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一、maven中心库
二、简介Servlet
三、实现Servlet动态页面
1、创建一个maven项目
2、引入依赖
3、创建目录结构 4、编写Servlet代码
5、打包
6、部署
7、验证程序
四、Servlet的运行原理
五、Tomcat伪代码
1、Tomcat初始化
a、让Tomcat先从指定的目录…目录
一、maven中心库
二、简介Servlet
三、实现Servlet动态页面
1、创建一个maven项目
2、引入依赖
3、创建目录结构 4、编写Servlet代码
5、打包
6、部署
7、验证程序
四、Servlet的运行原理
五、Tomcat伪代码
1、Tomcat初始化
a、让Tomcat先从指定的目录中找到要加载的Servlet类
b、 根据类加载结果给这些类创建Servlet实例
c、实例创建完成之后调用当前Servlet实例的init方法。
d、创建TCP socket监听8080端口等待有客户端来连接
e、退出循环依次调用调用Servlet的destroy的方法
2、Tomcat处理请求
3、Servlet 的 service 方法的实现
六、Servlet关键API
1、HttpServlet类
2、HttpServletRequest 类
3、HttpServletResponse类 一、maven中心库 maven中心库是一个“工程管理/构建工具”其核心功能有 管理依赖构建/编译这个过程会调用JDK打包就是可以将Java代码打包成jar文件或者war文件。maven中心库能够将这些操作串起来。 可以不用下载安装mavenidea中内置了maven中心库。 二、简介Servlet Servlet 是一种实现动态页面的技术. 是一组 Tomcat 提供给 API, 帮助简单高效的开发一 个 web app. 动态页面就是每次用户输入的参数不同构造出的输出结果不同。例如百度的搜素页面每次搜索的关键词不同得到的页面结果也不同。 三、实现Servlet动态页面
1、创建一个maven项目 创建一个项目选择maven点击next选择文件存储的路径即可。 2、引入依赖 进入maven库 https://mvnrepository.com下载servlet依赖选择与自己JDK和tomcat匹配的版本。 将对应的maven内容引入到创建的maven项目中的pom.xml中并需要引入在depencies标签中。 在刚开始引入时会出现报红但是当依赖自动下载完成之后字体就会恢复正常。 3、创建目录结构 maven虽然已经有了一些目录 src 表示源代码所在的目录。main/java 表示源代码的根目录.后续创建 .java 文件就放到这个目录中.main/resources 表示项目的一些资源文件所在的目录. 此处暂时不关注.test/java 表示测试代码的根目录. 此处暂时不关注。但是还是不足以支撑写一个Servlet项目还需要手动创建一些目录和文件。 web.xml文件内容如下
!DOCTYPE web-app PUBLIC-//Sun Microsystems, Inc.//DTD Web Application 2.3//ENhttp://java.sun.com/dtd/web-app_2_3.dtd web-appdisplay-nameArchetype Created Web Application/display-name
/web-app 4、编写Servlet代码 在main/java目录下创建HelloServlet类该类继承HttpServlet然后重写了doGET方法。 WebServlet(/hello)
public class HelloServlet extends HttpServlet {Overrideprotected void doGet(HttpServletRequest req, HttpServletResponse resp) throws ServletException, IOException {System.out.println(hello world);resp.getWriter().write(hello world);}
} doGet方法要做的工作就是根据请求计算出响应这个方法在Tomcat收到一个HTTP GET请求的时候就会被Tomcat调用也是一个回调函数。传入的HttpServletRequest代表的是一个HTTP请求HttpServletResponse代表的是一个HTTP响应。在这个类上方加上 WebServlet(/hello) 注解, 表示 Tomcat 收到的请求中, 路径为 /hello 的请求才会调用 HelloServlet 这个类的代码. (这个路径未包含 Context Path)。resp.getWriter() 会获取到一个流对象, 通过这个流对象就可以写入一些数据, 写入的数据会被 构造成一个 HTTP 响应的 body 部分, Tomcat 会把整个响应转成字符串, 通过 socket 写回给浏览器.这里就体现出如果一个类要被TomCat调用需要满足如下条件 a) 创建的类需要继承自 HttpServletb) 这个类需要使用 WebServlet 注解关联上一个 HTTP 的路径c) 这个类需要实现 doXXX 方法.5、打包 需要先修改pom.xml,打包成一个war包因为默认是jar包再设置打包的文件名称。 !-- 打的包是一个war包默认是jar包 --packagingwar/packagingbuild!-- 表示打出的war包的名称--finalNamehello/finalName/build
然后双击package 进行打包。 打包成功并在target文件夹下生成了hello.war文件。 6、部署 将上一步生成的hello.war文件拷贝到Tomcat的webapps目录下。 7、验证程序 打开Tomcat服务器使用127.0.0.1:8080/hello/hello在浏览器中进行访问。 绿色代表第一级目录叫做Context Path就是刚才拷贝到webapps目录下的war包文件名称。 紫色代表第二级目录叫做Servlet Path是刚才创建的HelloServlet上面的WebServlet(/hello)注解名称。 如果对代码进行了如下修改 resp.getWriter().write(hello worldSystem.currentTimeMillis()); 就需要再将5、6、7 再重复一遍新修改的代码再次访问时才会生效。 这就引入了idea中的是smart Tomcat插件方便我们进行操作。 安装SmartTomcat插件 下载完成后进行apply应用。
然后点击运行 出现如下信息表示成功 然后再次在浏览器中访问即可 每次刷新时间戳也会发生改变。
四、Servlet的运行原理 Servlet是属于上层建筑下面的传输层、网络层、数据链路层和物理层属于经济基础。 Servlet是Tomcat提供的API但是Tomcar其实也只是一个应用程序是运行在用户态的普通进程然后用户写代码根据请求计算响应通过Servlet和Tomcat进行交互然后Tomcat进一步和浏览器之间进行网络传输。 具体的过程也可以参考下图 接收请求用户会在浏览器输入一个URL然后浏览器就出构造出相应的HTTP请求这个HTTP请求会经过网络协议栈逐层封装成二进制的比特流最后经过物理层的硬件设备转换成光信号或者电信号传输出去然后这些信号再经过互联网的一系列网络设备到达服务器主机服务器主机经过逐层分用还原得到HTTP请求交给Tomcat进行处理然后利用HTTP请求的格式进行解析。根据 请求中的 Context Path 确定一个 webapp, 再通过 Servlet Path 确定一个具体的 类. 再根据当前请 求的方法 (GET/POST/...), 决定调用这个类的 doGet 或者 doPost 等方法. 此时我们的代码中的 doGet / doPost 方法的第一个参数 HttpServletRequest 就包含了这个 HTTP 请求的详细信息。 返回响应doGet / doPost 执行完毕后, Tomcat 就会自动把 HttpServletResponse 这个我们刚设置 好的对象转换成一个符合 HTTP 协议的字符串, 通过 Socket 把这个响应发送出去. 此时响应数据在服务器的主机上通过网络协议栈层层 封装, 最终又得到一个二进制的 bit 流, 通过 物理层硬件设备转换成光信号/电信号传输出去. 这些承载信息的光信号/电信号通过互联网上的一系列网络设备, 最终到达浏览器主机收到这些光信号/电信号, 又会通过网络协议栈逐层进行 分用, 层层解析, 最终还原成 HTTP 响应, 并交给浏览器处理. 浏览器也通过 Socket 读到这个响应(一个字符串), 按照 HTTP 响应的格式来解析这个响应. 并且把 body 中的数据按照一定的格式显示在浏览器的界面上. 五、Tomcat伪代码 通过 伪代码 的形式描述了 Tomcat 初始化/处理请求 两部分核心逻辑. 1、Tomcat初始化
a、让Tomcat先从指定的目录中找到要加载的Servlet类 在前面部署的时候将Servlet代码编译成.class文件然后打包成war包并且拷贝到webapps文件夹里面Tomcat就会从webapps里找到.class文件对应的Servlet类然后根据需要加载 b、 根据类加载结果给这些类创建Servlet实例
// 这里要做的的是实例化出所有的 Servlet 对象出来;for (ClassServlet cls : allServletClasses) {// 这里是利用 java 中的反射特性做的// 实际上还得涉及一个类的加载问题因为我们的类字节码文件是按照约定的// 方式全部在 WEB-INF/classes 文件夹下存放的所以 tomcat 内部是// 实现了一个自定义的类加载器(ClassLoader)用来负责这部分工作。Servlet ins cls.newInstance();instanceList.add(ins);}
c、实例创建完成之后调用当前Servlet实例的init方法。 // 调用每个 Servlet 对象的 init() 方法这个方法在对象的生命中只会被调用这一次;for (Servlet ins : instanceList) {ins.init();}
d、创建TCP socket监听8080端口等待有客户端来连接
// 利用我们之前学过的知识启动一个 HTTP 服务器// 并用线程池的方式分别处理每一个 RequestServerSocket serverSocket new ServerSocket(8080);// 实际上 tomcat 不是用的固定线程池这里只是为了说明情况ExecuteService pool Executors.newFixedThreadPool(100);while (true) {Socket socket ServerSocket.accept();// 每个请求都是用一个线程独立支持这里体现了我们 Servlet 是运行在多线程环境下的pool.execute(new Runnable() {doHttpRequest(socket); });}
e、退出循环依次调用调用Servlet的destroy的方法 // 调用每个 Servlet 对象的 destroy() 方法这个方法在对象的生命中只会被调用这一次;for (Servlet ins : instanceList) {ins.destroy();}
2、Tomcat处理请求
class Tomcat {void doHttpRequest(Socket socket) {// 参照我们之前学习的 HTTP 服务器类似的原理进行 HTTP 协议的请求解析和响应构建HttpServletRequest req HttpServletRequest.parse(socket);HttpServletRequest resp HttpServletRequest.build(socket);// 判断 URL 对应的文件是否可以直接在我们的根路径上找到对应的文件如果找到就是静态
内容// 直接使用我们学习过的 IO 进行内容输出if (file.exists()) {// 返回静态内容return;}// 走到这里的逻辑都是动态内容了// 根据我们在配置中说的按照 URL - servlet-name - Servlet 对象的链条// 最终找到要处理本次请求的 Servlet 对象Servlet ins findInstance(req.getURL());// 调用 Servlet 对象的 service 方法// 这里就会最终调用到我们自己写的 HttpServlet 的子类里的方法了try {ins.service(req, resp); } catch (Exception e) {// 返回 500 页面表示服务器内部错误}}
} Tomcat 从 Socket 中读到的 HTTP 请求是一个字符串, 然后会按照 HTTP 协议的格式解析成一个HttpServletRequest 对象. Tomcat 会根据 URL 中的 path 判定这个请求是请求一个静态资源还是动态资源. 如果是静态资源, 直接找到对应的文件把文件的内容通过 Socket 返回. 如果是动态资源, 才会执行到 Servlet 的相关 逻辑. Tomcat 会根据 URL 中的 Context Path 和 Servlet Path 确定要调用哪个 Servlet 实例的 service 方法. 通过 service 方法, 就会进一步调用到我们之前写的 doGet 或者 doPost。3、Servlet 的 service 方法的实现
class Servlet {public void service(HttpServletRequest req, HttpServletResponse resp) {String method req.getMethod();if (method.equals(GET)) {doGet(req, resp);} else if (method.equals(POST)) {doPost(req, resp);} else if (method.equals(PUT)) {doPut(req, resp);} else if (method.equals(DELETE)) {doDelete(req, resp);} ......}
} 根据Servlet对象来调用service方法在service方法的内部又会进一步地调用doGet等方法。 通过上述整套流程中可以看出Servlet的生命周期主要有三个阶段 init初始化阶段对象创建好之后就会执行init方法用户可以重写这个方法来初始化逻辑。 service在处理请求阶段来调用每次请求都会调用service。 destroy退出主循环tomcat结束之前都会调用来释放资源。 六、Servlet关键API 当前主要使用HttpServlet类、HttpServletRequest类和HttpServletResponse类。 1、HttpServlet类 在写代码创建的类都继承自HttpServlet类这个类有以下常用方法 创建一个MethodServlet类继承Servlet类并且重写doPost方法。
WebServlet(/method)
public class MethodServlet extends HttpServlet {Overrideprotected void doPost(HttpServletRequest req, HttpServletResponse resp) throws ServletException, IOException {resp.setContentType(text/html;charsetutf8);//将字符集指定为utf-8避免乱码resp.getWriter().write(POST响应);}
}
但是对于POST请求在浏览器中通过URL无法直接访问就还需要通过form表单或者ajax来进行实现。
!doctype html
html langen
headmeta charsetUTF-8meta nameviewportcontentwidthdevice-width, user-scalableno, initial-scale1.0, maximum-scale1.0, minimum-scale1.0meta http-equivX-UA-Compatible contentieedgetitleDocument/title
/head
body
script srchttps://cdn.staticfile.org/jquery/1.10.2/jquery.min.js/script
script$.ajax({type: post,url: method,success: function(body){console.log(body);}});
/script
/body
/html
这个html在目录文件的位置 通过127.0.0.1:8080/test/test.html在浏览器访问通过控制台可以看到如下结果 2、HttpServletRequest 类 HttpServletRequest类对应的是一个Http请求当 Tomcat 通过 Socket API 读取 HTTP 请求, 并且按照 HTTP 协议的格式把字符串解析成 HttpServletRequest 对象。其常用方法 上述的方法都只是进行读操作。 打印HTTP请求信息
WebServlet(/show)
public class ShowRequestServlet extends HttpServlet {Overrideprotected void doGet(HttpServletRequest req, HttpServletResponse resp) throws ServletException, IOException {resp.setContentType(text/html;charsetutf-8);StringBuilder respondBody new StringBuilder();respondBody.append(req.getProtocol());respondBody.append(br);respondBody.append(req.getMethod());respondBody.append(br);respondBody.append(req.getRequestURI());respondBody.append(br);respondBody.append(req.getContextPath());respondBody.append(br);respondBody.append(req.getQueryString());respondBody.append(br);EnumerationString headerNames req.getHeaderNames();while(headerNames.hasMoreElements()){String headerName headerNames.nextElement();respondBody.append(headerName );respondBody.append(req.getHeaders(headerName));respondBody.append(br);}resp.getWriter().write(respondBody.toString());}
}在浏览器通过url访问 获取POST请求的参数 首先POST请求body的格式有x-www-form-urlencoded这种格式需要利用form表单来进行构造。 WebServlet(/postParameter)
public class PostGetParameterServlet extends HttpServlet {Overrideprotected void doPost(HttpServletRequest req, HttpServletResponse resp) throws ServletException, IOException {String userName req.getParameter(userName);String pwd req.getParameter(pwd);resp.getWriter().write(userName:userName pwd:pwd);}
}
!doctype html
html langen
headmeta charsetUTF-8meta nameviewportcontentwidthdevice-width, user-scalableno, initial-scale1.0, maximum-scale1.0, minimum-scale1.0meta http-equivX-UA-Compatible contentieedgetitleDocument/title
/head
bodyform actionpostParameter methodpostinput typetext nameuserNameinput typepassword namepwdinput typesubmit value提交/formscript srchttps://cdn.staticfile.org/jquery/1.10.2/jquery.min.js/script
/body
/html
运行效果 点击提交按钮之后 POST请求body格式还有json格式但是这种格式需要引入第三方库Jackson需要在maven中心库中找到然后引入到pom.xml之中然后前端代码中需要在JS构造出body格式为json的请求。 bodyinput typetext iduserNameinput typetext idpasswordinput typebutton value提交 idsubmitscript srchttps://cdn.staticfile.org/jquery/1.10.2/jquery.min.js /scriptscriptlet userNameInput document.querySelector(#userName);let passwordInput document.querySelector(#password);let button document.querySelector(#submit);button.onclick function(){$.ajax({type:post,url:postJason,contentType:application/json,data:JSON.stringify({userName:userNameInput.value,password:passwordInput.value}),success:function(body){console.log(body);}});}/script
/body 后端代码使用Jackson将请求从body中读取出来并且解析为Java对象。 class User{public String userName;public String password;
}
WebServlet(/postJason)
public class PostJasonServlet extends HttpServlet {//创建一个Jason对象private ObjectMapper objectMapper new ObjectMapper();Overrideprotected void doPost(HttpServletRequest req, HttpServletResponse resp) throws ServletException, IOException {resp.setContentType(text/html;charsetutf8);User user objectMapper.readValue(req.getInputStream(),User.class);resp.getWriter().write(userName:user.userName password:user.password);}
} 运行效果 提交之后可以在控制台上看到 3、HttpServletResponse类 Servlet 中的 doXXX 方法的目的就是根据请求计算得到相应, 然后把响应的数据设置到 HttpServletResponse 对象中. 然后 Tomcat 就会把这个 HttpServletResponse 对象按照 HTTP 协议的格式, 转成一个字符串, 并通过 Socket 写回给浏览器. 其常见方法如下 可以写一个自动刷新的页面
WebServlet(/refresh)
public class RefreshServlet extends HttpServlet {Overrideprotected void doGet(HttpServletRequest req, HttpServletResponse resp) throws ServletException, IOException {resp.setHeader(Refresh,1);resp.getWriter().write(timeSystem.currentTimeMillis());}
} 运行效果
