关于Web,JavaWeb,SpringMVC,SpringBoot的基础知识及联系区别

本文详细介绍了Web技术的基础,包括Web的定义、表现形式、分类以及体系结构,重点讲解了CGI、服务器扩展API和JDBC在Web数据库系统中的角色。接着,阐述了JavaWeb技术栈,强调了动态资源开发技术和主流框架的优缺点。SpringMVC作为JavaWeb的重要框架,其MVC架构模式被详细解析。最后,介绍了SpringBoot的特性,如简化配置和开箱即用,以及它与SpringMVC的关系。SpringBoot简化了Spring的使用,降低了开发复杂性。

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一、Web
(1)Web(World Wide Web)即全球广域网,也称为万维网,它是一种基于超文本和HTTP的、全球性的、动态交互的、跨平台的分布式图形信息系统。是建立在Internet上的一种网络服务,为浏览者在Internet上查找和浏览信息提供了图形化的、易于访问的直观界面,其中的文档及超级链接将Internet上的信息节点组织成一个互为关联的网状结构。更直白点说就是平时浏览的网页。
(2)表现形式:
超文本、超媒体、超文本传输协议
(3)分类:
1.静态:静态页面多通过网站设计软件来进行重新设计和更改,相对的比较滞后,当然有网站管理系统,也可以生成静态页面,我们称这种静态页面为静态。
2.动态:动态页面通过网页脚本与语言自动处理自动更新的页面,比方说贴吧,就是通过网站服务器运行程序,自动处理信息,按照流程更新网页。
(4)体系结构:
传统的Web数据库系统一般实现Web数据库系统的连接和应用可采取两种方法,一种是在Web服务器端提供中间件来连接Web服务器和数据库服务器,另一种是把应用程序下载到客户端并在客户端直接访问数据库。
中间件负责管理Web服务器和数据库服务器之间的通信并提供应用程序服务,它能够直接调用外部程序或脚本代码来访问数据库,因此可以提供与数据库相关的动态HTML页面,或执行用户查询,并将查询结果格式化成HTML页面。通过Web服务器返回给Web浏览器。
最基本的中间件技术有通过网关接口CGI和应用程序接口API两种。
1.公共网关接口
CGI是外部应用程序(CGI程序)与Web服务器之间的接口标准,是WWW服务器运行时外部程序的规范,按照CGI编写的程序可以扩展服务器的功能,完成服务器本身不能完成的工作,外部程序执行时间可以生成HTML文档,并将文档返回WWW服务器。CGI应用程序能够与浏览器进行交互作用,还可以通过数据库的API与数据库服务器等外部数据源进行通信,如一个CGI程序可以从数据库服务器中获取数据,然后格式化为HTML文档后发送给浏览器,也可以将从浏览器获得的数据放到数据库中。几乎使用的服务器软件都支持CGI,开发人员可以使用任何一种WWW服务器内置语言编写CGI,其中包括流行的C、C++ 、VB和Delphi等。
从体系结构上来看,用户通过Web浏览器输入查询信息,浏览器通过HTTP协议向Web服务器发出带有查询信息的请求,Web服务器按照CGI协议激活外部CGI程序,由该程序向DBMS发出SQL请求并将结果转化为HTML后返回给Web服务器。再由Web服务器返回给Web浏览器。这种结构体现了客户/服务器方式的三层模型,其中Web服务器和CGI程序实际起到了HTML和SQL转换的网关的作用。
CGI的典型操作过程是:分析CGI数据;打开与DBMS的连接;发送SQL请求并得到结果;将结果转化为HTML;关闭DBMS的连接;将HTML结果返回给Web服务器。
基于Web的数据库访问利用已有的信息资源和服务器。其访问频率大,尤其是热点数据。但其主要的缺点是:①客户端与后端数据库服务器通信必须通过Web服务器,且Web服务器要进行数据与HTML文档的互相转换,当多个用户同时发出请求时,必然在Web服务器形成信息和发布瓶颈。②CGI应用程序每次运行都需打开和关闭数据库连接,效率低,操作费时;③CGI应用程序不能由多个客户机请求共享,即使新请求到来时CGI程序正在运行,也会启动另一个CGI应用程序,随着并行请求的数量增加,服务器上将生成越来越多的进程。为每个请求都生成进程既费时又需要大量内存,影响了资源的使用效率,导致性能降低并增加等待时间;④由于SQL与HTML差异很大,CGI程序中的转换代码编写繁琐,维护困难;⑤安全性差,缺少用户访问控制,对数据库难以设置安全访问权限;⑥HTTP协议是无状态且没有常连接的协议,DBMS事务的提交与否无法得到验证,不能构造Web上的OLTP应用。
2.扩展接口
为了克服CGI的局限性,出现的另一种中间件解决方案是基于服务器扩展API的结构。与CGI相比,API应用程序与Web服务器结合得更加紧密,占用的系统资源也少得多,而运行效率却大大提高,同时还提供更好的保护和安全性。
服务器API一般作为一个DLL提供,是驻留在WWW服务器中的程序代码,其扩展WWW服务器的功能与CGI相同。WWW开发人员不仅可以API解决CGI可以解决的一切问题,而且能够进一步解决基于不同WWW应用程序的特殊请求。各种API与其相应的WWW服务器紧密结合,其初始开发目标服务器的运行性能进一步发掘、提高。用API开发的程序比用CGI开发的程序在性能上提高了很多,但开发API程序比开发CGI程序要复杂得多。API应用程序需要一些编程方面的专门知识,如多线程、进程同步、直接协议编程以及错误处理等。主要的WWW API有Microsoft公司的ISAPI、Netscape公司的NSAPI和OReily公司的WSAPI等。使用ISPAI开发的程序性能要优于用CGI开发的程序,这主要是因为ISAPI应用程序是一些与WWW服务器软件处于同一地址空间的DLL,因此所有的HTTP服务器进程能够直接利用各种资源这显然比调用不在同一地址空间的CGI程序语句要占用更少的系统时间。而NSAPI同ISAPI一样,给WWW开发人员定制了Netscape WWW服务器基本服务的功能。开发人员利用NSAPI可以开发与WWW服务器的接口,以及与数据库服务器等外部资源的接口。
虽然基于服务器扩展API的结构可以方便、灵活地实现各种功能,连接所有支持32位ODBC的数据库系统,但这种结构的缺陷也是明显的:①各种API之间兼容性很差,缺乏统一的标准来管理这些接口; ②开发API应用程序也要比开发CGI应用复杂得多; ③这些API只能工作在专用Web服务器和操作系统上。
3.JDBC
Java的推出,使WWW页面有了活力和动感。Internet用户可以从WWW服务器上下载Java小程序到本地浏览器运行。这些下载的小程序就像本地程序一样,可独立地访问本地和其他服务器资源。而最初的Java语言并没有数据库访问的功能,随着应用的深入,要求Java提供数据库访问功能的呼声越来越高。为了防止出现对Java在数据库访问方面各不相同的扩展,JavaSoft公司指定了JDBC,作为Java语言的数据库访问API。
采用JDBC技术,在Java Applet中访问数据库的优点在于:直接访问数据库,不再需要Web数据库的介入,从而避开了CGI方法的一些局限性;用户访问控制可以由数据库服务器本地的安全机制来解决,提高了安全性;JDBC是支持基本SQL功能的一个通用低层的应用程序接口,在不同的数据库功能的层次上提供了一个统一的用户界面,为跨平台跨数据库系统进行直接的Web访问提供了方案。从而克服了API方法一些缺陷;同时,可以方便地实现与用户地交互,提供丰富的图形功能和声音、视频等多媒体信息功能。
JDBC是用于执行SQL语句的Java应用程序接口API,由Java语言编写的类和接口组成。Java是一种面向对象、多线程与平台无关的编程语言,具有极强的可移植性、安全性和强健性。JDBC是一种规范,能为开发者提供标准的数据库访问类和接口,能够方便地向任何关系数据库发送SQL语句,同时JDBC是一个支持基本SQL功能的低层应用程序接口,但实际上也支持高层的数据库访问工具及API。所有这些工作都建立在X/Open SQL CLI基础上。JDBC的主要任务是定义一个自然的Java接口来与X/Open CLI中定义的抽象层和概念连接。JDBC的两种主要接口分别面向应用程序的开发人员的JDBC API和面向驱动程序低层的JDBC Driver API。JDBC完成的工作是:建立与数据库的连接;发送SQL语句;返回数据结果给Web浏览器。
基于JDBC的Web数据库结构其缺陷在于:只能进行简单的数据库查询等操作,还不能进行OLTP;安全性、缓冲机制和连接管理仍不完善;SUN承诺的完全跨平台跨数据库系统的功能和标准远未实现。
(4)Web技术
在这里插入图片描述
(5)工作流程
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二、JavaWeb
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(1)Java Web,是用Java技术来解决相关web互联网领域的技术栈。web包括:web服务端和web客户端两部分。Java在客户端的应用有Java Applet,Java在服务器端的应用非常的丰富,比如Servlet,JSP、第三方框架等等。
Internet上供外界访问的Web资源分为:静态web资源(如html 页面):指web页面中供人们浏览的数据始终是不变。动态web资源:指web页面中供人们浏览的数据是由程序产生的,不同时间点访问web页面看到的内容各不相同。
静态web资源开发技术:HTML、CSS。动态web资源开发技术:JavaScript、JSP/Servlet、ASP、PHP等。在Java中,动态web资源开发技术统称为Java Web。
(2)主要框架
Java的Web框架虽然各不相同,但基本也都是遵循特定的路数的:使用Servlet或者Filter拦截请求,使用MVC的思想设计架构,使用约定,XML或 Annotation实现配置,运用Java面向对象的特点,面向对象实现请求和响应的流程,支持Jsp,Freemarker,Velocity等视图。
1.JSP
优点:
Java EE标准,这意味着有很大的市场需求和更多的工作机会
上手快速并且相对容易
有大量可用的组件库
缺点:
大量的JSP标签
对REST和安全支持不好
没有一个统一的实现。既有SUN的实现,又有Apache的实现——MyFaces。
2.Spring MVC
优点:
对Spring MVC覆盖绑定(overriding binding)、验证(validation)等提供生命周期管理
与许多表示层技术/框架无缝集成:JSP/JSTL、Tiles、Velocity、FreeMarker、Excel、XSL、PDF 等
便于测试——归功于IoC
缺点:
大量的XML配置文件
太过灵活——没有公共的父控制器
没有内置的Ajax支持
3.Stripes
优点:
不需要书写XML配置文件
良好的学习文档
缺点:
ActionBean里面的URL是硬编码的
4.Struts 2
优点:
架构简单——易于扩展
标记库很容易利用FreeMarker或者Velocity来定制
基于控制器或者基于页面的导航
缺点:
文档组织得很差
对新特征过分关注
5.Tapestry
优点:
极大地提高生产率
HTML模板——对页面设计师非常有利
每出一个新版本,都会有大量的创新
缺点:
文档过于概念性,不够实用
学习曲线陡峭
发行周期长——每年都有较大的升级
6.Wicket
优点:
对Java开发者有利(不是Web开发者)
页面和显示绑定紧密
缺点:
HTML模板和Java代码紧挨着
需要对OO有较好的理解
Wicket逻辑——什么都用Java搞定
三、SpringMVC
Spring 框架提供了构建 Web 应用程序的全功能 MVC 模块。使用 Spring 可插入的 MVC 架构,从而在使用Spring进行WEB开发时,可以选择使用Spring的Spring MVC框架或集成其他MVC开发框架。Spring MVC 分离了控制器、模型对象、过滤器以及处理程序对象的角色,这种分离让它们更容易进行定制。
MVC作为WEB项目开发的核心环节,正如三个单词的分解那样,C(控制器)将V(视图、用户客户端)与M(javaBean:封装数据)分开构成了MVC ,在实践中实现了从SSH, 到Struts(Struts MVC)+Spring+Hibernate的演化。
MVC详解:
Model(模型):数据模型,提供要展示的数据,因此包含数据和行为,可以认为是领域模型或JavaBean组件(包含数据和行为),不过现在一般都分离开来:Value Object(数据Dao) 和 服务层(行为Service)。也就是模型提供了模型数据查询和模型数据的状态更新等功能,包括数据和业务。

View(视图):负责进行模型的展示,一般就是我们见到的用户界面,客户想看到的东西。

Controller(控制器):接收用户请求,委托给模型进行处理(状态改变),处理完毕后把返回的模型数据返回给视图,由视图负责展示。也就是说控制器做了个调度员的工作。
最典型的MVC就是JSP + servlet + javabean的模式。
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四、SpringBoot
(1)Spring Boot其设计目的是用来简化新Spring应用的初始搭建以及开发过程。该框架使用了特定的方式来进行配置,从而使开发人员不再需要定义样板化的配置。

(2)特点
SpringBoot所具备的特征有:
1.可以创建独立的Spring应用程序,并且基于其Maven或Gradle插件,可以创建可执行的JARs和WARs;
2.内嵌Tomcat或Jetty等Servlet容器;
3.提供自动配置的“starter”项目对象模型(POMS)以简化Maven配置;
4.尽可能自动配置Spring容器;
5.提供准备好的特性,如指标、健康检查和外部化配置;
6.绝对没有代码生成,不需要XML配置。
(3)重要策略
SpringBoot框架中还有两个非常重要的策略:开箱即用和约定优于配置。开箱即用,Outofbox,是指在开发过程中,通过在MAVEN项目的pom文件中添加相关依赖包,然后使用对应注解来代替繁琐的XML配置文件以管理对象的生命周期。这个特点使得开发人员摆脱了复杂的配置工作以及依赖的管理工作,更加专注于业务逻辑。约定优于配置,Convention over configuration,是一种由SpringBoot本身来配置目标结构,由开发者在结构中添加信息的软件设计范式。这一特点虽降低了部分灵活性,增加了BUG定位的复杂性,但减少了开发人员需要做出决定的数量,同时减少了大量的XML配置,并且可以将代码编译、测试和打包等工作自动化。
SpringBoot应用系统开发模板的基本架构设计从前端到后台进行说明:前端常使用模板引擎,主要有FreeMarker和Thymeleaf,它们都是用Java语言编写的,渲染模板并输出相应文本,使得界面的设计与应用的逻辑分离,同时前端开发还会使用到Bootstrap、AngularJS、JQuery等;在浏览器的数据传输格式上采用Json,非xml,同时提供RESTfulAPI;SpringMVC框架用于数据到达服务器后处理请求;到数据访问层主要有Hibernate、MyBatis、JPA等持久层框架;数据库常用MySQL;开发工具推荐IntelliJIDEA。
五、四者的联系
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六、SpringMVC与SpringBoot的区别
Spring包含了SpringMVC,而SpringBoot又包含了Spring或者说是在Spring的基础上做得一个扩展。即spring mvc < spring < springboot
spring boot只是一个配置工具,整合工具,辅助工具.
springmvc是框架,项目中实际运行的代码
Spring 框架就像一个家族,有众多衍生产品例如 boot、security、jpa等等。但他们的基础都是Spring 的ioc和 aop. ioc 提供了依赖注入的容器, aop解决了面向横切面的编程,然后在此两者的基础上实现了其他延伸产品的高级功能。
Spring MVC是基于Servlet 的一个 MVC 框架主要解决 WEB 开发的问题,因为 Spring 的配置非常复杂,各种XML、 JavaConfig、hin处理起来比较繁琐。于是为了简化开发者的使用,从而创造性地推出了Spring boot,约定优于配置,简化了spring的配置流程。
说得更简便一些:Spring 最初利用“工厂模式”(DI)和“代理模式”(AOP)解耦应用组件。大家觉得挺好用,于是按照这种模式搞了一个 MVC框架(一些用Spring 解耦的组件),用开发 web 应用( SpringMVC )。然后发现每次开发都写很多样板代码,为了简化工作流程,于是开发出了一些“懒人整合包”(starter),这套就是 Spring Boot。
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