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Java学习笔记-全栈-web开发-04-HTTP&Servlet

程序员文章站 2024-02-03 19:16:52
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正式进入web开发


1. HTTP

1.1 HTTP简介

HTTP协议(HyperText Transfer Protocol,超文本传输协议)是用于从WWW服务器传输超文本到本地浏览器的传输协议。它可以使浏览器更加高效,使网络传输减少。它不仅保证计算机正确快速地传输超文本文档,还确定传输文档中的哪一部分,以及哪部分内容首先显示(如文本先于图形)等。

1.2 HTTP请求流程

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1.3 HTTP消息头

HTTP消息头是指在超文本传输协议( Hypertext Transfer Protocol ,HTTP)的请求和响应消息中,协议头部分的那些组件。

HTTP消息头用来准确描述正在获取的资源、服务器或者客户端的行为

HTTP消息头定义了HTTP事务中的具体操作参数。

消息头包括请求时的消息头(请求头)和响应时的消息头(响应头)

打开任意一个网页,在空白处 右键–> 查看元素–> 网络 --> 然后刷新页面,即可看到各种请求。
点开任意一个请求,如下图
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1.4 HTTP常见请求头

不需要死记,做到看到英文能够联想到作用即可。

在火狐浏览器中,每个字段前都有个问号按钮,单击后可以查看详细解释。

  • Accept:浏览器可接受的MIME类型。
  • Accept-Charset:浏览器可接受的字符集。
  • Accept-Encoding:浏览器能够进行解码的数据编码方式,比如gzip。Servlet能够向支持gzip的浏览器返回经gzip编码的HTML页面。许多情形下这可以减少5到10倍的下载时间。
  • Accept-Language:浏览器所希望的语言种类,当服务器能够提供一种以上的语言版本时要用到。
  • Authorization:授权信息,通常出现在对服务器发送的WWW-Authenticate头的应答中。
  • Connection:表示是否需要持久连接。如果Servlet看到这里的值为“Keep-Alive”,或者看到请求使用的是HTTP 1.1(HTTP 1.1默认进行持久连接),它就可以利用持久连接的优点,当页面包含多个元素时(例如Applet,图片),显著地减少下载所需要的时间。要实现这一点,Servlet需要在应答中发送一个Content-Length头,最简单的实现方法是:先把内容写入ByteArrayOutputStream,然后在正式写出内容之前计算它的大小。
  • Content-Length:表示请求消息正文的长度。
  • Cookie:这是最重要的请求头信息之一
  • From:请求发送者的email地址,由一些特殊的Web客户程序使用,浏览器不会用到它。
  • Host:初始URL中的主机和端口。
  • If-Modified-Since:只有当所请求的内容在指定的日期之后又经过修改才返回它,否则返回304“Not Modified”应答。
  • Pragma:指定“no-cache”值表示服务器必须返回一个刷新后的文档,即使它是代理服务器而且已经有了页面的本地拷贝。
  • Referer:包含一个URL,用户从该URL代表的页面出发访问当前请求的页面。
  • User-Agent:浏览器类型,如果Servlet返回的内容与浏览器类型有关则该值非常有用。

1.5 HTTP常见响应头

  • Allow: 服务器支持哪些请求方法(如GET、POST等)。
  • Content-Encoding:文档的编码(Encode)方法。只有在解码之后才可以得到Content-Type头指定的内容类型。利用gzip压缩文档能够显著地减少HTML文档的下载时间。Java的GZIPOutputStream可以很方便地进行gzip压缩,但只有Unix上的Netscape和Windows上的IE 4、IE 5才支持它。因此,Servlet应该通过查看Accept-Encoding头(即request.getHeader(“Accept-Encoding”))检查浏览器是否支持gzip,为支持gzip的浏览器返回经gzip压缩的HTML页面,为其他浏览器返回普通页面。
  • Content-Length:表示内容长度。只有当浏览器使用持久HTTP连接时才需要这个数据。如果你想要利用持久连接的优势,可以把输出文档写入 ByteArrayOutputStream,完成后查看其大小,然后把该值放入Content-Length头,最后通过byteArrayStream.writeTo(response.getOutputStream()发送内容。
  • Content-Type 表示后面的文档属于什么MIME类型。Servlet默认为text/plain,但通常需要显式地指定为text/html。由于经常要设置Content-Type,因此HttpServletResponse提供了一个专用的方法setContentType。
  • Date 当前的GMT时间。你可以用setDateHeader来设置这个头以避免转换时间格式的麻烦。
  • Expires 应该在什么时候认为文档已经过期,从而不再缓存它?
  • Last-Modified 文档的最后改动时间。客户可以通过If-Modified-Since请求头提供一个日期,该请求将被视为一个条件GET,只有改动时间迟于指定时间的文档才会返回,否则返回一个304(Not Modified)状态。Last-Modified也可用setDateHeader方法来设置。
  • Location 表示客户应当到哪里去提取文档。Location通常不是直接设置的,而是通过HttpServletResponse的sendRedirect方法,该方法同时设置状态代码为302。
  • Refresh 表示浏览器应该在多少时间之后刷新文档,以秒计。除了刷新当前文档之外,你还可以通过setHeader(“Refresh”, “5; URL=http://host/path”)让浏览器读取指定的页面。
  • 注意Refresh头不属于HTTP 1.1正式规范的一部分,而是一个扩展,但Netscape和IE都支持它。
  • Server服务器名字。Servlet一般不设置这个值,而是由Web服务器自己设置。
  • Set-Cookie 设置和页面关联的Cookie。Servlet不应使用response.setHeader(“Set-Cookie”, …),而是应使用HttpServletResponse提供的专用方法addCookie。
  • WWW-Authenticate客户应该在Authorization头中提供什么类型的授权信息?在包含401(Unauthorized)状态行的应答中这个头是必需的。例如,response.setHeader(“WWW-Authenticate”, “BASIC realm=\“executives\””)。
  • 注意Servlet一般不进行这方面的处理,而是让Web服务器的专门机制来控制受密码保护页面的访问(例如.htaccess)。

2. Servlet

2.1 Servlet简介

  • Servlet是sun公司提供的一门用于开发动态web资源的技术。
  • Sun公司在其API中提供了一个servlet接口
  • Servlet 是运行在 Web 服务器中的小型 Java 程序(即:服务器端的小应用程序)。
  • servlet 通常通过 HTTP(超文本传输协议)接收和响应来自 Web 客户端的请求。
  • 若想开发一个动态web资源(即开发一个Java程序向浏览器输出数据),要完成2个步骤:
    • 编写一个Java类,实现servlet接口。(事实上在已有演示)
    • 把开发好的Java类部署到web服务器中,比如Tomcat

2.2 Servlet快速入门

目标:用Servlet向浏览器输出“hello servlet”

2.2.1 第一步

创建一个hello的web工程,导入tomcat依赖。
然后写一个java类,实现servlet接口。

项目结构

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HelloServlet

package servlet;


import javax.servlet.*;
import java.io.IOException;

public class HelloServlet implements Servlet {

    @Override
    public void init(ServletConfig servletConfig) throws ServletException {

    }

    @Override
    public ServletConfig getServletConfig() {
        return null;
    }

    @Override
    public void service(ServletRequest servletRequest, ServletResponse servletResponse) throws ServletException, IOException {
        System.out.println("service启动...");
        servletResponse.getWriter().write("Hello Servlet");
    }

    @Override
    public String getServletInfo() {
        return null;
    }

    @Override
    public void destroy() {

    }
}

主要看service中的代码即可,其他方法用于控制servlet声明周期或servlet其他配置,可先不看。

2.2.2 第二步

在web.xml中配置Servlet映射

<?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">
    
    
    <servlet>
        <servlet-name>HelloServlet</servlet-name>
        <servlet-class>servlet.HelloServlet</servlet-class>
    </servlet>
    
    <servlet-mapping>
        <servlet-name>HelloServlet</servlet-name>
        <url-pattern>/hello</url-pattern>
    </servlet-mapping>
    
</web-app>

<servlet-name> 自定义即可, <servlet>与<servlet-mapping>通过<servlet-name>进行关联
<servlet-class> 指向你所创建的servlet类
<servlet-mapping> 用于设置网页路径映射
<url-pattern>这是你想在浏览器访问servlet的路径

2.2.3 第三步

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然后访问http://localhost:8080/hello 即可看到效果
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画的丑,各位凑合看看
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2.4 Servlet 生命周期

Servlet生命周期四个状态:实例化–>初始化–>服务->销毁

  • 出生:(实例化–>初始化)第一次访问Servlet就出生(默认情况下)
  • 活着:(服务)应用活着,servlet就活着
  • 死亡:(销毁)应用卸载了servlet就销毁。

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2.5 servlet创建时机配置

  • 默认情况下Servlet在第一次使用Servlet时才创建(懒加载)
  • 可以在web.xml中设置load-on-startup为2,Servlet就会启动时调用构造方法和初始化方法
    <servlet>
        <servlet-name>HelloServlet</servlet-name>
        <servlet-class>servlet.HelloServlet</servlet-class>
        <load-on-startup>2</load-on-startup>
    </servlet>

2.6 servlet 实现的三种方式

2.6.1 可控制生命周期

实现javax.servlet.Servlet接口
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2.6.2 适配器模式

继承javax.servet.GenericServlet类,只有部分功能
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2.6.3 模板方法设计(最常用)

继承javax.servlet.http.HttpServlet类
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2.7 了解servlet结构

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JspPage是用于控制jsp页面的,暂不考虑

IDEA Ctrl+H查看继承关系

  • Servlet:祖父
  • GenericServlet:爷爷
  • HttpServlet:爸爸
  • HelloServlet:儿子

2.8 web.xml

说明: web.xml是servlet开发中非常重要的部分。但由于博主已经学习到springboot,已经舍弃web.xml文件,主要使用注解开发,因此具体的某些映射规则不做赘述,注重记录servlet的重点知识。

servlet3.0及其以上版本支持java注解,从而避免web.xml中写冗长的路径映射。

以下的web.xml配置,可以舍弃

<?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">
    
    
    <servlet>
        <servlet-name>HelloServlet</servlet-name>
        <servlet-class>servlet.HelloServlet</servlet-class>
    </servlet>
    
    <servlet-mapping>
        <servlet-name>HelloServlet</servlet-name>
        <url-pattern>/hello</url-pattern>
    </servlet-mapping>
    
</web-app>

将web.xml中的路径映射改为servlet注解
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效果相同。

2.8 Servlet的线程安全

  • Servlet是单例:多线程每次访问都是同一个对象
  • 解决Servlet线程安全问题的最佳办法:不要写全局变量

2.9 ServletContext

关于Context这个概念,后续学习中会出现的非常频繁,也非常非常非常重要。
博主在这里给出通俗易懂的解释。
context中文翻译为 (事情发生的) 背景,环境,来龙去脉; 上下文; 语境,xxContext代表的是xx的整体作用域。
将xxContext想象成一条河流,xx是这条河流的名字。这条河流可能翻山越岭,但无论河流流到哪,其中的鱼儿(对象)总是跟随着他。
举个例子,在ServletContext(Servlet河流)中创建了个Map对象(Map鱼儿),无论这个在Servlet河流中的请求传递(湍流流淌)到哪了,这条鱼儿依旧能够从ServletContext中获取。这就是作用域。

ServletContext: 代表的是整个应用。一个应用只有一个ServletContext对象。是单例对象 。

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2.9.1 常用方法(见名知意)

2.9.1.1 对象存取

  • void setAttribute(String name,object value);
    • 向ServletContext对象的map中添加数据
  • Object getAttribute(String name);
    • 从ServletContext对象的map中取数据
  • void removeAttribute(String name);
    • 根据name移除数据

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2.9.1.2 获取全局配置

第一步:在web.xml中配置一个context-param
Java学习笔记-全栈-web开发-04-HTTP&Servlet第二步:使用servletContext获取web.xml中的配置
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2.9.1.3 获取资源路径

String getRealPath(String path);

  • 根据资源名称得到资源的绝对路径.
  • 可以得到当前应用任何位置的任何资源。
@WebServlet("/hello")
public class HelloServlet extends HttpServlet {

    @Override
    protected void doGet(HttpServletRequest req, HttpServletResponse resp) throws ServletException, IOException {
        String path = this.getServletContext().getRealPath("WEB-INF/test");
        System.out.println(path);
    }
}

资源本机真实路径
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2.9.1.4 servlet转发

通过RequestDispatcher对象实现转发
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具体原理请看Requeset&Response