HttpServlet的相关知识点学习笔记

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本文深入讲解Servlet的概念、执行原理、生命周期及其配置，同时探讨HTTP协议的特性，包括请求与响应模型、状态码、请求消息格式等，以及如何通过Servlet处理HTTP请求。

Servlet

概念

步骤

执行原理

生命周期

Servlet3.0 注解配置

Servlet的体系结构

GenericServlet：将Servlet接口中其他的方法做了默认空实现，只将 service() 方法作为抽象
- 将来定义Servlet类时，可以继承GenericServlet，实现service()方法即可
HttpServlet：对http协议的一种封装，简化操作
- 定义类继承HttpServlet
- 复写 doGet/doPost 方法（判断请求方式）
- 通过浏览器直接请求时GET

Servlet相关配置

urlpartten：Servlet访问路径
- 一个Servlet可以定义多个访问路径： @WebServlet({"/d4","/dd4","/ddd4"})
- 路径定义规则
  - /xxx：路径匹配
  - /xxx/xxx：多层路径，目录结构
  - *.do：扩展名匹配

@WebServlet("/servletDemo")
public class ServletDemo extends HttpServlet {
    @Override
    protected void doPost(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response) throws ServletException, IOException {
    }

    @Override
    protected void doGet(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response) throws ServletException, IOException {
        this.doPost(request, response);
    }
}

HTTP

概念：Hyper Text Transfer Protocol 超文本传输协议
传输协议：客户端和服务器端通信时，发送数据的格式

特点

基于TCP/IP的高级协议
默认端口号：80
基于请求/响应模型：一次请求对应一次响应
无状态的：每次请求之间相互独立，不能交互数据

历史版本

1.0：每一次请求响应都会建立新的连接
1.1：复用连接

请求消息数据格式（Request）

POST /login.html HTTP/1.1
Host: localhost
User-Agent: Mozilla/5.0 (Windows NT 6.1; Win64; x64; rv:60.0) Gecko/20100101 Firefox/60.0
Accept: text/html,application/xhtml+xml,application/xml;q=0.9,*/*;q=0.8
Accept-Language: zh-CN,zh;q=0.8,zh-TW;q=0.7,zh-HK;q=0.5,en-US;q=0.3,en;q=0.2
Accept-Encoding: gzip, deflate
Referer: http://localhost/login.html
Connection: keep-alive
Upgrade-Insecure-Requests: 1
		
username=zhangsan

请求行

请求方式请求url 请求协议/版本
GET /login.html HTTP/1.1
请求方式（HTTP协议有7种请求方式，常用的有2种）
1. GET：
  1. 请求参数在请求行中，在url后。
  2. 请求的url长度有限制的
  3. 不太安全
2. POST：
  1. 请求参数在请求体中
  2. 请求的url长度没有限制的
  3. 相对安全

请求头

请求头名称：请求头值
客户端浏览器告诉服务器一些信息
常见的请求头
- User-Agent：浏览器告诉服务器，我访问你使用的浏览器版本信息
  - 可以在服务器端获取该头的信息，解决浏览器的兼容性问题
- Referer：http://localhost/login.html
  - 告诉服务器，当前请求从哪里来
  - 作用：防盗链、统计工作

请求空行

空行，就是用于分割POST请求的请求头和请求体的

请求体(正文)

封装POST请求消息的请求参数的

Request

request 对象和 response 对象的原理

request对象是来获取请求消息
response对象是来设置响应消息

请求、响应步骤

tomcat服务器会根据请求url中的资源路径，创建对应的ServletDemo对象
request和response对象是由服务器创建的（request对象中封装请求消息数据），我们来使用它们
tomcat将request和response两个对象传递给service方法，并且调用service方法
我们可以通过request对象获取请求消息数据，通过response对象设置响应消息数据
服务器在给浏览器做出响应之前，会从response对象中拿出我们设置的响应消息数据

request 对象继承体系结构

request 功能

获取请求消息数据

获取请求行数据（方法）

GET /day14/demo1?name=zhangsan HTTP/1.1
获取请求方式（GET）：String getMethod()
获取虚拟目录（/day）：String getContextPath()
获取Servlet路径（/demo1）：String getServletPath()
获取get方式请求参数（name=zhangsan）：String getQueryString()
获取请求URI
- String getRequestURI()：/day14/demo1
- StringBuffer getRequestURL()：http://localhost/day14/demo1
- URI（统一资源标识符）：/day14/demo1
- URL（统一资源定位符）： http://localhost/day14/demo1
获取协议及版本（HTTP/1.1）：String getProtocol()
获取客户机的IP地址：String getRemoteAddr()

获取请求头数据（方法）

通过请求头的名称获取请求头的值：String getHeader(String name)
获取所有的请求头名称：Enumeration<String> getHeaderNames()

// 获取请求头数据
@Override
protected void doGet(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response) throws ServletException, IOException {
	// 获取所有请求头名称
    Enumeration<String> headerNames = request.getHeaderNames();
    // 遍历
    While(headerNames.hasMoreElements()){
        // 根据名称获取请求头的值
        String value = request.getHeader(name);
        System.out.println(name+":"+value);
    }
    
    // 演示获取请求头数据：user-agent
    String agent = request.getHeader("user-agent");
    // 判断agent的浏览器版本
    if(agent.contains("Chrome")){
        // 谷歌浏览器
    }else{
        // 其他浏览器
    }
}

获取请求体数据（方法）

请求体：只有POST请求方式才有请求体，在请求体中封装了POST请求的请求参数
步骤
1. 获取流对象
  - 获取字符输入流（只能操作字符数据）：BufferedReader getReader()
  - 获取字节输入流（可以操作所有类型数据）：ServletInputStream getInputStream()
2. 再从流对象中拿数据

<!--html中form表单的action路径的写法：虚拟目录+Servlet的资源路径-->

<form action="demo/requestDemo" method="post">
    <input type="text" placeholder="请输入用户名" name="username"><br>
    <input type="text" placeholder="请输入密码" name="password"><br>
    <input type+"submit" value="注册">
</form>

@WebServlet("/requestDemo")
public class ServletDemo extends HttpServlet {
// 获取请求消息体（请求参数）
    @Override
    protected void doPost(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response) throws ServletException, IOException {
        // 获取字符流
        BufferedReader br = request.getReader();
        // 读取数据
        String line = null;
        while((line = br.readerLine())!=null){
            System.out.println(line);	// 输出一行用户名、密码信息
        }
    }
    
    @Override
    protected void doGet(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response) throws ServletException, IOException {
        this.doPost(request, response);
    }
}

其他功能

获取请求参数通用方式

不论 GET 还是 POST 请求方式都可以使用下列方法来获取请求参数

根据参数名称获取参数值：String getParameter(String name)

String name1 = request.getParameter("username");	// 根据标签name属性的值为username获取name1的值

username=zs&password=123

根据参数名称获取参数值的数组：String[] getParameterValues(String name)

String[] hobbies = request.getParameterValues("hobby");
for(String hobby : hobbies){
    System.out.println(hobby);
}

hobby=football&hobby=game

获取所有请求的参数名称：Enumeration<String> getParameterNames()

Enumeration<String> parameterNames = request.getParameterNames();
while(parameterNames.hasMoreElements()){
    String name = parameterNames.nextElement();
    System.out.println(name);	// 请求的参数名称
    String value = request.getParameter(name);
    System.out.println(value);	// 根据参数名称获取参数值
}

获取所有参数的map集合：Map<String,String[]> getParameterMap()

Map<String,String[]> parameterMap = request.getParameterMap();
Set<String> keySet = parameterMap.keySet();	// 获取键
for(String name : keySet){
    String[] values = parameterMap.get(name);	// 根据键获取值
    System.out.println(name);
    for(String value : values){
        System.out.println(value);
    }
}

中文乱码问题：
- GET 方式：tomcat 8 已经将 GET 方式乱码问题解决了
- POST 方式：会乱码
- 解决：在获取参数前，设置 request 的编码 request.setCharacterEncoding("utf-8");

请求转发

一种在服务器内部的资源跳转方式
步骤
1. 通过 request 对象获取请求转发器对象：RequestDispatcher getRequestDispatcher(String path)
2. 使用RequestDispatcher对象来进行转发：forward(ServletRequest request, ServletResponse response)
```
request.getRequestDispatcher("/requestDemo").forward(request, response);
```
注意事项
1. 浏览器地址栏路径不发生变化
2. 只能转发到当前服务器内部资源中
3. 转发是一次请求

共享数据

域对象：一个有作用范围的对象，可以在范围内共享数据
request域：代表一次请求的范围，一般用于请求转发的多个资源中共享数据
方法
- 存储数据：void setAttribute(String name,Object obj)
- 通过键获取值：Object getAttitude(String name)
- 通过键移除键值对：void removeAttribute(String name)

获取ServletContext

ServletContext getServletContext()

BeanUtils工具类，简化数据封装

用于封装JavaBean的

JavaBean：标准的Java类

要求

类必须被public修饰
必须提供空参的构造器
成员变量必须使用private修饰
提供公共setter和getter方法

功能：封装数据

概念

成员变量

属性：setter和getter方法截取后的产物
例如：getUsername() --> Username–> username

方法

设置：setProperty()
获取：getProperty()
将map集合的键值对信息，封装到对应的JavaBean对象中：populate(Object obj , Map map)

User user = new User();
try{
    BeanUtils.setProperty(user,"username","zhangsan");	// 将zhangsan的字符串存入user的username中
    Strign username = BeanUtils.getProperty(user,"username");	//取出username的值
}catch(IllegalAccessException e){
    e.printStackTrace();
}catch(InvocationTargetException e){
    e.printStackTrace();
}

HTTP协议

请求消息：客户端发送给服务器端的数据

数据格式
- 请求行
- 请求头
- 请求空行
- 请求体

响应消息：服务器端发送给客户端的数据

数据格式

响应行

组成：协议/版本响应状态码状态码描述
响应状态码（状态码都是3位数）：服务器告诉客户端
- 1xx：服务器接收客户端消息，但没有接受完成。等待一段时间后，会发送1xx的状态码
- 2xx：成功。200
- 3xx：重定向。
  - 302：重定向
  - 304：访问缓存
- 4xx：客户端错误
  - 404：请求路径没有对应的资源
  - 405：请求方式没有对应的doXxx方法
- 5xx：服务器端错误。500（服务端内部出现异常）

响应头

格式：头名称：值
常见的响应头
- 服务器告诉客户端本次响应体数据格式以及编码格式：Content-Type
- 服务器告诉客户端以什么格式打开响应体数据：Content-disposition
  - in-line：默认值，在当前页面内打开
  - attachment;filename=xxx：以附件形式打开响应体，文件下载

响应空行

响应体：传输的数据

响应字符串格式

HTTP/1.1 200 OK
Content-Type: text/html;charset=UTF-8
Content-Length: 101
Date: Wed, 06 Jun 2018 07:08:42 GMT

<html>
	<head>
		<title>$Title$</title>
	</head>

	<body>
		hello , response
	</body>
</html>

Response对象

功能：设置响应消息

设置响应行

格式：HTTP/1.1 200 ok
设置状态码：setStatus(int sc)

设置响应头

setHeader(String name,String value)

设置响应体

使用步骤

获取输出流
- 字符输出流：PrintWriter getWriter()
- 字节输出流：ServletOutputStream getOutputStream()
使用输出流，将数据输出到客户端浏览器

重定向（资源跳转的方式）

a资源无法完成，b资源可以完成
告诉浏览器重定向：状态码302
告诉浏览器b资源路径：响应头location：b资源的路径

// 访问/responseDemo0，会自动跳转到/responseDemo
//1.设置状态码为302
response.setStatus(302);
//2.设置响应头location
response.setHeader("location","/day/responseDemo");

//简单的重定义方法
response.sendRedirect("/day/responseDemo");

重定向的特点：redirect

地址栏发生变化
重定向可以访问其他站点（服务器）的资源
重定向是两次请求。不能使用request对象来共享数据

转发的特点：forward

转发地址栏路径不变
转发只能访问当前服务器下的资源
转发是一次请求，可以使用request对象来共享数据

路径写法

相对路径：通过相对路径不可以确定唯一资源
- 如：./index.html
- 不以 / 开头，以 . 开头路径
- 规则：找到当前资源和目标资源之间的相对位置关系
  - ./：当前目录
  - ../：后退一级目录
绝对路径：通过绝对路径可以确定唯一资源
- 如：http://localhost/day/responseDemo
- day/responseDemo
- 以 / 开头的路径
- 规则：判断定义的路径是给谁用的？->判断请求将来从哪里发出
  - 给客户端浏览器使用：需要加虚拟目录（项目的访问路径）
    - 建议虚拟目录动态获取：request.getContextPath()
    - <a>,<form>重定向…
  - 给服务器使用：不需要加虚拟目录
    - 转发路径

服务器输出字符数据到浏览器

步骤

获取字符输出流
输出数据

// 获取流对象之前，设置流的默认编码为utf-8
response.setCharacterEncoding("utf-8");

// 告诉浏览器，服务器发送的消息体数据的编码，建议浏览器使用该编码解码
// response.setHeader("content-type","text/html;charset=utf-8");
// 简化为以下代码
response.setContentType("text/html;charset=utf-8");

// 获取字符输出流
PrintWriter pw = response.getWriter();	// 一次响应后自动被销毁
// 输出数据到页面
pw.write("<h1>hello response</h1>");

注意乱码问题

PrintWriter pw = response.getWriter();：获取的流的默认编码是ISO-8859-1
设置该流的默认编码
告诉浏览器响应体使用的编码
简单的形式（设置编码在获取流之前设置）：response.setContentType("text/html;charset=utf-8");

服务器输出字节数据到浏览器

步骤

获取字符输出流
输出数据

// 获取字节输出流
ServletOutputStream sos = response.getOutputStream();
// 输出数据
sos.write("hello".getBytes());

ServletContext对象

概念

代表整个web应用，可以和程序的容器（服务器）来通信

获取

通过request对象获取：request.getServletContext();
通过HttpServlet获取：this.getServletContext();

ServletContext context1 = request.getServletContext();
ServletContext context2 = this.getServletContext();
// context1 == context2

功能

获取MIME类型
- MIME类型：在互联网通信过程中定义的一种文件数据类型
- 格式：大类型/小类型 text/html image/jpeg
- 获取：String getMimeType(String file)
域对象：共享数据
- setAttribute(String name,Object value)
- getAttribute(String name)
- removeAttribute(String name)
- ServletContext对象范围：所有用户所有请求的数据

@WebServlet("/servletContextDemo1")
public class ServletContextDemo1 extends HttpServlet {
    @Override
    protected void doPost(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response) throws ServletException, IOException {
        // 通过HttpServlet获取
        ServletContext context = this.getServletContext();
        // 设置数据
        context.setAttribute("msg","hello");
    }

    @Override
    protected void doGet(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response) throws ServletException, IOException {
        this.doPost(request, response);
    }
}

@WebServlet("/servletContextDemo2")
public class ServletContextDemo2 extends HttpServlet {
    @Override
    protected void doPost(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response) throws ServletException, IOException {
        // 通过HttpServlet获取
        ServletContext context = this.getServletContext();
        // 获取数据
        Object msg = context.getAttribute("msg");
        System.out.println(msg);
    }

    @Override
    protected void doGet(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response) throws ServletException, IOException {
        this.doPost(request, response);
    }
}

获取文件的真实（服务器）路径的方法：String getRealPath(String path)

@WebServlet("/servletContextDemo3")
public class ServletContextDemo3 extends HttpServlet {
    @Override
    protected void doPost(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response) throws ServletException, IOException {
        // 通过HttpServlet获取
        ServletContext context = this.getServletContext();
        // 获取文件的服务器路径
        String realPath = context.getRealPath("/b.txt");// web目录下资源访问
        
        String realPath2 = context.getRealPath("/WEB-INF/c.txt");// WEB-INF目录下的资源访问
        
        String realPath3 = context.getRealPath("/WEB-INF/classes/a.txt");//src目录下的资源访问
    }

    @Override
    protected void doGet(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response) throws ServletException, IOException {
        this.doPost(request, response);
    }
}