Servlet系列（一） Servlet理论+实践入门

Servlet理论+实践入门

• 一、JavaWeb基础知识
  • 1. 软件架构
    • a. C/S架构
    • b. B/S架构
      • 浏览器
      • Web服务器
  • 2. 资源分类
    • a. 静态资源
    • b. 动态资源
  • 3. 网络通信三要素
• 二、Tomcat环境配置
  • 1. 启动与关闭
  • 2. 常见错误问题
  • 3. 部署Web项目
    • a. Web项目目录结构
    • b. Tomcat部署web项目
      • i. 直接放在webapps目录下
      • ii. 配置conf/server.xml文件
      • iii.在conf/Catalina/localhost创建xml文件
• 三、Servlet
  • 1. 概念
  • 2. Servlet入门示例
  • 3. Servlet执行原理
  • 4. Servlet生命周期
    • a. 创建：执行init方法
      • Servlet的创建时机？
      • Servlet是单例还是多例？
    • b. 提供服务
    • c. 被销毁
  • 5. Servlet 3.0注解示例
  • 6. IntelliJ IDEA集成Tomcat
    • a. web项目的自动部署
    • b. 工作空间目录和web项目目录
    • c. 断点调试：使用DEBUG启动

一、JavaWeb基础知识

1. 软件架构

a. C/S架构

客户端/服务器

b. B/S架构

浏览器

• 浏览器：浏览器负责解析资源

Web服务器

优点：

1. 客户端零维护
2. 服务器更新实时可见

• 服务器：安装了服务器软件的计算机。
• 服务器软件：接收用户请求，处理请求，返回响应。

  在web服务器软件中，可以部署web项目，让用户通过浏览器访问这些项目，故也称为web容器。   web服务器可以帮我们处理繁琐的应用层协议，将报文中有用的信息提取并封装到对象中，方便程序员使用。

常见的JavaWeb服务器软件：

• WebLogic：Oracle公司的大型JavaEE服务器软件，收费
• WebSphere：IBM公司的大型JavaEE服务器软件，收费
• JBOSS：JBOSS公司的大型JavaEE服务器软件，收费
• Tomcat：Apache基金组织，中小型JavaEE服务器，仅支持少量JavaEE规范（Servlet、JSP）、开源免费。

  JavaEE：Java语言在企业级开发中使用的一套设计思想、软件架构、13项大的技术规范（Servlet、EJB、JMS等）。   JavaEE最核心的组件就是基于Servlet标准的Web服务器，开发者编写的应用程序是基于Servlet API并运行在Web服务器内部的。

2. 资源分类

a. 静态资源

  所有用户访问得到同样的结果。   如：HTML、CSS、JavaScript等。

b. 动态资源

  每次访问同样的URL，得到的结果可能不一样，是服务器动态生成后以静态资源方式返回的。   如：Servlet/JSP、PHP、ASP等。

3. 网络通信三要素

1. IP地址（可以由域名进行DNS转换后得到）
2. 端口号：16位整数，范围0~65535
3. 网络协议
   • 运输层协议：TCP、UDP
   • 应用层协议：HTTP、FTP等。

二、Tomcat环境配置

1. 启动与关闭

bin/startup.sh bin/shutdown.sh

2. 常见错误问题

1. 黑窗口一闪而过 解决：正确配置JAVA_HOME环境变量
2. 启动报错 解决：找到占用了端口的进程，kill之；或修改Tomcat绑定的端口号（HTTP默认为80）：打开conf/server.xml <Connector port=“8080” protocol=“HTTP/1.1” connectionTimeout=“20000” redirectPort=“8445” />

3. 部署Web项目

a. Web项目目录结构

• /root
  • /WEB-INF —— 该目录下静态资源不能被浏览器直接访问
    • web.xml —— web项目配置文件
    • /classes —— 放置字节码文件
    • /lib —— 放置依赖JAR包
  • index.html
  • …其他静态资源

b. Tomcat部署web项目

i. 直接放在webapps目录下

1. 项目访问路径和虚拟目录是一致的
2. 简化部署：将项目打成war包，再将war包放在webapps目录下，war包会自动解压缩。

ii. 配置conf/server.xml文件

<Host>
	<Context docBase="D:\hello" path="/hehe">
	<!--docBase:项目存放路径，path：映射的虚拟访问目录-->
</Host>

iii.在conf/Catalina/localhost创建xml文件

在文件中编写<Context docBase=“D:\hello” />

三、Servlet

1. 概念

• Servlet:服务器端小程序
• 狭义的Servlet是指Java语言实现的一个接口规范，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。

2. Servlet入门示例

1. 创建JavaEE项目，勾选Web Application
2. 定义一个类，实现Servlet接口中的Service方法 public class ServletDemo implements Servlet
3. 在web.xml中配置Servlet访问路径映射

    <servlet>
        <servlet-name>hello</servlet-name>
        <servlet-class>HelloWorld</servlet-class>
    </servlet>
    <servlet-mapping>
        <servlet-name>hello</servlet-name>
        <url-pattern>/servlets/HelloWorld</url-pattern>
    </servlet-mapping>

3. Servlet执行原理

1. Tomcat解析收到的请求，获取URL路径
2. 根据web.xml文件，查看是否有<url-pattern>对应映射的Servlet
3. 如果有，找到全类名，并加载该类的字节码文件到内存，创建Servlet单例对象，调用其方法。

4. Servlet生命周期

a. 创建：执行init方法

Servlet的创建时机？

• 默认情况下，懒加载，第一次访问时Servlet被加载和创建
• 配置Servlet的创建时机(懒汉/饿汉)：

    <servlet>
        <servlet-name>hello</servlet-name>
        <servlet-class>HelloWorld</servlet-class>
        <!-- 配置启动时机，负数为延迟加载，自然数为饿汉 -->
        <load-on-startup>1</load-on-startup>
    </servlet>

Servlet是单例还是多例？

  Servlet的init方法只执行一次，说明是单例的。   注意，多个用户同时访问可能存在线程安全问题，所以尽量不要使用成员变量。

b. 提供服务

  每次访问Servlet时，Service方法都会被调用一次。

c. 被销毁

  服务器关闭时执行destroy方法，只执行一次。

• 服务器正常关闭时，执行Servlet的销毁方法。
• destroy方法在Servlet被销毁前执行，通常用于释放资源

5. Servlet 3.0注解示例

1. 创建JavaEE项目，勾选Web Application，但是不用web.xml
2. 定义一个类，实现Servlet接口，重写service()方法 public class ServletDemo implements Servlet
3. 在类上使用@WebServlet注解

@Target({ElementType.TYPE})
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
@Documented
public @interface WebServlet {
    String name() default ""; // 相当于<servlet-name>

    String[] value() default {}; // 等价于配置urlPatterns，用于简化配置

    String[] urlPatterns() default {}; // 等价于<url-pattern>

    int loadOnStartup() default -1; // 配置Servlet加载时机

    WebInitParam[] initParams() default {};

    boolean asyncSupported() default false;
    ......
}

6. IntelliJ IDEA集成Tomcat

a. web项目的自动部署

  IDEA为每个web项目单独创建一份配置目录。

/Users/simplekang/Library/Caches/JetBrains/IntelliJIdea2020.1/tomcat/Tomcat_9_0_38_ServletTest

  方式：带参启动Tomcat。配置CATALINA_BASE等参数，将配置文件重定向至IDEA创建的配置目录（见第三种配置方式）。在xml文件中，配置虚拟目录，以及映射docBase为IDEA的项目out目录等。

<Context path="/ServletTest_war_exploded" docBase="/Users/simplekang/IdeaProjects/Test/ServletTest/out/artifacts/ServletTest_war_exploded" />

b. 工作空间目录和web项目目录

• 工作空间目录 /Users/simplekang/IdeaProjects/Test/ServletTest
  • 工作空间目录中的src和web目录，最终编译后合并进入out目录
• 最终映射到(真正部署)的web项目目录 工作空间目录/out/artifacts/ServletTest_war_exploded

c. 断点调试：使用DEBUG启动