Java学习笔记-Tomcat和Servlet

1. Tomcat

1.1 Hello Tomcat

Tomcat是常见的免费的web服务器。独立达到提供web服务的效果。

不使用tomcat打开html页面，可以看到输入框中是html文件的绝对路径，而是用tomcat后，可以127.0.0.1: 8080/test.html像访问一个网站似的，访问一个html文件了。这是因为tomcat本身是一个web服务器，test.html部署在了这个web服务器上，所以可以这样访问。

安装和启动Tomcat参考我的另一篇博客安装Tomcat。

部署一个简单的html测试一下效果，把html文件复制到Tomcat目录下的webapps\ROOT文件夹下。就可以通过localhost:8080/test.html进行访问了。

1.2 改端口

Tomcat默认的端口号是8080，可以通过配置把端口号改成web服务默认的端口号80.

打开conf\server.xml文件，查找8080，将其改为80。

此时就可以通过127.0.0.1/test.html来访问网页了。

1.3 部署

如何正确部署一个J2EE应用。

首先准备一个J2EE应用，解压到某个目录下。

打开server.xml，在host节点中写入下列语句：

<Context path="/WebProject" docBase="D:/WebProject" reloadable="true" />

其中：

• path：浏览器访问时的路径名
• docBase：web项目的webRoot所在的路径，注意时webRoot的路径，不是项目的路径，其实也就是编译后的项目。
• reloadable：设定项目有改动时，tomcat是否重新加载该项目。

重启Tomcat，在输入框中输入127.0.0.1/WebProject/hello访问项目。

2. Servlet

2.1 Servlet 简介

Java 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浏览器或其它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。

使用Servlet，可以收集来自网页表单的用户输入，呈现来自数据库或者其他源的记录，还可以动态创建网页。

主要任务：

• 读取客户端（浏览器）发送的显式数据。包括网页上的HTML表单。
• 读取客户端（浏览器）发送的隐式的HTTP请求数据。包括cookies、媒体类型和浏览器能理解的压缩格式等。
• 处理数据并生成结果。这个过程可能要访问数据库。
• 发送显式的数据到客户端（浏览器）。数据格式多种多样，包括文本文件（HTML或XML）、二进制文件、Excel等。
• 发送隐式的HTTP响应到客户端（浏览器）。

2.2 Hello Servlet和获取参数

首先一个web项目的目录结构如下：

- j2ee
    - src
    - web
        - WEB-INF
            - classes

• src目录下放java写的Servlet类
• WEB-INF目录下放置xml配置文件
• classes目录下放置编译好的类
• web目录下放置html文件

HelloServlet类

import javax.servlet.http.HttpServlet;
import javax.servlet.http.HttpServletRequest;
import javax.servlet.http.HttpServletResponse;
import java.io.IOException;
import java.util.Date;

public class HelloServlet extends HttpServlet {

    public void doGet(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response) {
        try {
            response.getWriter().println("<h1>Hello Servlet!</h1>");
            response.getWriter().println(new Date().toString());
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }

}

LoginServlet类

import javax.servlet.ServletException;
import javax.servlet.http.HttpServlet;
import javax.servlet.http.HttpServletRequest;
import javax.servlet.http.HttpServletResponse;
import java.io.IOException;

public class LoginServlet extends HttpServlet {

    protected void doPost(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response) throws ServletException, IOException {
        String name = request.getParameter("name");
        String password = request.getParameter("password");

        System.out.println("name:" + name);
        System.out.println("password:" + password);
    }

}

在WEB-INF目录下新建web.xml文件

<?xml version="1.0" encoding="utf-8" ?>
<web-app>
    <servlet>
        <servlet-name>HelloServlet</servlet-name>
        <servlet-class>HelloServlet</servlet-class>
    </servlet>

    <servlet-mapping>
        <servlet-name>HelloServlet</servlet-name>
        <url-pattern>/hello</url-pattern>
    </servlet-mapping>

    <servlet>
        <servlet-name>LoginServlet</servlet-name>
        <servlet-class>LoginServlet</servlet-class>
    </servlet>

    <servlet-mapping>
        <servlet-name>LoginServlet</servlet-name>
        <url-pattern>/login</url-pattern>
    </servlet-mapping>
</web-app>

使用1.3的方法，将项目部署在Tomcat上面。

在地址框中输入127.0.0.1/web/hello，可以看到如下网页，且每次刷新网页，显示的是当前时间。

输入127.0.0.1/web/login.html，显示如下界面

输入账号、密码，点击登录，可以在Tomcat服务端获取到数据。

2.3 响应

验证是否登录成功，本来应该访问数据库的，这里为了简便直接在内存中进行验证，如果用户名是admin，密码是123即为成功，否则为失败。

使用response.getWriter().println()打印在html上。

注意：为了防止未进行输入就点击登录，获取到null，导致空指针异常，这里把常量写在前面！

LoginServlet

import javax.servlet.ServletException;
import javax.servlet.http.HttpServlet;
import javax.servlet.http.HttpServletRequest;
import javax.servlet.http.HttpServletResponse;
import java.io.IOException;

public class LoginServlet extends HttpServlet {

    protected void doPost(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response) throws ServletException, IOException {
        String name = request.getParameter("name");
        String password = request.getParameter("password");

        String html = null;

        System.out.println("name:" + name);
        System.out.println("password:" + password);

        if ("admin".equals(name) && "123".equals(password)) {
            html = "<div style='color: green'>success</div>";
        } else {
            html = "<div style='color: red'>fail</div>";
        }
        response.getWriter().println(html);
    }

}

2.4 调用流程

① 访问127.0.0.1/web/login.html，打开一个静态的html页面，在这个页面通过form，以post的形式提交数据。
② 用form，以post形式把账号、密码提交到/login路径
③ Tomcat接收到一个新的请求：127.0.0.1/login，接着和配置文件web.xml进行匹配，发现/login对应的Servlet类是LoginServlet。找寻LoginServlet
④ Tomcat定位到LoginServlet后，发现并没有LoginServlet的实例存在，于是调用LoginServlet的public无参的构造方法实例化一个LoginServlet对象。
⑤ Tomcat拿到LoginServlet实例之后，根据post形式调用对应的doPost方法。
⑥ 进入doPost方法，通过request取出账号密码信息。
⑦ 接着，判断账号密码是否正确，创建不同的html字符串，然后把html字符串通过response.getWriter().println(html)设置在response对象上。
⑧ 在Servlet完成工作后，Tomcat拿到被Servlet修改过的response，根据这个response生成html字符串，然后通过HTTP协议，回发给浏览器。浏览器在根据HTTP协议获取这个html字符串，并渲染在界面上，看到最终效果。

2.5 service()

在根据post或get形式分别调用doPost或doGet方法之前，都会先执行service()方法，根据方法继续调用doPost或doGet方法。

所以有时可以直接重写service()方法，在其中提供相应的服务，就不用区分到底是post还是get了。

2.6 中文问题

request中文设置：在获取账户密码时，对request的编码进行设置 request.setCharacterEncoding("utf-8");，放在request.getParameter()之前。

response中文设置：在response中设置编码方式response.setContentType("text/html; charset=utf-8")，放在response.getWriter()之前。

此外，login.html也需要utf-8编码。

2.7 生命周期

st=>start: 实例化
op1=>operation: 初始化
op2=>operation: 提供服务
op3=>operation: 销毁
en=>end: 被回收
st->op1->op2->op3->en

这里的Servlet类是单例的。

2.8 跳转

在web目录下新建success.html和fail.html，分别用于显示登录成功和登录失败。

• 服务端跳转（转发）
  在判断密码正确的条件语句下修改为

  request.getRequestDispatcher("success.html").forward(request, response);

  跳转后可以看到浏览器的地址仍然是/login路径
• 客户端跳转（重定向）
  在判断密码错误的条件语句下修改为

  response.sendRedirect("fail.html");

  跳转后了浏览器地址变为fail.html

2.9 自启动

有时候会有这样的业务需求：Tomcat一启动，就需要执行一些初始化的代码，比如校验数据库的完整性等。但是Servlet的生命周期是用户访问浏览器对应的路径开始的，如果没有用户的第一次访问，就无法执行相关代码。

此时就需要Servlet实现自启动，伴随着Tomcat的启动，自动初始化，在初始化方法init()中，就可以进行一些业务代码的工作了。

init方法

public void init(ServletConfig config) {
        System.out.println("init of Hello Servlet");
    }

在web.xml中的servlet标签下添加

<load-on-startup>10</load-on-startup>

其中取值范围是1-99，数字越小，启动的优先级越高。

2.10 request常见方法

方法	作用
request.getRequestURL()	浏览器发出请求时的完整URL，包括协议 主机名 端口(如果有)
request.getRequestURI()	浏览器发出请求的资源名部分，去掉了协议和主机名
request.getRemoteAddr()	浏览器所处于的客户机的IP地址
request.getRemoteHost()	浏览器所处于的客户机的主机名
request.getRemotePort()	浏览器所处于的客户机使用的网络端口
request.getLocalAddr()	服务器的IP地址
request.getLocalName()	服务器的主机名
request.getMethod()	得到客户机请求方式——GET或POST

获取参数

• request.getParameter() 用于获取单值的参数
• request.getParameterValues() 用于获取多个相同值的参数，返回list
• request.getParameterMap() 用于遍历所有参数，并返回Map类型

获取头信息

• request.getHeader() 获取浏览器传递过来的头信息
• request.getHeaderNames() 获取浏览器所有的头信息名称，根据头信息名称就能遍历出所有的头信息

2.11 response常见方法

设置响应内容

• response.getWriter() 获取一个PrintWriter对象，使用println(), append(), write(), format()等等方法设置返回给浏览器的html内容

设置响应格式

• response.setContentType() 括号中如果填写了”text/html”，那么浏览器可以识别这种格式，如果换一个其他格式，比如”text/lol”，浏览器不能识别，那么打开此servlet就会弹出一个下载的对话框，从而可以用这种方法实现下载功能。

设置响应编码

• response.setContentType()
• response.setCharacterEncoding()
  这两种方式都需要在response.getWriter调用之前执行才能生效。
  二者区别：前者不仅发送到浏览器的内容按设置编码，且告诉浏览器使用该种编码方式进行显示；后者只是发送到浏览器的内容按设置编码。

重定向

• response.sendRedirect()

设置不使用缓存

• response.setDateHeader(“Expires”, 0);
  response.setHeader(“Cache-Control”, “no-cache”);
  response.setHeader(“pragma”, “no-cache”);
  使用缓存可以加快页面的加载，降低服务端的负担。但是也可能看到过时的信息，可以通过上面通知浏览器不要使用缓存。

3. 参考

• HOW2J-Tomcat
• HOW2J-Servlet