
• 4.Servlet 标识的两种方式
• • 4.1 注解方式
  • 4.2 XML配置文件方式
• 5. Servlet 的生命周期
• • 5.1 初始化阶段
  • 5.2 运行阶段
  • 5.3 销毁阶段
• 6. Servlet 的常用对象
• • 6.1 ServletConfig 对象
  • • 6.1.1 方法说明
    • 6.1.2 测试
  • 6.2 ServletContext对象
  • • 6.2.1 获取Web应用的初始化参数
    • 6.2.2 实现多个Servlet的数据共享
  • 6.3 HttpServletRequest 对象
  • • 6.3.1 获取请求消息头
    • 6.3.2 获取请求消息体
    • 6.3.3 解决乱码 & 请求转发 Servlet 传递
    • 6.3.4 请求转发的5个特点
  • 6.4 HttpServletResponse 对象
  • • 6.4.1 常用设置响应消息头字段方法
    • 6.4.2 response 对象输出流的方法
    • 6.4.3 文件下载 & 文本输出
    • 6.4.4 解决乱码 & 请求重定向
    • 6.4.5 请求重定向的5个特点

1. Servlet 简介

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Servlet 的定义：Servlet是一种运行在Web服务端的Java应用程序，是由SUN公司提供的一种用于开发动态Web资源的技术。

Servlet 的作用：

• 收集来自网页表单
  的用户输入
• 通过与数据库交互来操作数据
• 动态创建网页

Servlet 的本质：遵循规范进行编写的Java类，没有main方法，创建、使用、销毁都有Servlet容器进行管理

如上图所示，将HTTP请求交由给Servlet程序处理的HTTP服务器通常称为Servlet容器，常见容器有Tomcat、Jetty、WebLogic以JBoss等

2. 开发环境搭建

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2.1 安装配置Tomcat

• Windows10 操作系统
• JDK8——用于支持基于Java语言开发的软件环境
• Tomcat9——基于Java语言开发的免费开源的Web应用服务器，即Servlet容器
• IDEA 2021 专业版——Java语言开发的集成环境，可搭建JavaWeb项目（Community Edition社区版除外）

这里主要介绍Tomcat的安装与配置

Tomact官网 https://tomcat.apache.org/

以 【Tomcat 9.0.52 Released】版本为例

选择可执行文件，方便安装

安装后的目录结构

配置环境变量，在系统变量一栏新建，用于表示JDK和Tomcat的目录

在系统变量中的PATH变量添加JDK和Tomcat的bin文件夹

至此，Tomcat配置完毕，接下来是web项目的创建。

2.2 IDEA创建Web项目

首次创建Java企业项目，需要新建Tomcat的服务器


找到之前安装好的Tomcat目录

若下方未显示JDK，点击添加后，选择对应的JDK目录即可

点击下一步后，只需选择Servlet

目前的项目结构

3. Hello Servlet

---

3.1 编写测试类

HelloServlet.java

package com.example.project;

import java.io.*;
import javax.servlet.http.*;
import javax.servlet.annotation.*;

@WebServlet(name = "helloServlet", value = "/hello")
public class HelloServlet extends HttpServlet {
    public void doGet(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response) throws IOException {
        System.out.println("Hello,Servlet!");
    }

}

3.2 编写跳转页面

index.jsp

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



    


<%= "Hello World!" %>



Hello Servlet

访问localhost:8080/project_war_exploded的页面

点击超链接后的页面

3.3 修改Tomcat配置

通过刚才的测试可以发现，访问的URL末尾有项目的名称project_war_exploded，那么如何省去这个名称，使得测试URL看起来更简洁呢，接下来就需要配置一下Tomcat

首先设置自动更新类和资源，这样在修改JSP页面的时候，服务器可以自动的刷新

接着点击部署，然后向下滑动滚动条

选择第一个空白

选择完毕后依次点击应用Apply和确定OK
再次启动Tomcat后，效果如下

4.Servlet 标识的两种方式

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对于部分3的测试，你是否疑惑，为什么在点击超链接后，web服务器能执行java类的代码呢？
在了解这些之前，我们看看前端页面的关键一句代码：Hello Servlet
当我们在页面点击超链接后，地址URL变成了localhost:8080/hello，同时也可以直接访问这个地址。

在helloServlet类中有这么一句：@WebServlet(name = "helloServlet", value = "/hello")
在Java当中像这样带@符号的叫做注解，其作用是将当前类标识为一个Servlet类，这样Tomcat
容器便可以访问到该类。

注：Servlet标识不能重复，否则部署项目时会报错

4.1 注解方式

有两种方式使用注解来标识Servlet类

• @WebServlet(name = "ServletClassName", value = "url")
• @WebServlet(name = "ServletClassName", urlPattern="url")

其中的url便是前端网页调用时需要访问的地址比如 @WebServlet(name = “helloServlet”, value = “/hello”)

4.2 XML配置文件方式

在web项目中通常会有web.xml配置文件

注解是JDK1.5版本、Servlet3.0版本之后开始出现的，在那之前，JavaWeb项目里的Servlet声明通常是通过配置该文件，比如声明之前的hello类，具体代码如下：

    
        hello
        com.example.project.HelloServlet
    
    
    
        hello
        /hello
    

XML配置Servlet说明

• 用于注册Servlet，并且需要制定Servlet名称和完整类名
• 则用于映射Servlet对外访问的虚拟路径
• 必须存在于某个中
• 则用于指定访问该Servlet的虚拟路径，以"/"开头则表示Web应用程序的根目录

5. Servlet 的生命周期

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Servlet和Java中其他任何对象一样，都有生命周期，即对象从创建到销毁的过程。

5.1 初始化阶段

可以在Servlet类中重写init()方法，来编写Servlet类初始化的代码

当Servlet 容器（Tomcat）接收到客户端发来的HTTP请求要访问某个Servlet时，首先检查内存中是否已经有了该Servlet对象，如果有就直接使用，否则就创建Servlet实例对象。

调用 init()方法实现Servlet的初始化工作，在整个生命周期过程中只执行一次。

在代码具体实现中有两种重写方式：

• public void init(ServletConfig config) 该方法用到了Servlet的config对象，这是读取关于Servlet的一些配置，有XML配置和注解配置两种方式，在之后部分会详细介绍
• public void init() 仅仅做初始化的工作，具体工作由开发者编写

package com.example.project;

import javax.servlet.ServletConfig;
import javax.servlet.ServletException;
import javax.servlet.http.*;
import javax.servlet.annotation.*;

@WebServlet(name = "helloServlet", value = "/hello")
public class HelloServlet extends HttpServlet {
    @Override
    public void init(ServletConfig config) throws ServletException {
        super.init(config);
    }

    @Override
    public void init() throws ServletException {
        super.init();
    }
}

5.2 运行阶段

Servlet容器（Tomcat）将HTTP请求和响应封装成Java对象 并作为参数传给service()方法，该方法会根据HTTP请求的类型决定调用的doGet()或doPost()方法来处理业务逻辑。

Servlet容器对于每一次的访问请求都会调用一次service()方法，而在实际开发中，一般只关注doGet()和doPost()方法中具体业务的实现。

5.3 销毁阶段

当服务器关闭或Web应用被移除Servlet容器时，Servlet对象被销毁。

销毁之前，容器会调用destroy()方法，以便Servlet对象释放所占用的资源。

6. Servlet 的常用对象

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Servlet的具体实现是通过继承HttpServlet类来进行的，作为一个Java类，它包含一些常用对象：

对象名	描述
ServletConfig	初始化Servlet
ServletContext	共享多个Servlet的信息
HttpServletRequest	HTTP请求信息
HttpServletResponse	HTTP响应信息

6.1 ServletConfig 对象

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6.1.1 方法说明

该对象主要是用于存储一些关于Servlet的配置信息，常用方法有：

方法名	作用
String getInitParameter(String name)	根据初始化参数名返回对应的参数
Enumeration getInitParameterNames()	返回所有的初始化参数名
ServletContext getServletContext()	返回一个表示当前Web应用的ServletContext对象
String getServletNames()	返回 Servlet 的名字

6.1.2 测试

• 注解方式

package com.example.project;

import javax.servlet.ServletConfig;
import javax.servlet.ServletException;
import javax.servlet.http.*;
import javax.servlet.annotation.*;

@WebServlet(name = "helloServlet",
        value = "/hello",
        initParams = {
        @WebInitParam(name = "Encoding", value = "UTF-8"),
                @WebInitParam(name = "myName", value = "lazycat")
        })
public class HelloServlet extends HttpServlet {
    @Override
    public void init(ServletConfig config) throws ServletException {
        System.out.println(config.getInitParameter("Encoding"));
        System.out.println("Hello " + config.getInitParameter("myName"));
    }
}

效果图：

• XML方式

web.xml

        
            hello
            com.example.project.HelloServlet
            
                Encoding
                UTF-8
            
            
            
                myName
                lazycat
            
        
    
        
            hello
            /hello
        

这种方式下的Servlet类简化为：
HelloServlet.java

package com.example.project;

import javax.servlet.ServletConfig;
import javax.servlet.ServletException;
import javax.servlet.http.*;

public class HelloServlet extends HttpServlet {
    @Override
    public void init(ServletConfig config) throws ServletException {
        System.out.println(config.getInitParameter("Encoding"));
        System.out.println("Hello " + config.getInitParameter("myName"));
    }
}

通过比较发现，还是注解看起来简洁一些。

6.2 ServletContext对象

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Servlet容器（Tomcat）启动时，会为每个Web应用创建一个唯一的ServletContext对象来代表当前Web应用。

该对象不仅封装了当前Web应用的所有信息，而且实现了多个Servlet之间数据的共享。

它的主要作用有：获取Web初始化参数、实现多个Servlet的数据共享

常用方法有：

方法名	作用
Enumeration getAtrributeNames()	返回所有ServletContext所有域属性名的一个可迭代对象
Object getAttribute(String name)	根据参数属性名返回相应属属性值
void removeAttribute(String name)	根据参数属性名删除相应的域属性
void setAttribute(String name, Object obj)	设置域参数，其中name是属性名，obj是属性值

6.2.1 获取Web应用的初始化参数

在web.xml文件中，除了配置Servlet的初始化信息外，还可以配置整个Web应用的初始化信息

    
        appName
        javaweb
    
    
    
        appAddress
        myapp
    

位于 中

在Servlet类中获取所有初始化参数的值.以doGet方法为例：

ServletContext context = this.getServletContext();
Enumeration names = context.getInitParameterNames();
while(names.hasMoreElements(){
	String name = names.nextElement();
	String value = context.getInitParameter(name);
	System.out.println(name + "," + value);
}

6.2.2 实现多个Servlet的数据共享

以下两个Servlet类均以doGet方法为例
servlet1.java

this.getServletContext().setAttribute("data", "test");

servlet2.java

ServletContext sc = this.getServletContext();
System.out.println(sc.getAttribute("data"));

6.3 HttpServletRequest 对象

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该对象是doGet和doPost方法的第一个参数。

HTTP请求消息分为请求消息头 和 请求消息体 两部分。

6.3.1 获取请求消息头

相关方法：

方法名	作用
String getMethod()	获取HTTP的请求方式（如GET，POST等）
String getRequestURI()	获取URL请求的资源名称部分，即位于URL的主机和端口号之后，参数之前的部分
String getContextPath()	获取URL请求的参数部分，即URL中间号（?）后面的所有内容
String getServletPath()	获取URL中Web应用程序的路径，以"/"开头
Enumeration getHeaderNames()	获取所有请求消息头的名称
String getHeader(String name)	获取一个指定名称的头字段的值
String getCharcterEncoding()	获取请求消息体部分的字符集编码

6.3.2 获取请求消息体

相关方法：

方法名	作用
String getParameter(String name)	获取某个指定名称的参数值，若不存在则返回null
String[] getParameterValues(String name)	Http请求消息中可有相同名称的参数，（如表单的复选框），返回所有对应参数值

6.3.3 解决乱码 & 请求转发 Servlet 传递

解决乱码 ：

• doPost方法request.setCharacterEncoding("utf-8");
• doGet方法
  String data = req.getParameter("data")
  data = new String(data.getBytes("iso-8859-1"), "utf-8");

请求转发：
在Servlet中，当一个Web资源收到客户端请求后，如果希望Servlet处理请求，或希望将请求的数据转发到页面上显示，可通过RequestDispathcer 对象的 forward()方法实现。

ServletRequest接口定义了 getRequestDispatcher(String path) 方法

作用：返回封装某个路径所指定资源的RequestDispatcher对象，其中path必须以"/"开头，表示当前Web应用的根目录

注：WEB-INF目录的内容对 RequestDispathcer对象 可见

方法名	作用
forward(ServletRequest request, ServletResponse response	从一个Servlet传递给另一个Web资源。该方法必须在响应提交给客户端之前被调用

范例：servlet1 请求传递到servlet2（以doGet方法为例）
servlet1.java

request.setAttribute("name", "lazycat");
request.getRequestDispathcer("/servlet2").forward(request, response);

servlet2.java

String name = (String)request.getAttribute("name");

6.3.4 请求转发的5个特点

• 浏览器地址栏无变化，请求转发属于服务器端内部的行为，作为客户端并不能知道该过程
• 不管服务器端请求转发多少次，对于客户端都属于一次请求。
• 转发的Servlet之间共享request域对象的数据
• 可转发到WEB-INF目录下的页面文件中
• 不可以访问工程以外的资源。该过程只能发生在同一个工程的不同Web资源之间

6.4 HttpServletResponse 对象

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HTTP响应消息分为状态行、响应头和消息体三部分

6.4.1 常用设置响应消息头字段方法

方法名	作用
void setHeader(String name, String value)	设置HTTP的响应头字段
void setContentLength(int len)	设置响应消息的实体内容大小，单位为字节（B）
void setContextType(String type)	设置Servlet输出内容的MIME类型。例如，若发送到客户端的内容是PDF的文档数据，则设置为"application/pdf"，若为文本，则为"text/html;charset=UTF-8"
void setCharacterEncoding(String charset)	设置输出内容使用的字符编码

6.4.2 response 对象输出流的方法

方法名	作用
getOutputStream()	获取字节输出流对象，可直接输出字节数组中的二进制数据
getWriter()	获取类型为PrintWriter的字节输出流对象，可直接输出字符文本内容

6.4.3 文件下载 & 文本输出

通过该对象可实现文件下载，以doGet方法实现下载PDF文件为例（pdf在index.jsp同级目录中）：

response.setContextType("application/pdf");
response.setHeader("Context-Disposition", "attachment;fileName="+"save.pdf");
String path = this.getServletContext().getRealPath("/");
File file = new File(path + "test.pdf");
ServletOutputStream out;
try{
	FileInputStream inputStream = new FileInputStream(file);
	out = response.getOutputStream();
	int b = 0;
	byte[] buffer = new byte[512];
	while((b = inputStream.read(buffer)) != -1){
		out.wirte(buffer, 0, b);
	}
	inputStream.close();
	out.close();
	out.flush();	// 强制刷新缓冲区
} catch(IOException e){
	e.printStackTrace();
}

文本输出

String data = "test print";
PrintWriter out = response.getWriter();
out.write(data);

6.4.4 解决乱码 & 请求重定向

解决乱码：
方式一：
response.setCharacterEncoding("UTF-8");
response.setHeader("Context-type", "text/html;charset = utf-8");

方式二：
response.setContextType("text/html;charset="utf-8")

请求重定向：指当Web服务器端接收到客户端的请求后，可能由于某些原因不能访问当前请求的URL所指向的Wweb资源，或服务器根据业务需求而重新指定了一个新的资源路径，让客户端重发请求

可是使用sendRedirect(String location) throws IOException 实现请求重定向

location用于指定重新发送请求的URL地址（相对或者绝对地址）

原理图如下：

6.4.5 请求重定向的5个特点

• 浏览器地址栏会发生变化，请求重定向会告知客户端浏览器重新定位的URL地址，浏览器则会根据该地址重新发送请求
• 客户端发送了两次请求。客户端第一次请求资源后，根据sendRedirect()方法返回的URL路径，重新发送第二次请求
• 不共享request域对象中的数据。两次请求的数据无法共享
• 不能访问WEB-INF下的资源
• 可访问当前工程以外的资源