JavaWeb之servlet詳解(轉帖)

第一發轉帖,不知道該注意些什麼,先把原博貼上,如有侵權立刪

https://www.cnblogs.com/whgk/p/6399262.html?tdsourcetag=s_pcqq_aiomsg

一般我學習的過程喜歡在瞭解詳細一個知識點後,以老師給出的筆記爲基礎,加上自己的理解以及一些實例然後寫入博客裏面加深記憶便於日後查找翻閱。但Servlet這玩意好像真的蠻難的,我學得有些吃力。今天看到班長在羣裏轉發了這個博客,覺得解析地是非透徹,於是先收藏下來並分享給大家

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一、什麼是servlet?

  處理請求和發送響應的過程是由一種叫做Servlet的程序來完成的,並且Servlet是爲了解決實現動態頁面而衍生的東西。理解這個的前提是瞭解一些http協議的東西,並且知道B/S模式(瀏覽器/服務器)。

  B/S:瀏覽器/服務器。 瀏覽器通過網址來訪問服務器,比如訪問百度,在瀏覽器中輸入www.baidu.com,這個時候瀏覽器就會顯示百度的首頁,那麼這個具體的過程,步驟是怎樣的呢?這個就瞭解一下http請求和響應

                  

    請求,響應:通過給的鏈接應該可以知道這兩個具體的內容

 

二、tomcat和servlet的關係

  Tomcat 是Web應用服務器,是一個Servlet/JSP容器. Tomcat 作爲Servlet容器,負責處理客戶請求,把請求傳送給Servlet,並將Servlet的響應傳送回給客戶.而Servlet是一種運行在支持Java語言的服務器上的組件. Servlet最常見的用途是擴展Java Web服務器功能,提供非常安全的,可移植的,易於使用的CGI替代品.

  從http協議中的請求和響應可以得知,瀏覽器發出的請求是一個請求文本,而瀏覽器接收到的也應該是一個響應文本。但是在上面這個圖中,並不知道是如何轉變的,只知道瀏覽器發送過來的請求也就是request,我們響應回去的就用response。忽略了其中的細節,現在就來探究一下。

              

  ①:Tomcat將http請求文本接收並解析,然後封裝成HttpServletRequest類型的request對象,所有的HTTP頭數據讀可以通過request對象調用對應的方法查詢到。

  ②:Tomcat同時會要響應的信息封裝爲HttpServletResponse類型的response對象,通過設置response屬性就可以控制要輸出到瀏覽器的內容,然後將response交給tomcat,tomcat就會將其變成響應文本的格式發送給瀏覽器

 

  Java Servlet API 是Servlet容器(tomcat)和servlet之間的接口,它定義了serlvet的各種方法,還定義了Servlet容器傳送給Servlet的對象類,其中最重要的就是ServletRequest和ServletResponse。所以說我們在編寫servlet時,需要實現Servlet接口,按照其規範進行操作。

 

三、編寫Servlet

  在前面,我們已經知道了servlet是什麼,爲什麼需要servlet?(爲了實現動態網頁,而不是顯示靜態網頁,具體情況可以百度查查),tomcat和servlet的關係?等問題。現在來手動編寫一個Servlet。

  3.1、手動編寫servlet。

    1、創建一個MyServlet繼承HttpServlet,重寫doGet和doPost方法,也就是看請求的方式是get還是post,然後用不同的處理方式來處理請求,

            

    2、在web.xml中配置MyServlet,爲什麼需要配置?讓瀏覽器發出的請求知道到達哪個servlet,也就是讓tomcat將封裝好的request找到對應的servlet讓其使用。

  配置四個東西。

                

   配置之後,瀏覽器是如何通過我們配置的信息來找到對應的servlet的。

                

  按照步驟,首先瀏覽器通過http://localhost:8080/test01/MyServlet來找到web.xml中的url-pattern,這就是第一步,匹配到了url-pattern後,就會找到第二步servlet的名字MyServlet,知道了名字,就可以通過servlet-name找到第三步,到了第三步,也就能夠知道servlet的位置了。然後到其中找到對應的處理方式進行處理。

   3、實驗,驗證上面配置成功。

       

            

  3.2、利用嚮導新建MyServlet

    這個就相對簡單了,web.xml不用我們手動配置,工具直接幫我們自動配置了

     1、右擊項目,在new選項中有直接新建servlet的選項

     2、配置MyServlet類中的信息

      

       3、配置web.xml中的servlet信息

        

     4、查看MyServle01類中的代碼和web.xml,其中的配置跟手動的配置是一樣的,只是用圖形化界面,讓我們更方便的創建servlet而產生的。

 

   3.3、詳解創建servlet的原理

      1、servlet的生命週期是什麼?

      2、爲什麼創建的servlet是繼承自httpServlet,而不是直接實現Servlet接口?

      3、servlet的生命週期中,可以看出,執行的是service方法,爲什麼我們就只需要寫doGet和doPost方法呢?

   等這一系列的問題,我們都應該知道,而不應該就單純的知道如何配置和使用servlet?上面的問題,一一來解答。

      1、servlet的生命週期是什麼?

        服務器啓動時(web.xml中配置load-on-startup=1,默認爲0)或者第一次請求該servlet時,就會初始化一個Servlet對象,也就是會執行初始化方法init(ServletConfig conf)

        該servlet對象去處理所有客戶端請求,在service(ServletRequest req,ServletResponse res)方法中執行

        最後服務器關閉時,纔會銷燬這個servlet對象,執行destroy()方法。

             

    2、爲什麼創建的servlet是繼承自httpServlet,而不是直接實現Servlet接口?

    3、servlet的生命週期中,可以看出,執行的是service方法,爲什麼我們就只需要寫doGet和doPost方法呢?

     查看源碼,httpServlet的繼承結構。

     httpServlet繼承GenericServlet。懂的人立馬就應該知道,GenericServlet(通用Servlet)的作用是什麼?大概的就是將實現Servlet接口的方法,簡化編寫servlet的步驟。具體下面詳解

   

     GenericServlet的繼承結構,實現了Servlet接口和ServletConfig接口,

        

     Servlet接口內容

      

  從這裏可以看到,Servlet生命週期的三個關鍵方法,init、service、destroy。還有另外兩個方法,一個getServletConfig()方法來獲取ServletConfig對象,ServletConfig對象可以獲取到Servlet的一些信息,ServletName、ServletContext、InitParameter、InitParameterNames、通過查看ServletConfig這個接口就可以知道

   ServletConfig接口內容

       

   其中ServletContext對象是servlet上下文對象,功能有很多,獲得了ServletContext對象,就能獲取大部分我們需要的信息,比如獲取servlet的路徑,等方法。

   到此,就知道了Servlet接口中的內容和作用,總結起來就是,三個生命週期運行的方法,獲取ServletConfig,而通過ServletConfig又可以獲取到ServletContext。而GenericServlet實現了Servlet接口後,也就說明我們可以直接繼承GenericServlet,就可以使用上面我們所介紹Servlet接口中的那幾個方法了,能拿到ServletConfig,也可以拿到ServletContext,不過那樣太麻煩,不能直接獲取ServletContext,所以GenericServlet除了實現Servlet接口外,還實現了ServletConfig接口,那樣,就可以直接獲取ServletContext了。

   GenericServlet類的內容詳解

  

  看上圖,用紅色框框起來的就是實現Servlet和ServletConfig接口所實現的方法,有9個,這很正常,但是我們可以發現,init方法有兩個,一個是帶有參數ServletConfig的,一個有無參的方法,爲什麼這樣設計?這裏需要知道其中做了什麼事情,來看看這兩個方法分別做了什麼事?

  init(ServletConfig config)

                      

  init()

                      

  一個成員變量config

                      

  getServletConfig()

                      

  通過這幾個方法一起來講解,首先看init(ServletConfig config)方法,因爲只有init(ServletConfig config)中帶有ServletConfig對象,爲了方便能夠在其他地方也能直接使用ServletConfig對象,而不僅僅侷限在init(ServletConfig config)方法中,所以創建一個私有的成員變量config,在init(ServletConfig config)方法中就將其賦值給config,然後通過getServletConfig()方法就能夠獲取ServletConfig對象了,這個可以理解,但是在init(ServletConfig config)中,158行,還調用了一個init()方法,並且這個init()方法是空的,什麼讀沒有,這是爲什麼呢?這個原因是爲了防止一件事情,當我們需要在init方法中做一點別的事情,我們想到的方法就是繼承GenericServlet並且重寫了init(ServletConfig config)方法,這樣依賴,就破壞了原本在GenericServlet類中init(ServletConfig config)寫的代碼了,也就是在GenericServlet類中的成員變量config會一直是null,無法得到賦值,因爲被重寫了,就不會在執行GenericServlet中init(ServletConfig config)方法中的代碼。要想賦值,就必須在重寫的init(ServletConfig config)方法中調用父類的init(ServletConfig config)方法,也就是super.init(ServletConfig config),這樣一來,就很不方便,怕有時候會忘了寫這句代碼,所以在GenericServlet類中增加一個init()方法,以後需要在init方法中需要初始化別的數據,只需要重寫init()這個方法,而不需要去覆蓋init(ServletConfig config)這個方法,這樣設計,就好很多,不用在管init(ServletConfig config)這個其中的內容了。也不用出現其他的問題。

  service(ServletRequest req, ServletResponse res)

                      

  一個抽象方法,說明在GenericServlet類中並沒有實現該內容,那麼我們想到的是,在它上面肯定還有一層,也就是還有一個子類繼承它,實現該方法,要是讓我們自己寫的Servlet繼承GenericServlet,需要自己寫service方法,那豈不是累死,並且我們可以看到,service方法中的參數還是ServletRequest,ServletResponse。並沒有跟http相關對象掛鉤,所以我們接着往下面看。

  HttpServlet類詳解

  繼承了GenericServlet類,通過我們上面的推測,這個類主要的功能肯定是實現service方法的各種細節和設計。並且通過類名可以知道,該類就跟http掛鉤了。

   

  關注service(HttpServletRequest req, HttpServletResponse resp)方法和service(ServletRequest req, ServletResponse res)方法。

  service(ServletRequest req, ServletResponse res)方法

                        

  該方法中就做一件事情,就是將ServletRequest和ServletResponse這兩個對象強轉爲HttpServletRequest和HttpServletResponse對象。爲什麼能這樣轉?

  首先要知道req、res是什麼類型,通過打印System.out.println(req),可以知道,req實際上的類型是org.apache.catalina.connector.RequestFacade                         

Tomcat中的源碼。

                        

                          

  通過圖可以得知,req的繼承結構:RequestFacade、httpServletRequest、ServletRequest,我們知道本身req是ServletRequest,那麼從繼承結構上看,它也可以看成HttpServletRequest,也可以看成ServletRequest,所以強轉爲HttpServletRequest是可以的,如果不明白,我舉個例子,ArrayList、List、Object 這個,Object obj = new ArrayList();  List list = new ArrayList();  一個ArrayList對象可以看成List對象, 也可以看成一個Object對象,現在obj是不是可以堪稱List對象呢?答案是可以的,因爲obj就是ArrayList對象,既然是ArrayList對象,那麼就可以看成是List對象。一樣的道理,RequestFacade 對應 ArrayList、httpServleRequest對應 List、 ServletRequest 對應 Object。

  轉換爲httpServletRequest和HttpServletResponse對象之後,在調用service(HttpServletRequest req, HttpServletResponse resp)方法。

  service(HttpServletRequest req, HttpServletResponse resp)

  這個方法就是判斷瀏覽器過來的請求方式是哪種,每種的處理方式不一樣,我們常用的就是get,post,並且,我們處理的方式可能有很多的內容,所以,在該方法內會將get,post等其他5種請求方式提取出來,變成單個的方法,然後我們需要編寫servlet時,就可以直接重寫doGet或者doPost方法就行了,而不是重寫service方法,更加有針對性。所以這裏就回到了我們上面編寫servlet時的情況,繼承httpServlet,而只要重寫兩個方法,一個doGet,一個doPost,其實就是service方法會調用這兩個方法中的一個(看請求方式)。所以也就解答了我們一開始提的問題3。  

                     

四、幾個重點的對象。ServletConfig、ServletContext,request、response

   講解四大類,ServletConfig對象,ServletContext對象、request對象,response對象

ServletConfig對象

   獲取途徑:getServletConfig(); 

   功能:上面大概提及了一下,能得到四個東西,

   

    getServletName();  //獲取servlet的名稱,也就是我們在web.xml中配置的servlet-name

    getServletContext(); //獲取ServletContext對象,該對象的作用看下面講解

    getInitParameter(String); //獲取在servlet中初始化參數的值。這裏注意與全局初始化參數的區分。這個獲取的只是在該servlet下的初始化參數

        

     getInitParameterNames(); //獲取在Servlet中所有初始化參數的名字,也就是key值,可以通過key值,來找到各個初始化參數的value值。注意返回的是枚舉類型

                

                

 

  注意:在上面我們所分析的源碼過程中,我們就知道,其實可以不用先獲得ServletConfig,然後在獲取其各種參數,可以直接使用其方法,比如上面我們用的ServletConfig().getServletName();可以直接寫成getServletName();而不用在先獲取ServletConfig();了,原因就是在GenericServlet中,已經幫我們獲取了這些數據,我們只需要直接拿就行。

 

    ServletContext對象

     獲取途徑:getServletContext(); 、getServletConfig().getServletContext();  //這兩種獲取方式的區別就跟上面的解釋一樣,第一種是直接拿,在GenericServlet中已經幫我們用getServletConfig().getServletContext();拿到了ServletContext。我們只需要直接獲取就行了,第二種就相當於我們自己在獲取一遍,兩種讀是一樣的。

     功能:tomcat爲每個web項目都創建一個ServletContext實例,tomcat在啓動時創建,服務器關閉時銷燬,在一個web項目中共享數據,管理web項目資源,爲整個web配置公共信息等,通俗點講,就是一個web項目,就存在一個ServletContext實例,每個Servlet讀可以訪問到它。

     1、web項目中共享數據,getAttribute(String name)、setAttribute(String name, Object obj)、removeAttribute(String name)

      setAttribute(String name, Object obj) 在web項目範圍內存放內容,以便讓在web項目中所有的servlet讀能訪問到

      getAttribute(String name) 通過指定名稱獲得內容

      removeAttribute(String name) 通過指定名稱移除內容   

        

          

         

     2、整個web項目初始化參數 //這個就是全局初始化參數,每個Servlet中都能獲取到該初始化值

      getInitPatameter(String name)  //通過指定名稱獲取初始化值

      getInitParameterNames()  //獲得枚舉類型

         web.xml 配置 整個web項目的初始化

       

       

       

       3、獲取web項目資源

       3.1獲取web項目下指定資源的路徑:getServletContext().getRealPath("/WEB-INF/web.xml")

       

                    

       3.2獲取web項目下指定資源的內容,返回的是字節輸入流。InputStream getResourceAsStream(java.lang.String path)

      前提知識:需要了解流。不知道的可以去看看IO流總結的文章

                    

       輸出內容截圖一部分

                    

 

            4、getResourcePaths(java.lang.String path)  指定路徑下的所有內容。

                    

   

                    

     5還有很多別的方法,暫時用到的就這幾個了,以後需要在用的,就查看源碼,看API。

      request對象

       我們知道,request就是將請求文本封裝而成的對象,所以通過request能獲得請求文本中的所有內容,請求頭、請求體、請求行 。

                

     1、請求行內容的獲取。

    

        

        

     2請求頭的獲取

       隨便百度一個東西,然後查看的請求頭,包括以下這些內容,稍作了解。

                

        String getHeader(java.lang.String name) 獲得指定頭內容String【】

                  

                  

                long getDateHeader(java.lang.String name) 獲得指定頭內容Date

                int getIntHeader(java.lang.String name)  獲得指定頭內容int

                Enumeration getHeaders(java.lang.String name) 獲得指定名稱所有內容

            3請求體的獲取 -- 請求參數的獲取

               分兩種,一種get請求,一種post請求

               get請求參數:http://localhost:8080/test01/MyServlet?username=jack&password=1234

               post請求參數: <form method="post"><input type="text" name="username">

                String request.getParameter(String) 獲得指定名稱,一個請求參數值。

                String[] request.getParameterValues(String) 獲得指定名稱,所有請求參數值。例如:checkbox、select等

                Map<String , String[]> request.getParameterMap() 獲得所有的請求參數  

    

            4請求轉發

                request.getRequestDispatcher(String path).forward(request,response);  //path:轉發後跳轉的頁面,這裏不管用不用"/"開頭,都是以web項目根開始,因爲這是請求轉發,請求轉發只侷限與在同一個web項目下使用,所以這裏一直都是從web項目根下開始的,

                web項目根:

                    開發:G:\Workspaces\test01\WebRoot\..

                    運行時:D:\java\tomcat\apache-tomcat-7.0.53\webapps\test01\..

                 web站點根:

                    運行時:D:\java\tomcat\apache-tomcat-7.0.53\webapps\..

                從這裏可以看出,web項目根就是從該web項目名開始,所以我們請求轉發時,只需要接着項目名後面需要訪問的路徑寫就行了,

                特點:瀏覽器中url不會改變,也就是瀏覽器不知道服務器做了什麼,是服務器幫我們跳轉頁面的,並且在轉發後的頁面,能夠繼續使用原先的request,因爲是原先的request,所以request域中的屬性都可以繼續獲取到。

                

      response對象

          

        常用的一個方法:response.setHeader(java.lang.String name, java.lang.String value) 設置指定的頭,一般常用。

             例如:設置每隔3秒就自動刷新一次,

              response.setHeader("Refresh",3);

              

              

              這樣可以看到現在時間的秒數,會發現每隔三秒就會自動刷新一次頁面。

        這個最重要的一個就是重定向,其他的一些操作都被封裝到response對象中了,重點講解重定向

          重定向(頁面跳轉)

            方式一:手動方案

                response.setStatus(302);  //狀態碼302就代表重定向

                response.setHeader("location","http://www.baidu.com");

            方式二:使用封裝好的,通過response.sendRedirect("http://www.baidu.com");

          特點:服務器告訴瀏覽器要跳轉的頁面,是瀏覽器主動去跳轉的頁面,瀏覽器知道,也瀏覽器的地址欄中url會變,是瀏覽器重新發起一個請求到另外一個頁面,所以request是重新發起的,跟請求轉發不一樣。

            注意:response.sendRedirect(path);  //

            第一種:response.sendRedirect("/test01/MyServlet01");  //使用了"/"開頭,說明是從web站點根開始,所以需要寫test01/MyServlet01

            第二種:response.sendRedirect("MyServlet01");  //沒有使用"/"開頭,說明是從web項目根開始,那麼就無需寫test01了。

            重定向沒有任何侷限,可以重定向web項目內的任何路徑,也可以訪問別的web項目中的路徑,並且這裏就用"/"區分開來,如果使用了"/"開頭,就說明我要重新開始定位了,不訪問剛纔的web項目,自己寫項目名,如果沒有使用"/"開始,那麼就知道是訪問剛纔那個web項目下的servlet,就可以省略項目名了。就是這樣來區別。

 

 

五、總結

      這一章節篇幅較長,不過理清很多知識點

          1、什麼是servlet?如果編寫servlet?

          2、分析了servlet的部分源碼,知道了其中的一些設計巧妙的東西,比如,本來編寫servlet是能看到其生命週期的,但是在其設計下,我們只關注doGet和doPost方法,爲什麼能這樣呢?就可以通過源碼中得知。

          3、servlet的生命週期,web.xml的配置

          4、servlet中的ServletConfig對象,ServletContext對象,request對象,response對象的詳細講解。包括其中的一些常用的方法。

          5、下一篇講解一下request、response的中文亂碼問題的解決

            

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