Tomcat&Servlet基础&Request对象

发表于 更新于 分类于 Changyan：

Servlet、Tomcat基础知识点，仅供参考

19年黑马JavaWeb课程的笔记

Servlet? Tomcat？

在讲解Servlet之前，先补充一些web服务器的知识，所谓服务器，通俗上的理解就是安装了服务器软件的计算机。这些服务器软件通过接受用户请求、处理用户请求，回传响应来实现提供某一种服务。

而Tomcat就可以理解为是一种服务器软件。

Servlet全名是：server applet，也就是运行在服务端的小程序，这些小程序配合服务器软件处理具体的业务。因此通常服务器接收到具体的请求的时候，服务器会将请求分配给相应的servlet进行处理，再将servlet的响应结果回传给用户。

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Tomcat服务器安装

下载地址：Apache Tomcat® - Welcome!

解压压缩包，建议不带中文，可以看到Tomcat服务器的如下目录结构：

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tomcat目录结构

在bin目录下双击startup.bat即可启动tomcat

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Tomcat部署配置

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Servlet配置

环境配置——IDEA

首先新建web项目，这个在不同版本的idea中都不同，通常都是选择：

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new --> project -->java Enterprise -->Web project | Servlet

然后就是配置Tomcat了，顺带一提，下载tomcat之后，不要乱改bin里面的catalina.bat，我当时就是因为乱码问题作死改了这个配置里面的 JAVA_OPTS（set JAVA_OPTS = -Dfile = utf-8），然后idea就一直报错了，错误如下：

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unable to ping server localhost：1099

idea会帮你配置JAVA_OPTS， 如果你配置了，那么你的配置将会覆盖掉idea的（坑爹啊，艹）

配置可以参考下面的图：

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环境配置——Eclipse

基于XML的配置

  1. 创建JavaEE项目，项目名称（虚拟目录）为：/servletTest，就是上图的那个Application context

  2. 定义一个类，实现Servlet接口

  3. 实现接口中的抽象方法

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public class ServletDemo1 implements Servlet{
	...
	  @Override
   public void service(ServletRequest servletRequest, ServletResponse servletResponse) throws ServletException, IOException {
       System.out.println("Hello World!");
   }
   ...
}
  1. 配置Servlet， 在web.xml中配置：
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<!--配置Servlet -->
	<servlet>
		<servlet-name>demo1</servlet-name>
		<servlet-class>cn.itcast.web.servlet.ServletDemo1</servlet-class>
	</servlet>
	
	<servlet-mapping>
		<servlet-name>demo1</servlet-name>
		<url-pattern>/demo1</url-pattern>
	</servlet-mapping>
  1. Link Start
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http://localhost:8080/servletTest/demo1
// http://ip:port/Application context/servlet URI

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URL路径，获取访问的Servlet的资源路径
  2. 查找web.xml文件，是否有对应的<url-pattern>标签体内容。
  3. 如果有，则在找到对应的<servlet-class>全类名
  4. tomcat会将字节码文件加载进内存，并且创建其对象
  5. 调用其方法

基于注解的配置

  1. 创建JavaEE项目，选择Servlet的版本3.0以上，可以不创建web.xml
  2. 定义一个类，实现Servlet接口
  3. 复写方法
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    public class ServletDemo1 implements Servlet{
     	...
     	  @Override
        public void service(ServletRequest servletRequest, ServletResponse servletResponse) throws ServletException, IOException {
            System.out.println("Hello World!");
        }
        ...
     }
  4. 在类上使用@WebServlet注解，进行配置
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@WebServlet("资源路径")

这个注解的源代码如下：

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@Target({ElementType.TYPE})
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
@Documented
public @interface WebServlet {
	String name() default "";//相当于<Servlet-name>
	String[] value() default {};//代表urlPatterns()属性配置
	String[] urlPatterns() default {};//相当于<url-pattern>
	int loadOnStartup() default -1;//相当于<load-on-startup>
	WebInitParam[] initParams() default {};
	boolean asyncSupported() default false;
	String smallIcon() default "";
	String largeIcon() default "";
	String description() default "";
	String displayName() default "";
}
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@WebServlet(name = "demo1", urlPatterns = "/demo1")
 public class ServletDemo1 implements Servlet{
  	...
  	  @Override
     public void service(ServletRequest servletRequest, ServletResponse servletResponse) throws ServletException, IOException {
         System.out.println("Hello World!");
     }
     ...
  }

Servlet 生命周期

一个servlet程序要想在Web服务器上运行，一般需要四个步骤：

  1. 装入
  2. 初始化
  3. 提供服务
  4. 销毁

其中程序员能决定，从步骤2开始，到步骤4，装入一般交给web服务器，准确点来说是服务器软件，如Tomcat负责。

初始化

初始化，也就是实例化Servlet的具体实现类的工作，这个动作会调用Servlet接口的init()，在整个servlet生命周期中只会执行一次。

那这里就产生了两个问题

Servlet什么时候初始化？

默认情况下，第一次被访问时，Servlet类就被初始化，可以配置执行Servlet的创建时机。

在<servlet>标签下配置

  1. 第一次被访问时创建，<load-on-startup>的值为负数
  2. 在服务器启动时创建，<load-on-startup>的值为0或正整数

Servlet是单例的

Servlet的初始化在整个生命周期过程中只执行一次，这就说明对于每一个Servlet的具体实现类被加载之后，必须要走完整个生命周期，才能再次创建相同实现类的实例，因此在内存中只存在唯一对象，Servlet是单例的，一旦涉及到单例，就可能存在线程安全问题。

因此尽量不要在Servlet中定义成员变量。即使定义了成员变量，也不要修改值

提供服务

该过程会执行service()，执行多次，每次访问Servlet时，Service方法都会被调用一次。

由于对Servlet接口的进一步封装，现在也很少直接在service()进行编码，一般使用的是HttpServlet的doGet()、doPost()等

销毁

执行destroy方法，只执行一次，Servlet被销毁时执行。服务器关闭时，Servlet被销毁

  • 只有服务器正常关闭时，才会执行destroy方法。
  • destroy方法在Servlet被销毁之前执行，一般用于释放资源

Servlet API及体系结构

一般自定义的servlet都是派生于：HttpServlet

Servlet API类图

其中GenericServlet和HttpServlet都是抽象类，GenericServlet只提供一个抽象方法service()，对Servlet中的其他方法都做了默认实现。因此如果需要继承GenericServlet，只需要实现一个方法：service()

而对于HttpServlet来说，Http有7中请求方式，将这7种方式都封装在HttpServlet，它们都是：doXXX()这样的方法！

实际上观察HttpServlet的service()方法可以看到：

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首先getMethod()返回请求方式，如果是post，调用doPost()，如果是get，调用doGet()，以此类推。

实际上对于HttpServlet，常用的两个方法是：doGet()和doPost()，因此继承自HttpServlet的Servlet类只需要重写这两个方法即可。

分类

Servlet实现相关

  • javax.servlet.Servlet
  • javax.servlet.GenericServlet
  • javax.servlet.http.HttpServlet

Servlet配置文件相关（Web.xml解析结果）

  • javax.servlet.ServletConfig

响应和请求

  • javax.servlet.ServletResponse
  • javax.servlet.ServletRequest
  • javax.servlet.http.HttpServletResponse
  • javax.servlet.http.HttpServletRequest

会话跟踪

  • javax.servlet.http.HttpSession
  • javax.servlet.http.HttpSessionBindingListener
  • javax.servlet.http.HttpSessionBindingEvent

Servlet上下文环境

  • javax.servlet.ServletContext

Servlet协作

  • javax.servlet.RequestDispatcher
  • javax.servlet.http.Cookie

Utils

  • javax.servlet.http.HttpUtils

再谈URLPartten

在前面的Servlet配置中，我们详细介绍对于servlet中的URL如何配置，本小节我们继续深入探讨配置URL的几种方式。

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首先在WebServlet里面，可以看到：

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String[] urlPatterns() default {};

urlPatterns实际上却可以接受一个数组，这说明对于一个servlet它可以有多个访问的URL，如：

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// Application Context: servletDemo
@WebServlet({"/demo1", "/demo2", "/demo3"})
public class ServletDemo1 implements Servlet {
    ... // 省略其他方法
    @Override
    public void service(ServletRequest servletRequest, ServletResponse servletResponse) throws ServletException, IOException {
        System.out.println("Hello World!");
    }
}

这样当你本地的tomcat服务器启动后，你在浏览器输入下面三个地址都会链接到该servlet：

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localhost:8080/servletDemo/demo1
localhost:8080/servletDemo/demo2
localhost:8080/servletDemo/demo3

当然对于一个servlet，你也可以配置多层访问URL，如：

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// Application Context: servletDemo
@WebServlet({"/user/demo1", "/user/Askia/demo2", "/user/argento/askia/Hello/demo3"})
public class ServletDemo1 implements Servlet {
    ... // 省略其他方法
    @Override
    public void service(ServletRequest servletRequest, ServletResponse servletResponse) throws ServletException, IOException {
        System.out.println("Hello World!");
    }
}

这样当你本地的tomcat服务器启动后，你需要这样才能够访问这个servlet：

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localhost:8080/servletDemo/user/demo1
localhost:8080/servletDemo/user/Askia/demo2
localhost:8080/servletDemo/user/argento/askia/Hello/demo3

如果你只写这样：

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localhost:8080/servletDemo/user
localhost:8080/servletDemo/user/argento

相信我，绝对会404

同时URL也是支持通配符*的，如：

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// Application Context: servletDemo
@WebServlet("/user/*")
public class ServletDemo1 implements Servlet {
    ... // 省略其他方法
    @Override
    public void service(ServletRequest servletRequest, ServletResponse servletResponse) throws ServletException, IOException {
        System.out.println("Hello World!");
    }
}

后面的*无论你输入什么都可以跳转到该servlet，如：

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localhost:8080/servletDemo/user/askia
localhost:8080/servletDemo/user/Jewo
localhost:8080/servletDemo/user/newHappy

这些URL都会跳转到这个Servlet里面，当然：如果你只是输入：

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localhost:8080/servletDemo/Askia
localhost:8080/servletDemo/Jewo

那也会404，要看准链接！

Request

HTTP请求消息数据格式

关于HTTP的具体内容这里不具体阐述，可以看这篇文章，这里只放出关于HTTP的请求消息数据格式的解析。

我们浏览器一旦有处理一次HTTP请求，都会发一次类似这样的消息：

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POST /login.html	HTTP/1.1
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
		
username=zhangsan

请求行

请求行数据就是HTTP请求数据的第一行，也就是：

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POST /login.html	HTTP/1.1

这里面包含了请求方式，请求URL，请求协议/版本，如上面的请求消息解析出来就是：

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请求方式：Post
请求URL：/login.html
请求协议/版本： HTTP/1.1

请求头

请求头通常是键值对存在，包含非常多的信息：

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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

其中比较重要的是：

  1. User-Agent：浏览器告诉服务器，我访问你使用的浏览器版本信息，可以在服务器端获取该头的信息，解决浏览器的兼容性问题
  2. Referer： 告诉服务器，我(当前请求)从哪里来？，如：http://localhost/login.html，这个东西的作用有两个：防盗链和统计工作。

请求空行

就是Upgrade-Insecure-Requests: 1和username=zhangsan之间的那个空行，用于分割POST请求的请求头和请求体。

请求体(正文)

封装POST请求消息的请求参数的，只有POST请求方式，才有请求体，如：

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username=zhangsan

Request对象继承体系结构

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可以看到上面的继承体系，和Servlet的继承体系如出一辙，其中HttpServletRequest只能在HttpServlet中见到。在GenericServlet中常见到的是ServletRequest

Request功能

获取请求行信息的方法

对于请求行数据：

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GET /day14/demo1?name=zhangsan&user=lisi HTTP/1.1
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String getMethod()				// 获取请求方式 ：GET
String getContextPath()			// 获取虚拟目录：/day14
String getServletPath()			// 获取Servlet路径: /demo1
String getQueryString()			// 获取get方式请求参数：name=zhangsan&user=lisi
String getRequestURI()			// 获取请求URI：/day14/demo1
StringBuffer getRequestURL()	// 获取请求URL：http://localhost/day14/demo1
String getProtocol()			// 获取协议及版本：HTTP/1.1
String getRemoteAddr()			// 获取客户机的IP地址

获取请求头信息的方法

之前说过请求头信息是一组键值对，因此：

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String getHeader(String name);			// 通过请求头的名称获取请求头的值
Enumeration<String> getHeaderNames()	//获取所有的请求头名称
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request.getHeader("User-Agent");
request.getHeader("Accept");

获取请求体信息的方法

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

对于这个请求体：

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username=zhangsan

获取它的方法：

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String str = request.getReader().readLine();	// str = username=zhangsan

Request额外功能

更加通用的获取请求参数方法

前面在请求头里面介绍过获取请求参数的方法：String getQueryString() 这个方法获取到的参数是：XXXXX=XXXX&XXXX=XXX格式的，并且只能是Get方式的请求参数，有没有更加通用的方法，既能获取Get请求参数也能获取Post请求参数，有：

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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:hobby=xx&hobby=game
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

上面四个方法，对于Post、Get都通用，对于下面的请求参数：

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/day14/demo1?name=zhangsan&user=lisi

只需要使用：

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String s = request.getParameter("name");	// s = zhangsan

同时有时候需要使用到多个参数的时候，比如说：

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hobby=xx&hobby=game

两个Hobby，那就需要使用：

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String[] ss = request.getParameterValues("hobby");	// ss = {"xx", "game"}

防止乱码现象

乱码现象在Get方式中一般不会出现，tomcat 8 已经将Get方式乱码问题解决了，当然如果你使用tomcat 7，或者你使用的是Post方式你可以在获取请求参数之前使用：

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request.setCharacterEncoding("utf-8");

来防止乱码现象

请求转发

Request可以实现服务器内部的资源跳转，例如，你现在有两个Servlet，URL什么的已经配置好了，如：

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@WebServlet("/demo1")
public class Servlet1 implements HttpServlet{
	...
}
@WebServlet("/demo2")
public class Servlet2 implements HttpServlet{
	...
}

我希望在Servlet1处理完之后能够跳转到Servlet2，做一个请求的转发，要做到这点需要两个步骤：

  1. 通过request对象获取请求转发器对象：
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RequestDispatcher getRequestDispatcher(String path)
  1. 使用RequestDispatcher的forward()进行转发：
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void forward(ServletRequest request, ServletResponse response)

如上面的例子，我们可以这样写转发：

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@WebServlet("/demo1")
public class Servlet1 implements HttpServlet{
	protected void doGet(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response){
        ...		// 其他代码省略
        request.getRequestDispatcher("/demo2").forward(request, response);
    }
}
@WebServlet("/demo2")
public class Servlet2 implements HttpServlet{
	...
}

请求转发有三个特点：

  1. 浏览器地址栏路径不发生变化
    调用了request.getRequestDispatcher("/demo2").forward(request, response);之后浏览器的URL还是/demo1，不会因为调用请求转发而改变。
  2. 只能转发到当前服务器内部资源中。
    request.getRequestDispatcher("www.baidu.com")是没法完成请求转发的！
  3. 转发是一次请求

实际上细心的同学还会发现，请求转发还有一种方式，那就是RequestDispatcher的include()：

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void include(ServletRequest request, ServletResponse response)

include方式的转发和forward方式的转发实现的功能是一样的，区别在于请求URL的变化。

还有include方式的转发，不能设置response对象的HTTP头和状态码，而forward可以。

include方式的转发，转发之后可以使用out.println()，forward不可以

数据共享

域对象：一个有作用范围的对象，可以在范围内共享数据。

request域：代表一次请求的范围，一般用于请求转发的多个资源中共享数据

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void setAttribute(String name,Object obj)		// 存储数据
Object getAttitude(String name)					// 通过键获取值
void removeAttribute(String name)				// 通过键移除键值对

结合请求转发来使用，可以实现多个Servlet之间的数据共享！

获取ServletContext（Web.xml上的内容）

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ServletContext getServletContext()