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JavaWeb之Servlet

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本文字数： 26k 阅读时长 ≈ 23 分钟

记录在JavaWeb开发中学习的Servlet相关知识！💯💤

Servlet：运行在服务器端的小程序

🕶Servlet是运行在 Web 服务器或应用服务器上的程序，它是作为来自 Web 浏览器或其他 HTTP 客户端的请求和 HTTP 服务器上的数据库或应用程序之间的中间层。

Servlet在Web中结构

配置Servlet

1. 在web.xml中配置

<!--配置Servlet -->
<servlet>
    <servlet-name>MyServlet</servlet-name>
    <servlet-class>cn.sucre.servlet.MyServlet</servlet-class>
</servlet>
<servlet-mapping>
    <servlet-name>MyServlet</servlet-name>
    <url-pattern>/MyServlet</url-pattern> 虚拟路径，用于浏览器中访问
</servlet-mapping>

⭐️2. Servlet3.0支持注解配置。

在类上使用@WebServlet注解，进行配置:@WebServlet({"资源路径"})

3. 执行原理

  1. 当服务器接受到客户端浏览器的请求后，会解析请求的URL路径，获取要访问的Servlet的资源路径。

  2. 查找web.xml文件，查找对应的<url-pattern> 内容，与资源路径匹配。

  3. 如果匹配成功，则获取对应的<servlet-class>的类名。

  4. 服务器端tomcat通过类名反射class.forName()将字节码文件加载进内存，并使用class.newInstance()创建Servlet对象。

  5. 执行该Servlet子类中的方法实现业务功能，如service()。

Servlet的生命周期：

  1. 默认情况下，第一次被访问时，执行init()方法，Servlet被创建，该方法只执行一次。
    • Servlet的init()方法只执行一次，说明Servlet在内存中只存在一个对象，即Servlet是单例的，当多个用户同时访问时，可能存在线程安全问题。
      • 解决：尽量不要在Servlet类中定义成员变量。即使定义了成员变量，也不要对修改值，可以在函数中定义局部变量。
  2. Servlet通过调用destroy()方法终止，一般用于释放资源，只执行一次。Servlet 是由 JVM 的垃圾回收器进行垃圾回收的。

Servlet-GenericServlet-HttpServlet

  • 体系结构
    Servlet – 接口
    |
    GenericServlet – 抽象类
    |
    HttpServlet – 抽象类

  • GenericServlet：实现了 Servlet 接口，并且对其中的 init() 和 destroy() 和 service() 提供了默认实现。如果继承这个类的话，必须重写 service() 方法来对处理请求。

  • HttpServlet：进一步继承并封装了 GenericServlet，使得使用更加简单方便，使用 HttpServletRequest 和 HttpServletResponse扩展了 Http 的内容，这两个类分别是 ServletRequest 和 ServletResponse 的子类。HttpServlet 中对原始的 Servlet 中的方法都进行了默认的操作，不需要显式的销毁初始化以及 service()，在 HttpServlet 中，自定义了一个新的 service() 方法，其中通过 getMethod() 方法判断请求的类型，从而调用 doGet() 或者 doPost() 处理 get,post 请求。使用该类时只要继承 HttpServlet，然后重写 doPost() 或者 doGet() 方法处理请求即可。

    ​

浏览器的请求消息格式-Request对象

1. 请求消息格式

  • 浏览器请求网页时将向服务器发送请求消息，消息格式包括：

    1. 请求行： 请求方式 请求url 请求协议/版本 如： GET /login.html HTTP/1.1

    2. 请求头：包含浏览器告诉服务器的相关信息，常用的有User-Agent和Referer

    3. 请求空行：用于POST方法中隔离请求头和请求体，GET方法中不存在请求体

    4. 请求体：用于POST请求中封装请求消息的请求参数

    5. 示例：

      POST /login.html  HTTP/1.1 	//请求行
//请求头
Host: localhost
User-Agent: Mozilla/5.0 (Windows NT 6.1; Win64; x64; rv:60.0) Gecko/20100101 Firefox/60.0
Accept: text/html,application/xhtml+xml,application/xml;q=0.9,*/*;q=0.8
Accept-Language: zh-CN,zh;q=0.8,zh-TW;q=0.7,zh-HK;q=0.5,en-US;q=0.3,en;q=0.2
Accept-Encoding: gzip, deflate
Referer: http://localhost/login.html
Connection: keep-alive
Upgrade-Insecure-Requests: 1
//请求空行
username=zhangsan	//请求体

2. HttpServletRequest对象：用来获取请求消息

  1. 获取请求行数据：

    浏览器输入：http://localhost:8080/MyProject/sucre/main/MyRequest

  2. 获取请求体数据

    • getHeader(String name):通过请求头的名称获取对应的值

  3. 获取请求体数据
    只有POST方式有请求体，在POST的方式中将请求体封装成流对象。首先要获取流对象，其次从流对象中获取数据

    • getReader()：获取字符输入流，只能操作字符数据
    • getInputStream()：获取字节输入流，可以操作所有类型数据

  4. 通用获取参数，不论GET和POST都可用

    • String getParameter(String name):根据参数名称获取参数值
    • String[] getParameterValues(String name):根据参数名称获取参数值的数组
    • Enumeration<String> getParameterNames():获取所有请求的参数名称
    • Map<String,String[]> getParameterMap():获取所有参数的map集合

服务器的响应消息格式-Response对象

1. 响应消息格式

  • 服务器向客户端浏览器发送响应消息，消息格式主要包括：

    1. 响应行： 协议/版本 响应状态码 状态码描述

      • ⭐️状态码：
        1. 1xx：服务器接受了客户端消息，但没有接受完成，等待一段时间后，发送该类状态码。
        2. 2xx：成功。代表：200。
        3. 3xx：重定向。代表：302(重定向)，304(访问缓存)。
        4. 4xx：客户端错误。404（请求路径没有对应的资源）， 405：请求方式没有对应的doXxx方法。
        5. 5xx：服务器端错误。代表：500(服务器内部出现异常)

    2. 响应头：

      • 格式：头名称： 值

      • 常见的响应头：Content-Type：服务器告诉客户端本次响应体数据格式以及编码格式

    3. 响应空行

    4. 响应体:传输的数据

2. HttpServletResponse对象：用来设置响应消息

  1. 设置响应行的状态码： setStatus(int sc)

  2. 设置响应头数据：setHeader(String name, String value)

  3. 设置响应体：

    • 步骤：
      1. 获取输出流
      + 设置编码防止中文乱码：response.setContentType("text/html;charset=utf-8");
      + 字符输出流：PrintWriter getWriter()
      + 字节输出流：ServletOutputStream getOutputStream()
      2. 使用输出流将数据输出到浏览器

ServletContext对象

  • 代表整个web应用，可以和程序的容器(服务器)来通信
  1. 使用request.getServletContext()或者this.getServletContext();获取该对象
  2. 功能：
    1. 获取MIME类型：String getMimeType(String file)
    2. 域对象：共享数据 setAttribute(String name,Object value)，getAttribute(String name)，removeAttribute(String name)
    3. 获取文件的真实(服务器)路径：String getRealPath(String path)

⭐️会话技术

☁️一个用户的所有请求操作都应该属于同一个会话，而另一个用户的所有请求操作则应该属于另一个会话，二者不能混淆。会话跟踪技术是Web程序中用于跟踪用户整个会话的技术。HTTP协议是无状态的协议。一旦数据交换完毕，客户端与服务器端的连接就会关闭，再次交换数据需要建立新的连接，这就意味着服务器无法从连接上跟踪会话。因此引入Cookie和Session。Cookie通过在客户端记录信息确定用户身份，Session通过在服务器端记录信息确定用户身份。

📰Cookie

识别返回用户包括三个步骤：

  • 服务器脚本向浏览器发送一组 Cookie。例如：姓名、年龄或识别号码等。
  • 浏览器将这些信息存储在本地计算机上，以备将来使用。
  • 当下一次浏览器向 Web 服务器发送任何请求时，浏览器会把这些 Cookie 信息发送到服务器，服务器将使用这些信息来识别用户。
  1. 实现原理：基于响应头中的set-cookie字段以及请求头中的cookie字段实现。
    • set-cookie字段信息例如：
      Set-Cookie: name=xyz; expires=Friday, 04-Feb-07 22:03:38 GMT; path=/; domain=sucre.com
      其中，expires 字段是一个指令，告诉浏览器在给定的时间和日期之后"忘记"该 Cookie；
    • 对应请求头中的cookie字段为：Cookie: name=xyz等。
  2. cookie的使用
    • 在服务器端创建Cookie对象 new Cookie(String name, String value)
    • 在服务器端设置生存周期 cookie.setMaxAge(60*60*24);
    • 在服务器端通过response发送Cookie response.addCookie(Cookie cookie)
    • 在客户端获取Cookie Cookie[] request.getCookies()
  3. 在默认情况下，浏览器关闭后，Cookie将会销毁，使用setMaxAge(int second)可以设置Cookie保存时间。
    • second为正数，表示Cookie存储在本地硬盘中的时间；
    • second为负数为默认情况；
    • second为0表示删除Cookie信息。
  4. setPath(String path)用于设置Cookie的获取范围。
    • 默认情况下，设置为当前的虚拟目录；
    • 如果要共享，则可以将path设置为"/"，表示根目录下所有项目共享该Cookie。
  5. setDomain(String path)如果设置一级域名相同，那么多个服务器之间Cookie可以共享。
    • 例如，setDomain(".baidu.com"),那么tieba.baidu.com和news.baidu.com中Cookie可以共享。
  6. Cookie的作用和特点
    • Cookie存储数据在客户端浏览器。
    • 浏览器对于单个Cookie的大小有限制(4kb)以及对同一个域名下的总cookie数量也有限制(20个)。
    • Cookie一般用于存储少量的不太敏感的数据。
    • 在不登录的情况下，Cookie用于完成服务器对客户端的身份识别。

📃Session

  1. Session在一次会话的多次请求间共享数据

  2. 实现依赖于Cookie

    • 在第一次访问服务器时，服务器内存中没有Session对象，创建该Session对象。
    • 向客户端发送相应数据时，set-cookie字段中包含JSESSIONID，即为服务器内存中该Session对象的id。
    • 客户端将Cookie信息存储到浏览器内部，下次访问服务器时，Cookie中将包含该JSESSIONID 值，保证了多次请求中共享相同的Session对象。

  3. 客户端浏览器关闭后，服务器不关闭，则会话已经结束，再次打开浏览器后两次获取的Session将不相同。

    • 可以创建Cookie，设置键JSESSIONID的存活时间（setMaxAge），使其持久化就可保证两次相同。

  4. Session的销毁

    • 服务器关闭
    • Session对象调用invalidate()
    • 默认失效时间为 30分钟，在tomcat设置中可以配置

  5. ⭐️如果客户端禁用了Cookie，通常有两种方法实现session而不依赖cookie。

    • URL重写。就是把sessionId直接附加在URL路径的后面。

    • 表单隐藏字段。就是服务器会自动修改表单，添加一个隐藏字段，以便在表单提交时能够把session id传递回服务器。

  6. ⭐️session与Cookie区别

  • session存储在服务器端，cookie存储在客户端。
    • session没有数据大小限制，cookie有限制，单个cookie保存的数据不能超过4K，很多浏览器都限制一个站点最多保存20个cookie。
    • session相对安全，cookie相对不安全，可以分析存放在本地的COOKIE并进行COOKIE欺骗。
    • session会在一定时间内保存在服务器上。当访问增多，会比较占用你服务器的性能考虑到减轻服务器性能方面，应当使用cookie。
    • 生存周期不同。,session是IE启动到IE关闭，浏览器页面一关 ,Session就消失。Cookie是预先设置的生存周期，或永久的保存于本地的文件。

💊常见问题

  1. 重定向方式

    1. response.setStatus(302);
      response.setHeader("location", url);
    2. response.sendRedirect("url");

  2. ⭐️重定向redirect与转发forward的比较

  3. 重定向的特点:redirect

    • 地址栏发生变化
    • 重定向可以访问其他站点(服务器)的资源
    • 重定向是两次请求。不能使用request对象来共享数据

  4. 转发的特点：forward

    • 转发地址栏路径不变，问当前服务器下的资源
    • 转发是一次请求，可以使用request对象来共享数据

  5. 关于路径是否要加虚拟目录
    规则：

  • 给客户端浏览器使用：需要加虚拟目录 /
    • 给服务器使用：不需要加虚拟目录，如转发路径
  1. 建议使用request.getContextPath()动态获取虚拟目录
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本文标题:JavaWeb之Servlet

文章作者:Sucre

发布时间:2020年07月31日 - 15:48:48

最后更新:2020年07月31日 - 16:08:11

原始链接:https://tangtangsama.github.io/article/959a4921.html/

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