Java研学-Servlet 基础

一 概述

1 介绍

??Servlet（Server Applet）是Java Servlet的简称，称为小服务程序或服务连接器，用Java编写的服务器端程序，具有独立于平台和协议的特性，主要功能在于交互式地浏览和生成数据，生成动态Web内容。
??狭义的 Servlet 是指Java语言实现的一个接口，广义的 Servlet 是指任何实现了这个Servlet接口的类，一般情况下，人们将Servlet理解为后者。Servlet运行于支持Java的应用服务器中。从原理上讲，Servlet可以响应任何类型的请求，但绝大多数情况下Servlet只用来扩展基于HTTP协议的Web服务器。
??Servlet 本质为运行在 Web服务器(如Tomcat服务器)的，使用 Java编写的小应用程序。

2 作用

??接收浏览器请求并响应数据给浏览器。开发动态资源：Servlet 也是服务器的一种资源，可以供外界(浏览器)去访问。

3 开发步骤

1. 创建一个类实现 javax.servlet.Servlet 接口
2. 实现接口中的所有方法
3. 在 service 方法处理请求和响应数据
4. 配置 Servlet 的访问地址(供外界:浏览器访问)
可以通过 web.xml 文件配置,也可以通过注解配置

4 若找不到Servlet

??① 打开project Structure，找到Modules
??② 选择模块
??③ 点击Dependencies
??④ 点加号，选择Libraries,选择tomcat，添加即可找到Servlet接口

5 web.xml 开发 Servlet

① 实现步骤
??创建一个 HelloServlet 实现 Servlet 接口
??重写接口中的所有方法，在 service 方法中输出内容到控制台
??配置 web/WEB-INF/web.xml 文件
② 创建 HelloServlet 实现 Servlet 接口

// 重写所有方法，在 service 方法中往控制台输出：Hi~
public class PlayServlet 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("Hi~");
    }
    @Override
    public String getServletInfo() {
        return null;
    }
    @Override
    public void destroy() {
    }
}

③ web配置

<?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">
          
<!-- 真实路径与映射路径通过name连接-->        
<!-- servlet 信息配置 真实路径-->
<servlet>
    <!--servlet 名字-->
    <servlet-name>HelloServlet</servlet-name>
    <!-- servlet类全限定名-->
    <servlet-class>com.tj.PlayServlet</servlet-class>
</servlet>
<!--servlet 访问地址配置(映射路径) -->
<servlet-mapping>
    <!--servlet 名字：与上面的名字相同 -->
    <servlet-name>HelloServlet</servlet-name>
    <!-- 浏览器访问地址，必须以/开头 -->
    <url-pattern>/hello</url-pattern>
</servlet-mapping>
</web-app>

④ 部署项目后通过浏览器访问 Servlet(本地地址+项目虚拟访问路径+Servlet访问路径)

6 注解开发 Servlet

① @WebServlet 注解 – 简化 javaweb 代码，省略 web.xml配置文件

@WebServlet注解属性	说明
name = “PlayServlet”	Servlet名字，等价 < servlet-name >PlayServlet</ servlet-name>
urlPatterns = “/hello”	访问地址，等价 < url-pattern>/hello</ url-pattern>
value=“/hello”	如果其它属性都不写，可以省略 value，只写访问地址即可。不能与urlPatterns同时指定

② 开发步骤
??使用注解，必须是 JavaEE 6.0 版本以上，Servlet3.0 之后才可以，Tomcat8 已经实现了3.0规范
??创建类实现 Servlet 接口，在类上使用 @WebServlet 注解中添加 urlPatterns=“/hello"或value=”/hello"，作为请求路径

③ 创建 PlayServlet，实现接口所有方法，使用注解 @WebServlet 配置访问地址

// 使用注解 @WebServlet 配置访问地址
@WebServlet(name = "PlayServlet",urlPatterns = "/hello")
public class PlayServlet 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("Hi~");
    }
    @Override
    public String getServletInfo() {
        return null;
    }
    @Override
    public void destroy() {}
}

④ 登录 http://localhost:8080/hello 控制台会输出Hi~

二 Servlet 的生命周期

1 名词解释

??类的生命周期：创建对象–> 运行操作–>销毁操作
??Servlet 对象的生命周期：Servlet 创建对象–>初始化操作–> 运行操作–>销毁操作
??Web 服务器管理了 Servlet 的生命周期，Servlet 对象整个过程都是 Web 服务器来管理的。

生命周期	操作
实例化	Servlet容器Tomcat创建Servlet的实例
初始化	该容器调用init()方法，调用一次
请求处理	若请求Servlet，则容器调用service()方法，调用多次
服务终止	销毁实例之前调用destroy()方法

2 Servlet 接口中生命周期方法

生命周期方法	作用	运行次数
构造方法	在对象实例化的时候执行必须有公共的无参数构造方法	一次
void init(ServletConfig config)	初始化时执行	一次
void service(ServletRequest req, ServletResponse res)	每次请求都会执行	N次
void destroy()	在服务器正常关闭的时候	一次

3 Servlet 的请求流程

localhost:8080/play/hello
1. 浏览器发送请求，Tomcat接收到请求并通过解析请求地址获取到要访问的项目和资源路径
项目访问路径：/play
资源路径： /hello
2. Tomcat服务器内部会扫描play项目下的所有Servlet：获得每一个Servlet的访问地址并存储到集合
中：
Map<String,String> map1 = new HashMap<>();
map1.put("/hello","cn.tj.servlet.PlayServlet");
3. 将资源路径 /hello 作为键从 map1 集合中获得值：得到类全限定名
4. 需要判断是否是第一次访问:
Servlet实例缓存池: Map<String, Servlet> map2 = new HashMap<>();
if(map2.get(“全限定名”) == null){
// 第一次访问,执行第5步
} else{
// 第N次,直接执行第7步
}
5. 通过反射实例化这个 Servlet 对象,存入实例缓存池中.
6. Tomcat 创建 ServletConfig 对象然后调用 init 方法
7. 创建 request 和 response 对象
8. 调用 service 方法，将 request和 response 对象传递进来,在 service 方法中通过
response对象返回输出到浏览器，在浏览器上显示出来。
9. 等待下一次的访问

三 Servlet 继承体系

1 继承结构

2 GenericServlet类

??默认实现了 Servlet 和 ServletConfig 这两个接口，将Servlet接口中其他的方法做了默认空实现，只将service()方法作为抽象。定义Servlet类继承GenericServlet时，只需实现service()方法即可。它的子类是 HttpServlet。

@WebServlet(name = "Play",urlPatterns = "/play")
public class Play extends GenericServlet {
    @Override
    public void service(ServletRequest servletRequest, ServletResponse servletResponse) throws ServletException, IOException {
        System.err.println("OK");
    }
}

3 HttpServlet类

??本类是对http协议的一种封装，可提前判断请求方式，针对view层传递的get,post请求复写doGet/dopost方法，简化操作。

@WebServlet(name = "Play",urlPatterns = "/play")
public class Play extends HttpServlet {
    @Override
    public void service(ServletRequest servletRequest, ServletResponse servletResponse) throws ServletException, IOException {
        System.err.println("OK");
    }
}

四 ServletConfig 对象

1 作用

??用来封装 Servlet 初始化的时候的一些配置信息，与Servlet有关的配置信息，写在web.xml中，便于修改和维护。

// ServletConfig接口常用方法
String getInitParameter("参数名") // 通过指定的参数名得到参数

2 使用

① 于 web.xml 中通过 init 设置属性

<?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 信息配置 -->
<servlet>
    <!--servlet 名字-->
    <servlet-name>PlayServlet</servlet-name>
    <!-- servlet类全限定名-->
    <servlet-class>com.tj.PlayServlet</servlet-class>
    <!--配置初始化参数init-->
    <init-param>
        <param-name>encoding</param-name>
        <param-value>utf-8</param-value>
    </init-param>
</servlet>
<!--servlet 访问地址配置 -->
<servlet-mapping>
    <!--servlet 名字：与上面的名字相同 -->
    <servlet-name>PlayServlet</servlet-name>
    <!-- 浏览器访问地址，必须以/开头 -->
    <url-pattern>/hello</url-pattern>
</servlet-mapping>
</web-app>

② 通过 getInitParameter 获取属性

public class PlayServlet extends HttpServlet {
    @Override
    public void service(ServletRequest servletRequest, ServletResponse servletResponse) throws ServletException, IOException {
        // 父类中的方法
        ServletConfig servletConfig = this.getServletConfig();
        // 获取web.xml文件的配置信息
        String code=servletConfig.getInitParameter("encoding");
        servletRequest.setCharacterEncoding(code);
        System.out.println(code);
    }
    @Override
    public String getServletInfo() {
        return null;
    }
    @Override
    public void destroy() {}
}

3 配置多个路径

① 一个 < servlet-mapping> 中写多个 < url-pattern>

< servlet-mapping>
< servlet-name>PlayServlet< /servlet-name>
// 使用两个路径都能访问 PlayServlet
< url-pattern>/hello.html< /url-pattern>
< url-pattern>/hello1.html< /url-pattern>
< /servlet-mapping>

② 一个 < servlet> 对应多个 < servlet-mapping>

// <url-pattern> 中的内容必须唯一，必须以 / 开头。
<servlet-mapping>
<servlet-name>PlayServlet</servlet-name>
<url-pattern>/hello.html</url-pattern>
</servlet-mapping>
<servlet-mapping>
<servlet-name>PlayServlet</servlet-name>
<url-pattern>/hello1.html</url-pattern>
</servlet-mapping>

③ 注解形式

@WebServlet(name = "Play",urlPatterns = {"/play","/play1"})
public class Play extends HttpServlet {
    @Override
    public void service(ServletRequest servletRequest, ServletResponse servletResponse) throws ServletException, IOException {
        System.err.println("OK");
    }
}

4 loadOnStartup 属性

??servlet在创建对象或者是初始化的时候需要执行耗时操作，导致相第一个访问的用户要等待比较长的时间。让 web 容器启动的时候创建并初始化 Servlet，这样用户体验度就会增加
① web

<servlet>
    <!--servlet 名字-->
    <servlet-name>PlayServlet</servlet-name>
    <!-- servlet类全限定名-->
    <servlet-class>com.tj.PlayServlet</servlet-class>
    <!--取值范围1到10，值越小越先加载。默认值是-1：代表第1次访问时创建和初始化-->
    <load-on-startup>1</load-on-startup>
    <!--配置初始化参数init-->
    <init-param>
        <param-name>encoding</param-name>
        <param-value>utf-8</param-value>
    </init-param>
</servlet>

② 注解

@WebServlet(name = "Play",urlPatterns = {"/play","/play1"},loadOnStartup = 1)
public class Play extends HttpServlet {
    @Override
    public void service(ServletRequest servletRequest, ServletResponse servletResponse) throws ServletException, IOException {
        System.err.println("OK");
    }
}

5 通配符映射 *

通配符格式	说明
/* /目录名/*	/* ：匹配所有的访问地址，必须以 / 开头/admin/*：匹配 admin 目录下的所有地址
*.扩展名	匹配某个扩展名结尾的访问地址。如：*.action *.do

??映射路径必须保证唯一性，除通配符结合扩展名使用，否则必须以 / 开头