web相关讲解及servlet初识-12月7日讲课内容

Author: Buffer

Version: 1.2

Tomcat

Web相关概念

软件架构

C/S

C/S架构的全称为Client Server，即客户机/服务器模式

C/S架构的优点

1. C/S架构的界面和操作可以很丰富。（客户端操作界面可以随意排列，满足客户的需要）
2. 安全性能可以很容易保证。（因为只有两层的传输，而不是中间有很多层。
3. 由于只有一层交互，因此响应速度较快。（直接相连，中间没有什么阻隔或岔路，比如QQ，每天那么多人在线，也不觉得慢）

C/S架构的缺点

1. 适用面窄，通常用于局域网中。
2. 用户群固定。由于程序需要安装才可使用，因此不适合面向一些不可知的用户。
3. 维护成本高，发生一次升级，则所有客户端的程序都需要改变。

B/S

B/S架构的全称为Browser/Server，即浏览器/服务器结构。

B/S架构的优点

1. 客户端无需安装，有Web浏览器即可。
2. B/S架构可以直接放在广域网上，通过一定的权限控制实现多客户访问的目的，交互性较强。
3. B/S架构无需升级多个客户端，升级服务器即可。可以随时更新版本，而无需用户重新下载。

B/S架构的缺点

1. 在跨浏览器上，B/S架构不尽如人意。
2. 表现要达到C/S程序的程度需要花费不少精力。
3. 在速度和安全性上需要花费巨大的设计成本，这是B/S架构的最大问题。
4. 浏览器端服务器端的交互是请求-响应模式，通常需要刷新页面，这并不是客户乐意看到的。（在Ajax流行后此问题得到了一定程度的缓解）

资源分类

静态资源

可以理解为前端的固定页面，所有人访问看到的效果是相同的，这里面包含HTML、CSS、JS、图片等等，不需要查数据库也不需要程序处理，直接就能够显示的页面，如果想修改内容则必须修改页面，但是访问效率相当高。

动态资源

需要程序处理或者从数据库中读数据，能够根据不同的条件在页面显示不同的数据，即每个用户访问相同资源后，得到的结果可能不一样。动态资源被访问后，需要先转换为静态资源，再返回给浏览器，所以内容更新不需要修改页面但是访问速度不及静态页面。

网络通信三要素

IP地址

通信设备在网络上的唯一标示，可以通过IP地址找到通信所在的设备

端口号

应用程序在计算机中的唯一标识。

范围是 0~65535

传输协议

规定了数据传输的规则

Web服务器软件

概述

服务器：安装了服务器软件的计算机

服务器软件：接收用户的请求，处理请求，做出响应

Web服务器软件：通过浏览器接收用户的请求，处理请求，做出响应

​ 【重点】在 Web 服务器软件中，可以部署 Web 项目，让用户通过浏览器来访问这些项目

常见 Java 相关的 Web 服务器软件

Web服务器软件	描述
webLogic	oracle公司，大型的JavaEE服务器，支持所有的JavaEE规范，收费的
webSphere	IBM公司，大型的JavaEE服务器，支持所有的JavaEE规范，收费的
JBOSS	JBOSS公司的，大型的JavaEE服务器，支持所有的JavaEE规范，收费的
Tomcat	Apache基金组织，中小型的JavaEE服务器，仅仅支持少量的JavaEE规范。开源，免费

【注意】Apache不等于Tomcat，打个比方：apache是一辆卡车，上面可以装一些东西如html等。但是不能装水，要装水必须要有容器（桶），tomcat就是一个桶（装像JAVA这样的水），而这个桶也可以不放在卡车上。

Tomcat

概述

Tomcat 服务器是一个免费的开放源代码的Web 应用服务器，属于轻量级应用服务器，在中小型系统和并发访问用户不是很多的场合下被普遍使用，是开发和调试JSP 程序的首选。

官网

https://tomcat.apache.org/

安装

apache-tomcat-8.5.37-windows-x64.zip

解压即安装

【注意】

• 安装路径不要有中文！！！
• 配置 JAVA_HOME 环境变量（tomcat运行依赖于JVM，需要指定JDK）

目录结构【重点】

目录	描述
bin	可执行文件，包含启动和停止的命令
conf	配置文件目录，存放Tomcat的配置文件
lib	依赖和类库jar包
logs	日志目录
temp	临时文件目录
webapps	非常重要的目录，存放项目的目录
work	工作目录，将来JSP文件编译成Servlet存放的目录

启动停止

# 启动命令  
bin/startup.bat  

# 停止命令
bin/shutdown.bat 

【注意】

1. 不要重复启动，启动之前先关闭已经启动的【可以通过netstat -ano查看被占用的进程PID】
2. 如果出现闪退：可能是没有配置JAVA_HOME 环境变量

Neither the JAVA_HOME nor the JRE_HOME environment variable is defined
At least one of these environment variable is needed to run this program

测试访问

• 先启动
• 打开浏览器访问

http://localhost:8080

localhost 本机地址，等于127.0.0.1

8080 默认端口

修改配置

• 端口配置 conf/server.xml

<Connector port="8888" protocol="HTTP/1.1" connectionTimeout="20000" redirectPort="8443" />

默认端口8080 可以改成其他如：8888

【注意】一般不建议修改，除非改成80端口，因为80端口是HTTP协议的默认端口号

• 启动日志乱码 conf/logging.properties

java.util.logging.ConsoleHandler.level = FINE
java.util.logging.ConsoleHandler.formatter = org.apache.juli.OneLineFormatter
java.util.logging.ConsoleHandler.encoding = gbk

windows 窗口默认编码为GBK,如果输出内容为UTF-8乱码。

部署项目

1、直接将项目放到webapps目录下

2、将项目压缩成war包放到webapps目录下

Java Web 项目目录解析【重点】

Web Preject
--| src
--| web
----| WEB-INF
------| classes
------| lib
------| web.xml
----| context内容

文件目录说明：

文件路径	描述
src	Java源代码
web	WEB项目路径，context内容包括静态资源，HTML，JavaScript，CSS，img，video等，可以直接通过URL进行访问
WEB-INF	该路径中的内容是不允许直接通过URL访问的，是受到Tomcat服务器限制，一般通过web.xml文件或者【注解限制】进行限制
classes	Java源代码对应的.class字节码文件，可以在Tomcat服务器运行
lib	当前WEB项目运行所需的jar包，第三方库，需要交给Tomcat服务器使用。
web.xml	当前WEB项目的配置文件，支持所有的Servlet版本，并且进行配置Servlet，Filter，Listener，WEB项目初始化参数

URL【重点】

概述

Uniform Resource Locator 统一资源定位符

在万维网上，每一信息资源都有统一的且在网上唯一的地址，该地址就叫 URL，是用于完整地描述 Internet 上网页和其他资源的地址的一种标识方法。简单地说，URL 就是常说的网址

格式【重点】

URL 的部分组成为：协议、主机、端口、路径、参数

URL的一般语法格式为：

protocol :// hostname:port/path/?parameters

protocol（协议）
指定使用的传输协议，最常用的是HTTP协议，它也是WWW中应用最广的协议。常见的还有 file:///，ftp://等。

hostname（主机名）
是指存放资源的服务器的域名系统(DNS) 主机名或 IP 地址。有时，在主机名前也可以包含连接到服务器所需的用户名和密码（格式：username:password@hostname）。

port（端口号）
整数，可选，省略时使用方案的默认端口，各种传输协议都有默认的端口号，如http的默认端口为80。如果输入时省略，则使用默认端口号。有时候出于安全或其他考虑，可以在服务器上对端口进行重定义，即采用非标准端口号，此时，URL中就不能省略端口号这一项。

path（路径）
由零或多个“/”符号隔开的字符串，一般用来表示主机上的一个目录或文件地址。此文件可以是任意格式，如文本、图片、音频、视频等

parameters（参数）
这是用于指定特殊参数的可选项。参数通过 = 连接，用键值对的形式标识，多个参数之间用 & 连接

[【注意】强制要求以后所有的 URL 全部按照标准格式来写！！！]()

HTTP

概述

Hyper Text Transport Protocol: 超文本传输协议，是一个用于从web服务器传输超文本到本地浏览器的传送协议和标准

特点

1. 基于请求/响应模型：客户端发起请求，服务器回送响应【重点】
2. 简单快速：HTTP 比较简单，服务器的程序规模小，因此通信速度很快
3. 灵活：HTTP 允许传输任意类型的数据对象
4. 无连接：每次只处理一个请求，处理完请求后，接收到了客服端的应答后就立刻断开连接。客户端再次发送请求是就是一个新的连接，节省了传输时间。
5. 无状态：HTTP 是无状态协议。每次请求都是独立的，任何两个请求之间没有必然的联系
6. 默认端口号：80【重点】
7. 基于 TCP/IP 协议

请求传输数据的方式【重点】

HTTP请求的方法：HTTP/1.1协议中共定义了八种方法（有时也叫“动作”），来表明Request-URL指定的资源不同的操作方式HTTP1.0定义了三种请求方法： GET, POST 和 HEAD方法。HTTP1.1新增了五种请求方法：OPTIONS, PUT, DELETE, TRACE 和 CONNECT 方法

其中最常用的有两种：GET 和 POST

GET:用于请求指定的页面信息，并返回消息的主体
    1. 通过URL明文传递
    2. 数据传输不安全
    3. 数据传输有大小限制，一般在2KB左右
    4. 速度传输快
    5. 一般用于数据查询操作，百度搜索，Google搜索....
    
POST:用于指定的资源提交数据
    1. 通过【HTTP请求实体】完成数据传递
    2. 较为安全，需要其他技术进行数据加密
    3. 数据传输大小不限制
    4. 数据传输速度较慢
    5. 一般用于数据添加，删除，修改，登录验证...

响应状态码

状态码	已定义范围	描述
1XX	100-101	信息提示
2XX	200-206	成功
3XX	300-305	重定向
4XX	400-415	客户端错误
5XX	500-505	服务器错误

【重点】

200 OK！！！
302 重定向提示
404 Source Not Found 资源未找到！！！最常见错误！！！
500 服务器挂了！！！

Web容器是如何处理 HTTP 协议？

HTTP协议在Web容器这端主要表现为请求数据的到达以及响应数据的返回。于是Web容器将这两部分数据解释为两个对象，一个是与请求数据对应的 HttpServletRequest 对象，一个是与响应数据对应的 HttpServletResponse 对象。对于Servlet来讲，主要的业务逻辑过程就是从请求对象【HttpServletRequest】中获取数据，经过加工后将结果附着在响应对象【HttpServletResponse】中发送回客户端

扩展：HTTP 1.0 和 HTTP 1.1 的主要区别

HTTP 1.0 最早在网页中的使用是在 1996 年，那个时候只是使用一些较为简单的网页和网络请求上，而 HTTP 1.1 则在 1999 年才开始广泛应用于现在的各大浏览器网络请求中，同时 HTTP 1.1 也是当前使用最为广泛的 HTTP 协议。 两者的主要区别体现在长连接、新增了部分错误响应吗、缓存处理等。

长连接 : 在 HTTP/1.0 中，默认使用的是短连接，也就是每次请求都要重新建立一次连接。HTTP 是基于 TCP/IP 协议的，每一次建立或者断开连接，都需要三次握手四次挥手的开销，如果每次请求都要这样的话，开销会比较大，因此最好能维持一个长连接，可以用长连接来发多个请求。HTTP 1.1 起，默认使用长连接，如果在一定的时间内有多个请求发送，那么就使用同一个连接，减少了一定开销。

扩展：HTTP 请求头分析

GET 请求

案例代码

<!DOCTYPE html>
<html lang="en">
<head>
  <meta charset="UTF-8">
  <title>测试Post请求</title>
</head>
<body>
<form action="index.jsp" method="get">
    <label>姓名：
        <input type="text" name="name">
    </label>
    <input type="submit">
</form>
</body>
</html>

请求头信息

GET /Http_war_exploded/index.jsp?name=%E5%BC%A0%E4%B8%89 HTTP/1.1
Host: localhost:8080
Connection: keep-alive
Pragma: no-cache
Cache-Control: no-cache
Upgrade-Insecure-Requests: 1
User-Agent: Mozilla/5.0 (Windows NT 10.0; Win64; x64) AppleWebKit/537.36 (KHTML, like Gecko) Chrome/87.0.4280.66 Safari/537.36
Accept: text/html,application/xhtml+xml,application/xml;q=0.9,image/avif,image/webp,image/apng,*/*;q=0.8,application/signed-exchange;v=b3;q=0.9
Sec-Fetch-Site: same-origin
Sec-Fetch-Mode: navigate
Sec-Fetch-User: ?1
Sec-Fetch-Dest: document
Referer: http://localhost:8080/Http_war_exploded/test_post.html
Accept-Encoding: gzip, deflate, br
Accept-Language: en-US,en;q=0.9,zh-CN;q=0.8,zh;q=0.7
Cookie: JSESSIONID=0369EA4247A8535DC42221A1016E4EF6

案例分析

GET / HTTP/1.1
    请求方式为GET方法，请求的目标路径是/Http_war_exploded/index.jsp?name=%E5%BC%A0%E4%B8%89 ，目前采用的协议是HTTP 1.1 

Host: localhost:8080
    请求的主机地址，域名，主机名和端口号

Connection: keep-alive
    保持连接状态

Cookie: 
    很重要！！！在WEB项目中的【会话控制】浏览器本地保存的聊天记录
COOKIE_SESSION=7706_0_8_6_17_11_0_0_8_4_1_0_0_0_13_0_1585376605_0_1585384298%7C9%230_0_1585384298%7C1

POST 请求

案例代码

<!DOCTYPE html>
<html lang="en">
<head>
  <meta charset="UTF-8">
  <title>测试Post请求</title>
</head>
<body>
<form action="index.jsp" method="post">
    <label>姓名：
        <input type="text" name="name">
    </label>
    <input type="submit">
</form>
</body>
</html>

请求头信息

案例

POST /Http_war_exploded/index.jsp HTTP/1.1
Host: localhost:8080
Connection: keep-alive
Content-Length: 0
Pragma: no-cache
Cache-Control: no-cache
Upgrade-Insecure-Requests: 1
Origin: http://localhost:8080
Content-Type: application/x-www-form-urlencoded
User-Agent: Mozilla/5.0 (Windows NT 10.0; Win64; x64) AppleWebKit/537.36 (KHTML, like Gecko) Chrome/87.0.4280.66 Safari/537.36
Accept: text/html,application/xhtml+xml,application/xml;q=0.9,image/avif,image/webp,image/apng,*/*;q=0.8,application/signed-exchange;v=b3;q=0.9
Sec-Fetch-Site: same-origin
Sec-Fetch-Mode: navigate
Sec-Fetch-User: ?1
Sec-Fetch-Dest: document
Referer: http://localhost:8080/Http_war_exploded/test_post.html
Accept-Encoding: gzip, deflate, br
Accept-Language: en-US,en;q=0.9,zh-CN;q=0.8,zh;q=0.7
Cookie: JSESSIONID=0369EA4247A8535DC42221A1016E4EF6

案例分析

POST /Http_war_exploded/index.jsp HTTP/1.1

    请求方式为POST方式，请求的资源是/Http_war_exploded/index.jsp，使用的HTTP协议为1.1协议
    
Host: localhost:8080
    请求去主机名，域名或者说是IP地址，8080是Tomcat服务器在当前电脑上的端口号
    
POST请求中存在一个请求实体，在浏览器开发者工具内可以看到

From Data
    name: 张三

扩展：HTTP 协议响应头分析

案例：百度页面

HTTP/1.1 200 OK
Bdpagetype: 2
Bdqid: 0xdb1fc9630002719a
Cache-Control: private
Connection: keep-alive
Content-Encoding: gzip
Content-Type: text/html;charset=utf-8
Date: Sat, 28 Mar 2020 08:51:37 GMT
Expires: Sat, 28 Mar 2020 08:51:36 GMT
Server: BWS/1.1
Set-Cookie: BDSVRTM=430; path=/
Set-Cookie: BD_HOME=1; path=/
Set-Cookie: H_PS_PSSID=1426_31170_21111_30842_31186_30824_31085_26350; path=/; domain=.baidu.com
Strict-Transport-Security: max-age=172800
Traceid: 1585385497161029095415789560245623353754
X-Ua-Compatible: IE=Edge,chrome=1
Transfer-Encoding: chunked

案例分析

HTTP/1.1 200 OK
    响应数据使用的协议是HTTP1.1版本，状态码 200 OK
    
Server: BWS/1.1 
    当前服务器的版本名字和对应的编号
    
Date: Sat, 28 Mar 2020 08:51:37 GMT
    日期格林尼治时间，中国是+8区
    
Set-Cookie: BDSVRTM=430; path=/
    保存对应的Cookie信息，【会话控制技术】 
        BDSVRTM=430; BDSVRTM Cookie名字 430 Cookie数据
        path=/ 有效路径

Servlet 初识

步骤

1、创建类并继承自HttpServlet
2、重写doGet和doPost方法（两个方法实际是一个）
3、声明@WebServlet并加上默认属性(访问路径)

案例代码

/**
 * @description 第一个Servlet程序
 *
 * @WebServlet 注解的意思是声明程序的入口，注解中的属性为请求的路径
 * 【注意】属性前必须要加 / !!!
 */
@WebServlet("/HelloServlet")
public class HelloServlet extends HttpServlet {
    /**
     * 处理Post请求
     *
     * @param req HttpServletRequest对象：浏览器请求数据内容对象
     * @param resp HttpServletResponse对象：浏览器响应数据内容对象
     * @throws ServletException Servlet异常
     * @throws IOException IO异常
     */
    @Override
    protected void doPost(HttpServletRequest req, HttpServletResponse resp) throws ServletException, IOException {
        System.out.println("doPost被执行");
        resp.getWriter().append("Hello Servlet");
    }

    /**
     * 处理Get请求
     *
     * @param req HttpServletRequest对象：浏览器请求数据内容对象
     * @param resp HttpServletResponse对象：浏览器响应数据内容对象
     * @throws ServletException Servlet异常
     * @throws IOException IO异常
     */
    @Override
    protected void doGet(HttpServletRequest req, HttpServletResponse resp) throws ServletException, IOException {
        System.out.println("doGet被执行");
        
        // 实际调用的仍然是doget方法
        doPost(req, resp);
    }
}