深入理解Servlet原理

Servlet介绍：

1. 如何返回一个网页：

 a. 静态网页

    >新闻页、百度百科

    >服务器保存一份HTML，直接返回给浏览器即可

 b. 动态网页

    >淘宝、QQ空间、微博

    >服务器保存一个组件，通过它动态拼一个HTML

    >在Java中这个组件就是Servlet

2. Servlet特征:

  a. Servlet是服务器端组件，必须保存在服务器上。

  b. Servlet可以动态拼资源(HTML/IMG等)，即处理HTTP协议。

  c. Servlet必须满足Sun的规范。

  d. Servlet是什么：Servlet是Sun推出的，用来在服务器端处理HTTP协议的组件。

服务器：

1. 名称：Java 服务器、Java Web 服务器、Servlet 容器；

2. 本质：是一个软件，需要安装在硬件上才能用和浏览器是平级的关系；

3. 举例：Tomcat(Apache)、JBOSS、WebLogic、WebSphere。

Tomcat使用：

1. 启动Tomcat：

   -Linux：打开/tomcat/bin，终端输入命令./startup.sh

   -Windows：打开/tomcat/bin，双击startup.bat

2. 关闭Tomcat：

   -Linux：打开/tomcat/bin，终端输入命名./shutdown.sh

   -Windows：打开/tomcat/bin，双击shutdown.bat

Servlet开发步骤：

1.创建WEB项目

  >目录：webapp/WEB-INF/web.xml

2.导入jar包

  >通过maven导入jar包，搜javaee

  >使用服务器自带的jar包，右键项目->target runtime->勾选tomcat

3.创建Servlet

  >实现Servlet接口

  >也可以继承HttpSevlet，此类已实现了Servlet接口

  >实现/重写service()，在此方法内动态拼HTML

4.注册Servlet

  >注册Servlet，并声明别名

  >通过别名，给此Servlet注册网名(以/开头)

5.部署项目

  >在Servers下选择Tomcat，右键Add and Remove

  >在弹出框内左侧选中项目，双击移动到右侧

  >部署：就是拷贝

6.访问Servlet

  >启动Tomcat

  >浏览器输入地址 http://ip:port/项目名/Servlet网名

7.重新部署

  >修改代码后，需要重新部署并重启Tomcat才有效

  >点击Servers下面的Tomcat7，右键publish

  >可以手动关闭Tomcat,再启动它

  >也可以等待Eclipse自动重启Tomcat(Reloading...)

Servlet执行原理：

HTTP协议：

1. 什么是HTTP协议：它规定了浏览器和服务器如何通信，以及通信时的数据格式。

2. 如何通信：

  >建立连接

  >发送请求

  >接收响应

  >关闭连接

3. 数据格式：

 a. 请求数据包

   >请求行：请求方式、Servlet网名、协议类型

   >消息头：数据的描述信息

   >实体内容：浏览器发送给服务器的数据

 b. 响应数据包

   >状态行：协议类型、状态码、状态

   >消息头：数据的描述信息

   >实体内容：服务器给浏览器发送的数据

4. 对开发的要求

  -通信的方式已经由浏览器和服务器完成；

  -请求数据的打包由浏览器实现；

  -响应数据的打包由服务器实现；

  -开发需要提供浏览器发送给服务器的数据，以及服务器返回的数据；

  -服务器通过request对象接收请求数据；

  -服务器通过response对象向浏览器发送数据；

注册案例：

1. form的action属性要写上Servlet的访问路径(网名)；

2. 在表单空间上，使用name属性给该控件的数据命名，可以调用request的getParameter("name的指")来获取值；

3. radio和checkbox需要设置value属性的值，就是要传递给服务器的具体的值；

Servlet原理图：

请求方式：

1. 介绍：浏览器向服务器发送数据的方式；

2. GET：

  >默认情况下所有的请求都是GET请求

  >采用路径传参，即通过路径携带参数

  >传参过程中参数可见，隐私性差

  >因为路径大小有限制，所以能够传递的参数很小

3. POST：

  >method="post"

  >采用实体内容传参

  >在传参的过程中，路径上看不到参数，隐私性好

  >实体内容专门用于传递数据，因此大小不受限制

4. 使用场景：

  >浏览器向服务器索取(查询)数据用GET请求

  >浏览器向服务器提交(保存)数据用POST请求

解决乱码问题：

重定向：

 1. 格式：res.sendRedirect("findEmp");//findEmp是网名

 2. 原理图如下：

项目路径：

URI和URL：

1. 狭义(Java):

   - URI：绝对路径；

   - URL：完整路径；

   - URL包含了URI；

2. 广义(Java/.net/php):

   - URI：资源的名称；

   - URL：资源的真名；

   - URI包含了URL；  

Servlet路径的配置方式及用途：

1. 精确匹配(/test)：

    - 只有这唯一的路径可以可以访问此Servlet

    - 该Servlet只能处理一个请求 

2. 通配符(/*)：

    - 所有的路径都是可以访问此Servlet

    - 该Servlet可以处理所有请求

3. 后缀匹配(*.test)：

    - 所有以.test为后缀的路径都可以访问此Servlet

    - 该Servlet可以处理很多请求

注：

  a. 必须先通过规范约定正确的路径；

  b. 按照规范判断路径，处理请求。对于不满足规范的路径，认为是用户输入的错误路径，统一报错；

Servlet生命周期：

1. 第1、2、4步只能执行一次，第3步可以执行多次；

2. 因为Servlet被Tomcat自动创建一次，因此它在Tomcat内是单例的(只有1个实例)，即Servlet满足单例模式；

3. 默认情况下，首次访问Servlet时，Tomcat会创建它，也可以修改配置文件web.xml，使得Tomcat启动时就直接创建Servlet；

4. 启动时创建Servlet，数字1代表创建的次序：<load-on-startup>1</load-on-startup>；

ServletConfig和ServletContext：

1. Context：上下文，理解为环境。环境可以给其内部的个体提供资源。从编程的角度来说可以给内部的对象提供数据；

2. ServletConfig：它是Servlet的私有环境，可以为某一个Servlet提供数据；

3. ServletContext：它是Servlet的公有环境，可以为所有Servlet提供数据；

4. 使用ServletConfig和ServletContext给Servlet预置数据，不用写单独的配置文件，直接使用web.xml即可；另外这两个对象可以在初始化Servlet之前自动读取web.xml中的预置数据；

5. Servlet特殊用法：

    - 可以使用此对象存取一些变量；

    - 即在程序运行阶段随时向此对象存取数据；

    - 获取对象：ServletContext ctx = getServletContext();

    - 取：ctx.getAttribute("user")；

    - 存：ctx.setAttribute("user","admin")；

 6. 通常在Tomcat启动时，都要调用某Servlet重写init(ServletConfig config)方法，专门用来在此阶段初始化项目所需要的一些变量。

使用案例：

1. ServletConfig案例：

  a. 配置文件web.xml

  <servlet>
  	<servlet-name>login</servlet-name>
  	<servlet-class>web.LoginServlet</servlet-class>
  	<!-- 给当前Servlet预置一个数据 -->
  	<init-param>
  		<param-name>maxOnline</param-name>
  		<param-value>2000</param-value>
  	</init-param>
  </servlet>
  <servlet-mapping>
  	<servlet-name>login</servlet-name>
  	<url-pattern>/login</url-pattern>
  </servlet-mapping>

  b. 在Servlet类中读取参数

	/**
	 * 1.Tomcat在创建此Servlet后，会自动创建ServletConfig对象。
	 * 2.Tomcat会调用此对象，读取web.xml中给当前Servlet所配置的参数。
	 * 3.Tomcat会自动调用init方法，并传入已创建好的ServletConfig对象。
	 * 归纳：调用init方法前，创建config并读取数据。在init及其后面的方法内可以使用config。
	 */
	@Override
	public void init(ServletConfig config) throws ServletException {
		super.init(config);
		String mo = config.getInitParameter("maxOnline");
		System.out.println(mo);
	}

	@Override
	protected void service(
		HttpServletRequest req, HttpServletResponse res) throws ServletException, IOException {
		//从web.xml中读取参数
		ServletConfig cfg = getServletConfig();
		String mo = cfg.getInitParameter("maxOnline");
		System.out.println(mo);
	}

2. ServletContext案例：

  a. 配置文件web.xml

  <!-- 
  	给所有的Servlet预置一个数据。
  	1.Tomcat启动时会自动创建ServletContext对象。
  	2.Tomcat调用context读取此参数。
  	由于这件事是在调用Servlet之前完成的，所以在service()中可以通过context读取参数。
  -->
  <context-param>
  	<param-name>size</param-name>
  	<param-value>10</param-value>
  </context-param>
  
  <servlet>
  	<servlet-name>findDept</servlet-name>
  	<servlet-class>web.FindDeptServlet</servlet-class>
  </servlet>
  <servlet-mapping>
  	<servlet-name>findDept</servlet-name>
  	<url-pattern>/findDept</url-pattern>
  </servlet-mapping>

  b. 在Servlet类中读取参数

@Override
protected void service(
	HttpServletRequest req, HttpServletResponse res) throws ServletException, IOException {
	//从web.xml中读取分页条件
	ServletContext ctx = getServletContext();
	String size = ctx.getInitParameter("size");
	//分页查询
	System.out.println(size);
}

线程安全：

1. 成员变量：

    - 成员变量存于堆内；

    - 堆内数据只有一份；

    - 多线程共用一份数据；

    - 存在并发问题；

2. 局部变量：

    - 成员变量存于栈内；

    - 栈内数据是多份；

    - 每个线程都有一份自己的数据；

    - 没有并发问题；

3. 解决方案：

   - 不用成员；

   - 枷锁synchronized (this) {//TODO}；

HttpServlet：

1. 自定义的类继承HttpServlet类，重写service方法，Tomcat将HttpServletRequest，HttpServletResponse传入此方法：

public class TestServlet extends HttpServlet {
	@Override
	protected void service(HttpServletRequest req, HttpServletResponse res) throws ServletException, IOException {
		super.service(req, res);
		
	}
	
	//...
}

2. 调用父类，并将HttpServletRequest、HttpServletResponse两个参数传入：

public class HttpServlet {
	public void service(ServletRequest request, ServletResponse response) throws ServletException, IOException {
		HttpServletRequest req = (HttpServletRequest) request;
		HttpServletResponse res= (HttpServletResponse) response;
		this.service(req, res);
	}
	public void service(HttpServletRequest req, HttpServletResponse res) throws ServletException, IOException {
		String m = req.getMethod();
		if(m.equals("GET")) {
			doGet(req, res);
		}else if(m.equals("POST")) {
			doPost(req, res);
		}
	}		
	private void doPost(HttpServletRequest req, HttpServletResponse res) {
		// TODO
		
	}
	private void doGet(HttpServletRequest req, HttpServletResponse res) {
		// TODO
		
	}
	
	//...
}

3. doGet()和doPost()默认的代码直接抛出了异常，为了强制开发者去重写他们。若要调用它们，就必须重写；

4. service()内去掉super.service()的目的就是不掉用它们，从而避免异常；