Servlet原理及应用

本文详尽的介绍了servlet的相关知识，包含servlet基础与tomcat相关知识、servlet声明周期原理及其应用、servlet多请求携带数据、以及单个servlet如何处理多请求的相关知识！

一、servlet基础-tomcat

1、Servlet是什么？

• Servlet是什么
  • servlet 接口定义的是 一套处理网络请求的规范，所有实现servlet的类，都需要实现它的那五个方法，其中最主要的是两个声明周期方法init()和destory()，还有一个处理请求的service()。
• Servlet请求处理
  • servlet是一个规范，那实现了servlet的类，就能处理请求了吗？
    • 不能
  • 请求是怎么来到servlet的呢？
    • 答案是web服务器，比如我们最常用的Tomcat。servlet都是部署在一个容器中的，不然你的servlet根本不起作用。
  • Tomcat才是与客户端直接打交道的家伙
    • 它监听了端口，请求过来后，根据URL等信息（），确定要将请求交给哪个servlet去处理，然后调用那个servlet的service方法，service方法返回一个response对象，Tomcat再把这个respond返回给客户端。

2、安装配置tomcat

2.1 tomcat目录结构

• bin： 该⽬录存放的是可执⾏的⼆进制⽂件(startup.bat⽤于启动Tomcat、shutdown.bat⽤于停⽌Tomcat)
• conf ：存放的是Tomcat的配置⽂件（server.xml可以配置Tomcat的端⼝，web.xml）
• lib 此⽬录存放了Tomcat服务器运⾏web项⽬所需的基础类库（jar包）
• logs ： 存放Tomcat服务器的运⾏⽇志、记录了服务器启动、运⾏异常及关闭等操作的记录
• webapps: 存放Tomcat管理的web项⽬的⽬录，此⽬录中默认部署了Tomcat管理器等⼏个web项⽬
• work: 运行时生成的文件，最终运行的文件都在这里。
  • （当客户端用户访问一个JSP文件时，Tomcat会 通过JSP生成Java文件，然后再编译Java文件生成class文件，生成的java和class文件都会存放到这个目录下。）

2.2 重装Tomcat

• tomcat 基于jdk运行的

  • java_home
  • classpath
  • path

• 需要清理操作系统的环境变量 catalina字样 (重新安装时需要清除)

• 关于服务：ip地址+端口号 端口唯一必须遵守规则

• tomcat默认端口：8080 代表 tomcat-HOME/webapps/ROOT（没有指定具体项目名时，默认访问ROOT项目）

2.3 部署一个web项目

• 手工部署一个静态网站
  • 在tomcat/webapps目录下新建应用目录(应用名)；
  • 在该目录下建/images、/js、/css
  • 将写好的html文件放置于该目录下
• 打包war包-项目部署
  • 可以将web程序打包为war包，将其放置到tomcat/webapps
  • 启动tomcat后，即可以进行访问（tomcat会默认将其解压缩为文件夹）

3、Servlet规范的引入

• jdk版本支持
  • javaEE7支持servlet3.1规范
  • javaEE8支持servlet4.0规范
  • 以前的版本 2.0、2.1\2.2.\2.3\2.4\2.5\3.0\3.1
• 应用程序中配置文件web.xml 因为规范版本不同，也有不同的设置
• servlet编写规则也因为选择的servlet规范版本变化
• 不同版本的tomcat支持的servlet规范不同

4、如何编写一个servlet类

4.1 作用

• 相比于套接字网络编程，其更方便的处理http请求

4.2 规范

• 首先，一个Servlet类必须继承HttpServlet（接口或抽象类）

• 其次，重写其service方法（doGet\doPost）

• 再次，将servlet在web.xml注册

• 
      
      <servlet>
          <servlet-name>myservlet-name>
  
          <servlet-class>com.xcu.web.MyFirstServletservlet-class>
      servlet>
  
      <servlet-mapping>
  
          <servlet-name>myservlet-name>
  
          <url-pattern>/loginurl-pattern>
      servlet-mapping>
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  注意：servlet与servlet-mapping 不能交叉

• 最后，编写html页面表单 发请求

5.难点

• servlet中的处理方法
  • 方法名固定：doGet、doPost、service
  • 方法的入参固定： 第一个参数类型：HttpServletRequest对象；第二参数类型：HttpServletResponse对象
  • 方法的抛出异常：ServletException 和IOException
  • 方法的返回值是：void

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二、Servlet生命周期原理及其应用

1、servlet处理请求的流程

1. 启动工程，系统会使用该工程的web.xml初始化此项目（包括外部访问url，创建一个servlet对象的名称的引用（句柄））
2. 当浏览器访问本服务器上的应用时，应用会自动调用默认的欢迎页面呈现客户
3. 用户点击欢迎页面提交表单按钮（以添加新用户信息为例）
4. 浏览器会调用该表单的onsubmit方法（进行校验） ，并向由（ url地址 +form.action组成）的新url（ip:端口/应用名/请求path）发出请求
5. tomcat服务器接收请求，并解析它，
6. 在web.xml的servlet-mapping中查找和请求path路径匹配的 url-pattern节点
7. 再继续找url-pattern的兄弟 servlet-name的值（对象名）
8. 如果servlet-name所指的对象不存在，则再去servlet节点中查找同名项的兄弟节点servlet-class
9. 拿到servlet-class的文本值 使用反射创建此对象，并将其以servlet-name 对象名
10. 系统再调用其service方法处理请求，并响应之；
11. 如果第二次对此服务path进行请求，则因为以servlet-name为名称的对象已存在（唯一实例），则直接调用其service方法处理请求；

2、servlet对象产生过程

• servlet对象由web容器（tomcat、weblogic、websthere、jboss）负责产生
• 使用load-on-startup节点可以设置servlet创建的时机，含有load-on-startup节点则在服务器启动时创建servlet对象；如果不含有，则会在首次请求时创建对象
• 再由容器调用init方法初始化servlet对象
• 容器调用service方法提供服务（如果没有（重写）service，则实际是执行父类的service方法（子类继承过来的service方法），在其中会根据请求的method调用doGet或doPost方法服务（实际上调用的是子类的））
• 下次，请求来时，直接对外提供服务，不会创建servlet对象（唯一实例）
• 最后，当容器关闭时，容器会先调用servlet的destroy方法再关闭

3、servlet处理请求多个场景

• 请求数字

  • 所有的表单提交的数据均是字符。因此，必须要进行类型转换（常见的有Integer.parseInt\Doble.parseDouble\Long.parseLong\Float.parseFloat）
  • 需要判空，应为“”或null无法转数字（可以使用三元运算符）

• 请求日期

  • 服务端获取日期字符串，需要使用SimpleDateFormat类的函数转换

• 请求中文

  • req.setCharacterEncoding(“UTF-8”); //上行编码
  • resp.setContentType(“text/html;charset=UTF-8”);//下行转码
  • 请求的method=POST

• 在不同请求模式下中文转码

  • get请求乱码必须使用String构造手动转码

4、响应方式

• 请求转向
  • 携带数据，整个过程只有一次浏览器请求
  • 由req进行处理req.getRequestDispatcher("页面或servlet").forward(req,resp);
• 重定向
  • 不携带数据，整个过程有两次浏览器请求
  • 由resp进行处理resp.sendRedirect("页面或servlet");
  • servlet经过重定向告诉浏览器一个新地址，浏览器重新请求新地址（地址栏发生变化）
• 注意事项：
  • 在添加、修改、删除之后只能是重定向，不能使用请求转发，否侧刷新时会重复执行上一步操作（可能会抛出异常）
  • 原因（以插入servlet转向查询servle为例）：
    • 使用重定向在整个业务流程中会触发两次浏览器请求，刷新时只会出触发后一次查询的浏览器请求
    • 而请求转发在整个业务流程中只会触发一次浏览器请求，刷新时会触发整个业务流程（包括插入和查询）

5、EL表达式与JSTL表达式特性

1. EL表达式特性

• EL表达式取数据自动探空
• EL表达式只简化了输出，没有提供任何逻辑代码功能（if、for、while都不含有）

2. JSTL表达式特性

• 自动类型转换
• 自动探空
• 提供任何逻辑代码功能（if、for、while都含有，常配合EL表达式配合使用）

6、浏览器请求注意事项

• 浏览器会将页面所有标签，按照层级将其构成一个对象树，每一个标签节点时一个对象，其每个对象还有属性和方法，js可以对其进行操作
• 表单提交的任何数据都是string类型（eg: text文本框提交的数据是string类型）
• get请求会将地址后携带的值清除，并携带自己本身的表单值

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三、Servlet进阶应用

1、jsp-servlet 处理逻辑

2、get-post携带数据请求

• 代码示例：

	<form action="teacher?method=addTeacher" method="post">
        姓名：<input type="text" name="tname" /><br/>
        性别：<input type="radio" name="gender" value="男" />男
        <input type="radio" name="gender" value="女"/>女<br/>
        入职日期：<input type="text" name="workDate"/><br/>
        教授年级：<input type="text" name="workGrade"/><br/>
        <input type="submit" value="添加"/>
    form>
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• 请求：
  • 表单属性action="teacher?method=addTeacher"的请求url携带参数，可以看作是get方式请求，而其属性method="post"提交方式为post请求，所以此种请求方式可以看作是get-post携带数据请求
• 数据获取：
  • 以get-post携带数据请求的方式，在被请求的servlet中无论是url后携带的参数（get请求携带参数），还是通过post请求携带参数（请求体中携带的参数），均可以使用getParamter("xxx")获取参数

3、一个servlet处理多个请求

• 核心思想

  • 在请求的url后携带参数method=xxx，并在所请求的servlet中编写相同参数值名称的方法，处理相应的请求
  • 在后端的servlet的service方法中获取method参数值，并通过反射获取到方法对象
  • 通过反射调用执行相应的方法

• 示例

1. 请求

 <form action="teacher?method=addTeacher" method="post">
      姓名：<input type="text" name="tname" /><br/>
      性别：<input type="radio" name="gender" value="男" />男
      <input type="radio" name="gender" value="女"/>女<br/>
      入职日期：<input type="text" name="workDate"/><br/>
      教授年级：<input type="text" name="workGrade"/><br/>
      <input type="submit" value="添加"/>
  form>
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2. 反射获取方法对象

  @Override
  protected void service(HttpServletRequest req, HttpServletResponse resp) throws ServletException, IOException {
//        1.设置编码格式
      req.setCharacterEncoding("UTF-8");
      resp.setContentType("text/html;charset=UTF-8");

//        利用反射执行对应的请求方法
      String methodName = req.getParameter("method");
      try {
          Method method = this.getClass().getDeclaredMethod(methodName, HttpServletRequest.class, HttpServletResponse.class);
//        执行方法
          method.invoke(this, req, resp);
      } catch (NoSuchMethodException e) {
          e.printStackTrace();
      } catch (InvocationTargetException e) {
          e.printStackTrace();
      } catch (IllegalAccessException e) {
          e.printStackTrace();
      }

  }

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3. 处理请求对应的方法

//    增加
  private void addTeacher(HttpServletRequest req, HttpServletResponse resp) throws ServletException, IOException {
      //        2.
      String tname = req.getParameter("tname");
      String gender = req.getParameter("gender");
      String workDate = req.getParameter("workDate");
      String workGrade = req.getParameter("workGrade");

      Teacher teacher=new Teacher(0,tname,gender,workDate,workGrade);
//        3.
      TeacherService teacherService=new TeacherServiceImpl();
      boolean b = teacherService.addTeacher(teacher);
//        4.
      if (b){
          resp.sendRedirect("teacher?method=findAll");
      }else {
          resp.sendRedirect("error.jsp");
      }
  }
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