四、Servlet

4.1 Servlet简介

Servlet是Server Applet的简称，称为服务端小程序，是JavaEE平台下的技术标准，基于Java语言编写的服务端程序。 Web 容器或应用服务器实现了Servlet标准所以Servlet需要运行在Web容器或应用服务器中。Servlet主要功能在于能够在服务器中执行并生成数据。

4.1.1 Servlet技术特点

4.1.2 Servlet在应用程序中的位置

4.2 编写第一个Servlet

package it.com.servlet;
import java.io.*;
import javax.servlet.*;
import javax.servlet.http.*;
public class HelloWorld extends HttpServlet{
    public void doGet(HttpServletRequest request,HttpServletResponse response)throws ServletException,IOException{
        PrintWriter pw = response.getWriter();
        pw.println("<!DOCTYPE html>");
        pw.println("<html lang=en>");
        pw.println("<head>");
        pw.println("<meta charset=UTF-8>");
        pw.println("<title>Document</title>");
        pw.println("</head>");
        pw.println("<body>");
    pw.println("<font color=blue>HelloWorld</font>");
        pw.println("</body>");
        pw.println("</html>");
        pw.flush();
        pw.close();
    }
}

4.3编译servlet

Java中需要将源文件（.java）通过Javac编译为.class的字节文件才能运行。

D:\>javac oneServlet.java

出错的原因是servlet是JavaEE实现的规范不是JavaSE实现的，在servlet包中的类全部在Tomcat中有实现。因此servlet程序要放在Tomcat中运行。因此需要指定这些对象的位置（也就是tomcat中servlet包的位置）

D:\>javac -classpath "D:\Java\apache-tomcat-9.0.75\lib\servlet-api.jar" HelloWorld.java

执行后D盘产生字节文件Hello World.class

4.4 创建web.xml

什么是web.xml

Web项目的部署描述文件，是JavaWeb工程的配置文件，通过web.xml文件可以配置servlet、filter等技术。Tomcat启动时会先解析该配置文件获取项目的配置信息。

web.xml文件中的头信息

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<web-app xmlns="http://xmlns.jcp.org/xml/ns/javaee"
     xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"
     xsi:schemaLocation="http://xmlns.jcp.org/xml/ns/javaee http://xmlns.jcp.org/xml/ns/javaee/web-app_4_0.xsd"
     version="4.0">
</web-app>

在web.xml文件中配置Servlet

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<web-app xmlns="http://xmlns.jcp.org/xml/ns/javaee"
     xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"
     xsi:schemaLocation="http://xmlns.jcp.org/xml/ns/javaee http://xmlns.jcp.org/xml/ns/javaee/web-app_4_0.xsd"
     version="4.0">
         <!-- 给定servlet的全名，tomcat会根据全名实例化servlet，从而使用servlet对象的方法 -->
         <servlet>
            <servlet-name>HelloWorld</servlet-name>
            <servlet-class>it.com.servlet.HelloWorld</servlet-class>
         </servlet>
         <!-- servlet资源映射，访问/helloworld.do即可访问到servlet资源 -->
         <servlet-mapping>
            <servlet-name>HelloWorld</servlet-name>
            <url-pattern>/helloworld.do</url-pattern>
         </servlet-mapping>
</web-app>

注意路径必须加 /

4.5 部署运行Servlet

Web工程目录结构

访问Servlet

http://localhost:8888/servletdemo/helloworld.do

注意：没有在host下配置context时资源名默认为项目名。

4.6 Tomcat处理请求过程

用户访问localhost:8888/test/helloword.do，请求被发送到Tomcat，被监听8888端口并处理 HTTP/1.1 协议的Connector获得。
Connector把该请求交给它所在的Service的Engine来处理，并等待Engine的回应。
Engine获得请求localhost/test/helloword.do，匹配所有的虚拟主机Host。
Engine匹配到名为localhost的Host虚拟主机来处理/test/helloword.do请求（即使匹配不到会请求交给默认Host处理）。
匹配到的Context获得请求/helloword.do。
构造HttpServletRequest对象和HttpServletResponse对象，作为参数调用HelloWorld的doGet（）或doPost（）.执行业务逻辑、数据存储等程序。
Context把执行完之后的结果通过HttpServletResponse对象返回给Host。
Host把HttpServletResponse返回给Engine。
Engine把HttpServletResponse对象返回Connector。
Connector把HttpServletResponse对象返回给客户Browser。

4.7 Servlet继承结构

Servlet接口

init()，创建Servlet对象后立即调用该方法完成一些初始化工作。
service()，处理客户端请求，执行业务操作，利用响应对象响应客户端请求。
destroy()，在销毁Servlet对象之前调用该方法，释放资源。
getServletConfig()，ServletConfig是容器向servlet传递参数的载体。（可以获取配置文件web.xml的信息）
getServletInfo()，获取servlet相关信息。

ServletConfig接口

String getServletName()，返回 Servlet 的名字，即 web.xml 中元素的值。
ServletContext getServletContext()，返回一个代表当前 Web 应用的 ServletContext 对象。
String getInitParameter(String name)，根据初始化参数名返回对应的初始化参数值。
Enumeration getInitParameterNames()，返回一个 Enumeration 对象，其中包含了所有的初始化参数名。

GenericServle抽象类

GenericServlet是实现了Servlet接口的抽象类。在GenericServlet中进一步的定义了Servlet接口的具体实现，其设计的目的是为了和应用层协议解耦，在GenericServlet中包含一个Service抽象方法。

HttpServlet类

继承自 GenericServlet，针对于处理 HTTP 协议的请求所定制。在 HttpServlet的service() 方法中已经把 ServletReuqest 和 ServletResponse 转为 HttpServletRequest 和 HttpServletResponse。直接使用 HttpServletRequest 和 HttpServletResponse, 不再需要强转。实际开发中, 直接继承 HttpServlet, 并根据请求方式复写 doXxx() 方法即可。

Tomcat实现了servlet技术规范，所以在tomcat的lib中的servlet-api.jar中可以查看这些接口和实现类。使用反编译小工具jd

4.8 Servlet的生命周期

Servlet的生命周期是由容器(tomcat,即servlet是由tomcat实例化的)管理的，分别经历三各阶段：

init()：初始化

service()：服务

destroy()：销毁

（注意面试）当客户端浏览器第一次请求Servlet时，容器会实例化这个Servlet，然后调用一次init方法，并在新的线程中执行service方法处理请求。service方法执行完毕后容器不会销毁这个Servlet而是做缓存处理，当客户端浏览器再次请求这个Servlet时，容器会从缓存中直接找到这个Servlet对象，并再一次在新的线程中执行Service方法（单例模式）。当容器在销毁Servlet之前对调用一次destroy方法。

4.9 Servlet处理请求的原理

当浏览器基于get方式请求我们创建Servlet时，我们自定义的Servlet中的doGet方法会被执行。doGet方法能够被执行并处理get请求的原因是，容器在启动时会解析web工程中WEB-INF目录中的web.xml文件，在该文件中我们配置了Servlet与URI的绑定，容器通过对请求的解析可以获取请求资源的URI，然后找到与该URI绑定的Servlet并做实例化处理(注意：只实例化一次，如果在缓存中能够找到这个Servlet就不会再做次实例化处理)。在实例化时会使用Servlet接口类型作为引用类型的定义，并调用一次init方法，由于GenericServlet中重写了该方法所以最终执行的是GenericServlet中init方法(GenericServlet中的Init方法是一个空的方法体)，然后在新的线程中调用service方法。由于在HttpServlet中重写了Service方法所以最终执行的是HttpServlet中的service方法。在service方法中通过request.getMethod()获取到请求方式进行判断如果是Get方式请求就执行doGet方法，如果是POST请求就执行doPost方法。如果是基于GET方式提交的，并且在我们的Servlet中又重写了HttpServlet中的doGet方法，那么最终会根据Java的多态特性转而执行我们自定义的Servlet中的doGet方法。

4.10 Servlet的作用

获取用户提交的数据
获取浏览器附加的信息
处理数据（访问数据库或调用接口）
给浏览器产生一个响应
在响应中添加附加信息

4.12 在Idea中创建web工程

三个步骤：

创建Web工程
添加servlet-api.jar
配置Tomcat

新建一个Java项目

项目名称右键选择第二个命令

勾选Web Application

为项目添加依赖

配置tomcat

4.13 在web工程中编写Servlet

新建MyServlet类，继承HttpServlet，重写doGet();方法。配置web.xml文件。启动tomcat在浏览器访问即可。

public class MyServlet extends HttpServlet {
    //处理get请求
    protected void doGet(HttpServletRequest req, HttpServletResponse resp) throws ServletException, IOException {
        PrintWriter pw = resp.getWriter();
        pw.println("<!DOCTYPE html>");
        pw.println("<html lang=en>");
        pw.println("<head>");
        pw.println("<meta charset=UTF-8>");
        pw.println("<title>Document</title>");
        pw.println("</head>");
        pw.println("<body>");
        pw.println("<font color=blue>Hello Servlet</font>");
        pw.println("</body>");
        pw.println("</html>");
        pw.flush();
        pw.close();
    }
}

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<web-app xmlns="http://xmlns.jcp.org/xml/ns/javaee"
         xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"
         xsi:schemaLocation="http://xmlns.jcp.org/xml/ns/javaee http://xmlns.jcp.org/xml/ns/javaee/web-app_4_0.xsd"
         version="4.0">
    <!--配置servlet位置信息-->
    <servlet>
        <servlet-name>MyServlet</servlet-name>
        <servlet-class>cn.it.servlet.MyServlet</servlet-class>
    </servlet>
    <!--URL映射-->
    <servlet-mapping>
        <servlet-name>MyServlet</servlet-name>
        <url-pattern>/MyServlet.do</url-pattern>
    </servlet-mapping>
</web-app>

4.14 Idea中的web项目部署详解

在Idea中默认的并不会把web项目真正的部署到Tomcat的webapps目录中，而是通过为每个web项目创建一个独立的Tomcat副本并在Tomcat副本中通过的Tomcat的Context组件完成项目的目录指定，在Context组件的docBase属性中会指定Idea对web项目编译后的目录out/artifacts/.....。

默认部署方式

Idea会在C:\Users\Administrator\AppData\Local\JetBrains\IntelliJIdea2020.2\tomcat中为每个Web项目创建一个独立的Tomcat副本。

Idea通过执行Tomcat的catalina.bat启动脚本启动Tomcat，通过启动参数来指定启动Tomcat副本运行指定目录中的web项目。

Idaa在启动Tomcat之前会先在操作系统中设置一些临时环境变量，这些变量会被Tomcat的启动脚本所读取。

4.15 将web项目部署到Tomcat的webapps中

点击项目结构选项

指定输出artifacts的目录为Tomcat的webapps中的demo目录。

启动Tomcat，查看demo目录中的内容。

4.16 获取请求信息

4.16.1 HttpServletRequest对象

HttpServletRequest对象代表客户端浏览器的请求，当客户端浏览器通过HTTP协议访问服务器时，HTTP请求中的所有信息都会被Tomcat所解析并封装在这个对象中，通过这个对象提供的方法，可以获得客户端请求的所有信息。

获取请求信息

req.getRequestURL()

返回客户端浏览器发出请求时的完整URL。

req.getRequestURI()

返回请求行中指定资源部分。

req.getRemoteAddr()

返回发出请求的客户机的IP地址。

req.getLocalAddr()

返回WEB服务器的IP地址。

req.getLocalPort()

返回WEB服务器处理Http协议的连接器所监听的端口。

package cn.it.servlet;
import javax.servlet.ServletException;
import javax.servlet.http.HttpServlet;
import javax.servlet.http.HttpServletRequest;
import javax.servlet.http.HttpServletResponse;
import java.io.IOException;
import java.io.PrintWriter;
//获取请求信息
public class GetRequestInfoServlet extends HttpServlet {
    @Override
    protected void doGet(HttpServletRequest req, HttpServletResponse resp) throws ServletException, IOException {
        //获取浏览器发出请求的完整的url
        StringBuffer requestURL = req.getRequestURL();
        String s = requestURL.toString();
        //获取请求行中指定的资源部分
        String requestURI = req.getRequestURI();
        //获取发送请求的客户机的IP地址
        String remoteAddr = req.getRemoteAddr();
        //获取服务端的IP地址
        String localAddr = req.getLocalAddr();
        //获取服务端监听的端口
        int localPort = req.getLocalPort();
        PrintWriter writer = resp.getWriter();
        writer.println("浏览器发出请求的完整的url:"+s);
        writer.println("求行中指定的资源部分:"+requestURI);
        writer.println("发送请求的客户机的IP地址:"+remoteAddr);
        writer.println("服务端的IP地址:"+localAddr);
        writer.println("服务端监听的端口:"+localPort);
    }
}

<servlet>
        <servlet-name>getRequestInfoServlet</servlet-name>
        <servlet-class>cn.it.servlet.GetRequestInfoServlet</servlet-class>
    </servlet>
    <servlet-mapping>
        <servlet-name>getRequestInfoServlet</servlet-name>
        <url-pattern>/getRequestInfo.do</url-pattern>
    </servlet-mapping>

4.16.2 获取请求数据(表单)

根据key获取指定value

req.getParameter("key");

根据key获取对应的value，返回一个字符串。

<!DOCTYPE html>
<html lang="en">
<head>
    <meta charset="UTF-8">
    <title>Title</title>
</head>
<body>
<!-- action="getRequestData.do" 不能加 “/”-->
<form action="getRequestData.do" method="post">
     <input type="text" name="username"/>
     <input type="text" name="password"/>
     <input type="submit" value="确定"/>
</form>
</body>
</html>

注意：html要在web下创建要不然不能直接访问到。action="getRequestData.do" 不能加 “/”

package cn.it.servlet;
import javax.servlet.ServletException;
import javax.servlet.http.HttpServlet;
import javax.servlet.http.HttpServletRequest;
import javax.servlet.http.HttpServletResponse;
import java.io.IOException;
import java.io.PrintWriter;
//获取表单数据
public class GetRequestData extends HttpServlet {
    @Override
    protected void doPost(HttpServletRequest req, HttpServletResponse resp) throws ServletException, IOException {
        String username = req.getParameter("username");
        String password = req.getParameter("password");
        PrintWriter writer = resp.getWriter();
        writer.println("username=" + username);
        writer.println("password=" + password);
        writer.flush();
        writer.close();
    }
}

<servlet>
        <servlet-name>getRequestData</servlet-name>
        <servlet-class>cn.it.servlet.GetRequestData</servlet-class>
    </servlet>
    <servlet-mapping>
        <servlet-name>getRequestData</servlet-name>
        <url-pattern>/getRequestData.do</url-pattern>
    </servlet-mapping>

4.16.3 获取复选框(checkbox组件)中的值

String[] userlikes = req.getParameterValues("checkboxkey");

获取复选框(checkbox组件)中的值，返回一个字符串数组。

String[] userLikes = req.getParameterValues("userLike");
        List<String> userLikesList = Arrays.asList(userLikes); //将数组转换为集合

4.16.4 获取所有提交数据的key

req.getParameterNames()

获取请求中所有数据的key，该方法返回一个枚举类型。

Enumeration<String> parameterNames = req.getParameterNames();

//获取参数的key
        Enumeration<String> parameterNames = req.getParameterNames();
        List<String> parameterNamesList = new ArrayList<String>();
        while (parameterNames.hasMoreElements()) {
            parameterNamesList.add(parameterNames.nextElement());
        }

4.17 设置请求编码

请求的数据包基于字节在网络上传输，Tomcat接收到请求的数据包后会将数据包中的字节转换为字符。在Tomcat中使用的是ISO-8859-1的单字节编码完成字节与字符的转换，所以数据中含有中文就会出现乱码，可以通过req.setCharacterEncoding("utf-8")方法来对提交的数据根据指定的编码方式重新做编码处理。

req.setCharacterEncoding("UTF-8");

4.18 资源访问路径

绝对路径

绝对路径访问资源表示直接以”/”作为项目的Context Path。该方式适用于以”/”作为项目的Context Path。

<form action="/getInfo.do" method="post">

相对路径

相对路径访问资源表示会相对于项目的Context Path作为相对路径。该方式适用于为项目指定的具体的Context Path。

<form action="getInfo.do" method="post">

4.19 获取请求头信息

获取请求头信息

根据请求头中的key获取对应的value。

String headerValue = req.getHeader("headerKey");

获取请求头中所有的key，该方法返回枚举类型。

Enumeration<String> headerNames = req.getHeaderNames();

4.19.1 获取请求头案例

需求：编写一个Servlet，如果浏览器的语言是zh-CN，显示“你好，聪明的中国人！”，如果浏览器的语言设置为en-US,那么则显示“Hello，American”。

package cn.it.servlet;
import javax.servlet.ServletException;
import javax.servlet.http.HttpServlet;
import javax.servlet.http.HttpServletRequest;
import javax.servlet.http.HttpServletResponse;
import java.io.IOException;
import java.io.PrintWriter;
public class Practise extends HttpServlet {
    @Override
    protected void doPost(HttpServletRequest req, HttpServletResponse resp) throws ServletException, IOException {
        String header = req.getHeader("Accept-Language");
        resp.setContentType("text/html;charset=UTF-8");
        PrintWriter writer = resp.getWriter();
        if (header.startsWith("zh-CN")) {
            writer.println("你好");
        }else if (header.startsWith("en-US")) {
            writer.println("hello");
        }else {
            writer.println("####");
        }
        writer.flush();
        writer.close();
    }
    @Override
    protected void doGet(HttpServletRequest req, HttpServletResponse resp) throws ServletException, IOException {
        doPost(req, resp);
    }
}

JavaWeb开发 Servlet技术详解（二）

四、Servlet

4.1 Servlet简介

4.1.1 Servlet技术特点

4.1.2 Servlet在应用程序中的位置

4.2 编写第一个Servlet

4.3编译servlet

4.4 创建web.xml

4.5 部署运行Servlet

4.6 Tomcat处理请求过程

4.7 Servlet继承结构

4.8 Servlet的生命周期

4.9 Servlet处理请求的原理

4.10 Servlet的作用

4.12 在Idea中创建web工程

4.13 在web工程中编写Servlet

4.14 Idea中的web项目部署详解

4.15 将web项目部署到Tomcat的webapps中

4.16 获取请求信息

4.16.1 HttpServletRequest对象

获取请求信息

4.16.2 获取请求数据(表单)

4.16.3 获取复选框(checkbox组件)中的值

4.16.4 获取所有提交数据的key

4.17 设置请求编码

4.18 资源访问路径

4.19 获取请求头信息

4.19.1 获取请求头案例

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4.16.4 获取所有提交数据的key

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