Tomcat+Http+Servlet

文章目錄

- 1.HTTP
- - 1.1 請求和響應
  - - - HTTP請求：請求行+請求頭+請求體
      - HTTP響應：響應行（狀態行）+響應頭+響應體
- 2. Apache Tomcat
- - 2.1 基本使用
  - 2.2 IDEA中創建 Maven Web項目
  - 2.3 IDEA中使用Tomcat
- 3. Servlet
- - 3.1 Servlet快速入門
  - 3.2 Servlet執行流程
  - 3.3 Servlet 生命周期
  - 3.4 Servlet體系結構
  - - 3.4.1 自定義Servlet類
  - 3.5 Servlet urlPattern配置
  - 3.6 XML配置方式編寫Servlet

JAVAWeb技術棧

BS架構：
B/S架構（Browser/Server架構）是一種常見的軟件架構模式，用于構建Web應用程序。在B/S架構中，瀏覽器（Browser）作為客戶端，通過網絡協議（通常是HTTP）與服務器（Server）進行通信，而服務器負責處理客戶端的請求并生成響應。

客戶端（瀏覽器）：客戶端通常是用戶使用的Web瀏覽器，如Chrome、Firefox或Safari。客戶端負責向服務器發送請求，并將服務器返回的響應顯示給用戶。
服務器：服務器是Web應用程序的核心組件，負責接收客戶端的請求并生成響應。服務器通常運行在專用的硬件設備或計算機上，并提供處理請求的軟件環境

通信

網絡通信：B/S架構依賴于網絡通信來實現客戶端和服務器之間的數據傳輸。通常使用HTTP協議進行通信，客戶端發送HTTP請求到服務器，服務器處理請求并生成HTTP響應返回給客戶端。
數據交互（動態資源）
數據交互：客戶端通過發送請求參數（如表單數據、URL參數等）向服務器發送數據。服務器可以使用不同的技術（如JavaServlet、JSP、ASP.NET等）來處理這些數據，并對其進行驗證、處理和存儲。
界面（靜態資源）
前端界面：B/S架構中的前端界面通常由HTML、CSS和JavaScript等技術來構建和呈現。

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1.HTTP

HTTP（超文本傳輸協議）是一種用于在Web上進行通信的協議。

它定義了客戶端和服務器之間進行請求和響應的規范。
HTTP是基于TCP/IP協議棧的應用層協議，使用在Web瀏覽器和Web服務器之間。
HTTP基于請求和響應模型的，一次請求對應一次響應
HTTP是無狀態的協議，即：每一次請求響應都是獨立的
缺點：多次請求不能共享數據
優點: 速度快

1.1 請求和響應

url格式

http://www.itcast.cn:8080/news/index.html?uid=123&page=1

協議：“http”，常見的協議有HTTP，HTTPS、FTP等
ip地址或域名：“www.itcast.cn”，也可以使用IP地址作為域名使用
端口：“8080”，端口可以省略，默認端口（HTTP:80，HTTPS:443，FTP:21）
資源路徑：“/news/index.html”
查詢參數：“uid=123&page=1”，可以允許有多個參數，多個之間用“&”作為分隔符

http協議特點

簡單快速
無連接
無狀態；
靈活；
支持C/S模式

HTTP請求：請求行+請求頭+請求體

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請求行：
說明請求方法、要訪問的資源以及所使用的協議版本;

請求方法：
GET：從服務器獲取資源（一項或多項）
POST：在服務器新建一個資源
PUT：在服務器更新資源（客戶端提供改變后的完整資源）
DELETE：從服務器刪除資源

請求頭:
緊接著請求行，請求頭部由鍵值對組成，每行一對。請求頭部通知服務器有關于客戶端請求的信息，典型的請求頭有：

Host：表示請求的主機名稱
User-Agent：產生請求的瀏覽器類型
Accept：客戶端（瀏覽器）可接受的資源類型
Content-Type：請求體數據的類型
Authorization：用于發送身份驗證憑據。
Cookie：用于發送服務器分配的Cookie信息。

請求體
請求體不在GET方法中使用，經常在POST、PUT方法中使用

請求體的數據可以是：表單數據、文本、XML、JSON
與請求數據相關的最常使用的請求頭是Content-Type和Content-Length

- - 注意事項：- - 
請求行中的請求方法指定了對資源的操作類型，如獲取、創建、更新或刪除。
請求頭提供了關于請求的附加信息，如客戶端特性、所接受的響應類型等。
請求體用于傳輸實際數據，通常在POST、PUT等方法中使用。Q1： GET和POST請求的區別
- 語義方面：
GET方法用于從服務器獲取資源。GET請求不應該對服務器產生副作用，即不應該修改服務器狀態。
POST方法用于向服務器提交數據，通常用于創建新資源或發送更新請求。POST請求可以對服務器產生副作用，即可以修改服務器狀態。
- 數據傳輸方面：
GET請求將數據附加在URL的查詢參數中，以鍵值對的形式發送。
POST請求將數據放在請求體中進行傳輸，而不是作為URL的一部分。
這使得POST請求更適合傳輸大量數據或敏感數據，因為請求體中的數據不會直接暴露在URL中。
- 數據長度方面：
GET請求的數據傳輸長度通常受到URL長度的限制。
POST請求的數據傳輸長度沒有特定的限制，但服務器和網絡基礎設施可能會設置其自己的限制。
- 緩存方面：
GET請求通常可以被瀏覽器緩存，瀏覽器可以緩存GET請求的響應并在下次請求相同資源時重用緩存的響應，以提高性能。
POST請求通常不被瀏覽器緩存，因為它們可能具有副作用，且每個POST請求可能會產生不同的結果。

HTTP響應：響應行（狀態行）+響應頭+響應體

HTTP響應也由三個部分組成，分別是：狀態行、響應頭、響應體

狀態行

狀態行由協議版本號、狀態碼、狀態消息三部分組成

狀態碼有三位數字組成，第一個數字定義了響應的類別：
1xx：響應中--表示請求已接收，正常處理中或需要進一步操作；
2xx：成功--表示請求已被成功接收、理解、接受 
3xx：重定向--要完成請求必須進行更進一步的操作  
4xx：客戶端錯誤--客戶發送的請求存在問題有語法錯誤或請求無法實現 
5xx：服務器端錯誤--服務器在處理請求時出現了問題，服務器未能實現合法的請求

請求碼	說明
100 Continue（繼續）：	表示服務器已經接收到了請求的頭部，并且客戶端應該繼續發送請求的主體部分。
101 Switching Protocols（切換協議）：	表示服務器正在根據客戶端的請求切換協議。例如，客戶端可以發送Upgrade請求頭，請求將連接從HTTP協議切換到WebSocket協議。
102 Processing（處理中）：	表示服務器正在處理請求，但尚未完成處理。
200 OK（成功）：	表示請求已成功處理，并且服務器返回了請求的內容。
201 Created（已創建）：	表示服務器成功創建了新的資源。通常在使用POST請求創建資源時返回.
300 Multiple Choices（多種選擇）：	表示請求有多個可供選擇的資源，需要客戶端進行進一步的選擇。
301 Moved Permanently（永久重定向）：	表示請求的資源已永久移動到新的URL。客戶端應該使用新的URL進行后續的請求。
302 Found（臨時重定向）：	表示請求的資源暫時移動到了新的URL。客戶端應該繼續使用原始的URL進行后續的請求。
400 Bad Request（錯誤請求）：	表示服務器無法理解客戶端發送的請求，通常是由于請求語法錯誤或參數驗證失敗導致的。
401 Unauthorized（未授權）：	表示客戶端需要進行身份驗證才能訪問請求的資源。需要在請求中提供有效的身份驗證憑據。
404 Not Found（未找到）：	表示請求的資源在服務器上不存在，無法找到。這是最常見的客戶端錯誤響應碼。
500 Internal Server Error（服務器內部錯誤）：	表示服務器在處理請求時遇到了未知的內部錯誤，導致無法完成請求。
501 Not Implemented（未實現）：	表示服務器不支持或未實現請求的功能。通常用于指示服務器無法滿足請求的特定功能

響應頭

響應頭用于描述服務器的基本信息，以及數據的描述，服務器通過這些數據的描述信息，可以通知客戶端如何處理響應數據

常見的響應頭
Content-Type：響應內容的類型，例如"text/html"表示HTML文檔，"application/json"表示JSON數據等。
Content-Length：指定響應體的字節長度，用于表示響應內容的大小。
Location：用于重定向響應中，指定重定向的目標URL。
Cache-Control：用于控制響應的緩存行為，例如設置緩存的有效期、是否可緩存等。
Set-Cookie：設置響應中的Cookie，用于在客戶端存儲數據或維持會話狀態。
Server：指定服務器軟件的名稱和版本號。

響應體

響應體就是響應的消息體，數據可以是普通文本、XML、JSON、HTML源碼

2. Apache Tomcat

Web服務器
Web服務器是一種軟件或計算機程序，用于接收HTTP請求并返回HTTP響應。它在Web應用程序和客戶端之間充當中間層，負責處理和傳遞網絡請求，并提供所請求的資源或執行特定的操作。
//通俗的講：Web服務器就是把我們自己本地寫的html網頁放到一個平臺，這個平臺其他用戶通過輸入你的IP地址和端口號等也可以訪問到。
功能

接收和解析HTTP請求：Web服務器監聽指定的端口，接收來自客戶端的HTTP請求，并解析請求中的方法、URL、請求頭、請求體等信息。
處理請求、生成和發送HTTP響應
將web項目部署到服務器中，對外提供網上瀏覽服務

常見的Web服務器

Nginx：Nginx是一個高性能的開源Web服務器和反向代理服務器。它以輕量級和高并發性能著稱，適用于處理大量并發連接
Apache HTTP Server：Apache是最流行的開源Web服務器軟件之一。它具有穩定性、可靠性和靈活性，廣泛用于各種Web應用和網站。

Tomcat是一個輕量級的Web服務器，支持Servlet/JSP少量JavaEE規范，也稱為Web容器，Servlet容器。

注意：
Tomcat的啟動與Java Development Kit (JDK) 的位置是相關的。Tomcat是一個Java Web應用服務器，它需要Java運行時環境來執行。當你啟動Tomcat時，它會查找并使用Java命令來啟動。
Tomcat在啟動時會按照以下順序查找JDK：

檢查JAVA_HOME環境變量：Tomcat會首先查找JAVA_HOME環境變量，該變量指向JDK的安裝目錄。如果JAVA_HOME已經設置，并且指向有效的JDK路徑，Tomcat將使用該JDK來啟動。

檢查系統路徑：如果JAVA_HOME未設置，Tomcat會查找系統路徑（PATH環境變量）中的可執行文件java來啟動。它將使用找到的第一個java命令執行。

2.1 基本使用

下載：
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配置環境變量

啟動：雙擊bin\startup.bat
(控制臺中文亂碼解決：修改conf/logging.properties

java.util.logging.ConsoleHandler.encoding = GBK （utf-8改為GBK)

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驗證：在瀏覽器輸入localhost：8080

修改配置：

1.修改啟動端口號：conf/server.xml

部署項目

將項目放到webapps目錄下，即部署完成。

2.2 IDEA中創建 Maven Web項目

項目結構
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編譯后的Java字節碼文件和resources的資源文件，放到WEB-INF下的classes目錄下
pomxml中依賴坐標對應的jar包，放入WEB-INF下的lib目錄下

IDEA創建Maven Web項目步驟

視頻地址： https://www.bilibili.com/video/BV1Qf4y1T7Hx/

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2.3 IDEA中使用Tomcat

視頻地址：https://www.bilibili.com/video/BV1Qf4y1T7Hxf

方法1：將本地的tomcat集成到IDEA中，然后進行項目部署；

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方法2：在pom文件里添加插件

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<project xmlns="http://maven.apache.org/POM/4.0.0" xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"xsi:schemaLocation="http://maven.apache.org/POM/4.0.0 http://maven.apache.org/maven-v4_0_0.xsd"><modelVersion>4.0.0</modelVersion><groupId>com.imooc</groupId><artifactId>web-demo</artifactId><packaging>war</packaging><version>1.0-SNAPSHOT</version><dependencies><dependency><groupId>javax.servlet</groupId><artifactId>javax.servlet-api</artifactId><version>3.1.0</version><scope>provided</scope></dependency></dependencies><build><plugins><!-- tomcat 插件 --><plugin><groupId>org.apache.tomcat.maven</groupId><artifactId>tomcat7-maven-plugin</artifactId><version>2.2</version><configuration><port>81</port><path>/</path></configuration></plugin></plugins></build></project>

3. Servlet

Servlet是一種Java語言編寫的服務器端程序，用于處理客戶端發起的請求并返回響應。

Servlet 是javaEE規范之一，其實就是一個接口，將來我們需要定義Servlet實現類，并由web服務器運行。
Servlet運行在支持Java Servlet規范的Web服務器中，可以接收HTTP請求、處理請求參數、生成動態內容、訪問數據庫等等。
Servlet是Java Web開發的核心技術之一，它可以與JSP、JavaBean等技術結合使用，構建出功能強大的Web應用程序。

3.1 Servlet快速入門

步驟：

創建web項目，導入Servlet依賴坐標；
定義一個類，實現Servlet接口，并重寫里邊的所有方法，并在service方法里輸入一句話；
配置：在類上使用@WebServlet注解，配置該Servlet訪問路徑；
訪問：啟動Tomcat，瀏覽器輸入url訪問該Servlet；

<dependency><groupId>javax.servlet</groupId><artifactId>javax.servlet-api</artifactId><version>3.1.0</version><scope>provided</scope>
</dependency>

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//2. 定義一個類，實現Servlet接口，并重寫里邊的所有方法，并在service方法里輸入一句話；
package com.itheima;import javax.servlet.*;
import java.io.IOException;public class web implements Servlet {public void init(ServletConfig servletConfig) throws ServletException {}public ServletConfig getServletConfig() {return null;}public void service(ServletRequest servletRequest, ServletResponse servletResponse) throws ServletException, IOException {System.out.println("servlet hello world");}public String getServletInfo() {return null;}public void destroy() {}
}

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3.2 Servlet執行流程

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Q1: Servlet 由誰創建? Servlet方法由誰調用?

Servlet由web服務器創建，Servlet方法由web服務器調用。

Q2:服務器怎么知道Servlet中一定有service方法?

因為我們自定義的Servlet，必須實現Servlet接口并復寫其方法，而Servlet接口中有service方法

3.3 Servlet 生命周期

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//方法
1.service() 方法：
- Servlet接口中最重要的方法是service()方法。
- 該方法用于處理HTTP請求，并根據請求的方法（GET、POST、PUT、DELETE等）調用對應的doGet()、doPost()、doPut()、doDelete()等方法進行處理。
- 在service()方法中，開發人員可以根據具體的需求編寫自己的處理邏輯。2.init() 和 destroy() 方法：
- init()方法在Servlet被初始化時調用，可以在該方法中進行一些初始化操作，例如加載配置文件、建立數據庫連接等。
- - destroy()方法在Servlet被銷毀時調用，可以在該方法中進行一些資源釋放操作，例如關閉數據庫連接、釋放內存等。3.doGet() 和 doPost() 方法：
- 這兩個方法是service()方法中被調用的具體處理HTTP請求的方法。
- doGet()方法用于處理GET請求，doPost()方法用于處理POST請求。4.getServletConfig() 和 getServletInfo() 方法：
- 這兩個方法用于獲取Servlet的配置信息和信息描述。
- getServletConfig()方法返回一個ServletConfig對象，該對象包含了Servlet的配置參數。- getServletInfo()方法返回一個描述性字符串，用于描述Servlet的信息。

3.4 Servlet體系結構

Aim：簡化開發
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HttpServlet類
HttpServlet類是Java Servlet規范中的一個抽象類，它擴展自GenericServlet類，并提供了用于處理HTTP請求和響應的方法。
//通俗來說，我們開發B/S架構的web項目，都是針對HTTP協議，所以我們自定義Servlet都會繼承HttpServlet

HttpServlet抽象類的方法及說明

方法	說明
doGet() 和 doPost()：	這兩個方法用于處理GET和POST請求。
service()：	根據請求的HTTP方法（GET、POST、PUT、DELETE等）自動調用對應的doGet()、doPost()、doPut()、doDelete()等方法。如果業務邏輯不依賴HTTP方法，可以直接重寫service()方法。
init() 和 destroy()：	這兩個方法用于Servlet的初始化和銷毀。
getServletContext()：	該方法返回一個ServletContext對象，用于訪問Servlet上下文。

//get和post
package com.itheima.web;import javax.servlet.ServletException;
import javax.servlet.annotation.WebServlet;
import javax.servlet.http.HttpServlet;
import javax.servlet.http.HttpServletRequest;
import javax.servlet.http.HttpServletResponse;
import java.io.IOException;@WebServlet("/demo")
public class ServletDemo extends HttpServlet {@Overrideprotected void doGet(HttpServletRequest req, HttpServletResponse resp) throws ServletException, IOException {
//        super.doGet(req, resp);System.out.println("get...");}@Overrideprotected void doPost(HttpServletRequest req, HttpServletResponse resp) throws ServletException, IOException {
//        super.doPost(req, resp);System.out.println("post...");}
}

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post
編寫測試網頁

<!DOCTYPE html>
<html lang="en">
<head><meta charset="UTF-8"><title>test</title>
</head>
<body>
<form action="/web-demo/demo" method="post"><input name="username"><input type="submit">
</form>
</body>
</html>

3.4.1 自定義Servlet類

在service方法中，根據請求的不同方式（GET或POST），分別調用了doGet和doPost方法。這意味著你可以在這兩個方法中編寫處理GET請求和POST請求的邏輯

package com.itheima.web;import javax.servlet.*;
import javax.servlet.http.HttpServletRequest;
import java.io.IOException;public class MyHttpServlet implements Servlet {@Overridepublic void init(ServletConfig config) throws ServletException {}@Overridepublic ServletConfig getServletConfig() {return null;}@Overridepublic void service(ServletRequest req, ServletResponse res) throws ServletException, IOException {// 根據請求方式的不同，進行分別的處理HttpServletRequest request = (HttpServletRequest) req;//1. 獲取請求方式String method = request.getMethod();//2. 判斷if("GET".equals(method)){// get方式的處理邏輯doGet(req,res);}else if("POST".equals(method)){// post方式的處理邏輯doPost(req,res);}}protected void doPost(ServletRequest req, ServletResponse res) {}protected void doGet(ServletRequest req, ServletResponse res) {}@Overridepublic String getServletInfo() {return null;}@Overridepublic void destroy() {}
}

繼承MyServlet

package com.itheima.web;import javax.servlet.ServletRequest;
import javax.servlet.ServletResponse;
import javax.servlet.annotation.WebServlet;@WebServlet("/demo1")
public class ServletDemo1 extends MyHttpServlet{@Overrideprotected void doPost(ServletRequest req, ServletResponse res) {System.out.println("post...!");}@Overrideprotected void doGet(ServletRequest req, ServletResponse res) {System.out.println("get.....!");}
}

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3.5 Servlet urlPattern配置

servlet urlpattern是指在web.xml文件中配置servlet時，用于指定servlet的訪問路徑的一種方式。

它可以通過正則表達式來匹配不同的URL路徑，從而將請求分發給不同的servlet處理。
// 例如，可以將urlpattern設置為“/hello”，這樣當用戶訪問“http://localhost:8080/hello”時，就會調用對應的servlet來處理請求。
一個Servlet可以配置多個urlPattern
//例如：@WebServlet(urlPattern = {“/demo1”,“/demo2”})

URL Pattern配置規則：1.精確匹配：使用具體的URL路徑來匹配。
例如，/hello表示只匹配路徑為/hello的請求。2.前綴匹配：使用通配符*來匹配路徑的前綴。
例如，/api/*表示匹配以/api/開頭的所有請求，如/api/users、/api/products等。3.后綴匹配：使用通配符*來匹配路徑的后綴。(注意不要寫斜杠)
例如，*.html表示匹配以.html結尾的請求，如index.html、about.html等。4.擴展名匹配：使用通配符*來匹配指定擴展名的請求。（注意不要加斜杠）
例如，*.do表示匹配以.do結尾的請求，如/login.do、/register.do等。5.路徑匹配：使用通配符**來匹配多級路徑。
例如，/api/**表示匹配以/api/開頭的所有請求，無論后面還有多少級路徑
如/api/users/getAll、/api/products/getById等。6.正則表達式匹配：使用正則表達式來匹配路徑。
例如，/user/[0-9]+表示匹配以/user/后面跟著一個或多個數字的請求，如/user/123、/user/456等。

3.6 XML配置方式編寫Servlet

步驟：

編寫Servlet類
在web.xml中配置該類

package com.itheima.web;import javax.servlet.ServletRequest;
import javax.servlet.ServletResponse;
import javax.servlet.annotation.WebServlet;public class ServletDemo13 extends MyHttpServlet {@Overrideprotected void doGet(ServletRequest req, ServletResponse res) {System.out.println("demo13 get...");}@Overrideprotected void doPost(ServletRequest req, ServletResponse res) {}
}

在web.xml中配置該Servlet

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<web-app xmlns="http://xmlns.jcp.org/xml/ns/javaee"xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"xsi:schemaLocation="http://xmlns.jcp.org/xml/ns/javaee http://xmlns.jcp.org/xml/ns/javaee/web-app_4_0.xsd"version="4.0"><!-- Servlet 全類名--><servlet><!-- servlet的名稱，名字任意--><servlet-name>demo13</servlet-name><!--servlet的類全名--><servlet-class>com.itheima.web.ServletDemo13</servlet-class></servlet><!-- Servlet 訪問路徑--><servlet-mapping><!-- servlet的名稱，要和上面的名稱一致--><servlet-name>demo13</servlet-name><!-- servlet的訪問路徑--><url-pattern>/demo13</url-pattern></servlet-mapping>
</web-app>