Java学习笔记-全栈-web开发-04-HTTP&Servlet

正式进入web开发

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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

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

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

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

然后访问http://localhost:8080/hello 即可看到效果

画的丑，各位凑合看看

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。

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

2.6.2 适配器模式

继承javax.servet.GenericServlet类，只有部分功能

2.6.3 模板方法设计（最常用）

继承javax.servlet.http.HttpServlet类

2.7 了解servlet结构

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

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 。

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

2.9.1.2 获取全局配置

第一步:在web.xml中配置一个context-param
第二步：使用servletContext获取web.xml中的配置

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

2.9.1.4 servlet转发

通过RequestDispatcher对象实现转发

具体原理请看Requeset&Response