Javaweb学习笔记

前四节为JavaWeb需要的前置知识和必要的环境配置，第五节Maven用于导入和管理jar包，可以跳过。

1. 基础概念

Javaweb：在Java中动态web资源开发的技术。
静态网页：提供给所有人看的数据都不会发生变化。
动态网页：数据会随不同人，不同时间，不同地点而改变。
web应用程序：可以提供浏览器访问的程序。

1.1 静态web

静态网页访问过程：

静态web缺点：

• web页面无法动态更新，所以用户看到的都是一个页面
• 无法和数据库交互

1.2 动态web

动态网页访问过程：

动态web缺点：

• 加入服务器的动态web资源出现错误，需要重新编写后台程序，重新发布。
• 停机维护

动态web优点：

• web页面可以动态更新：所有用户看到都不是同一个里面，例如淘宝
• 可以与数据库交互（数据持久化：注册，商品信息，用户信息）

1.3 web应用程序

• a.html、b.html…多个web资源，这些web资源可以被外界访问，对外界提供服务；
• web资源被放在同一个文件夹下，web应用程序---->Tomcat：服务器
• URL
• 一个web应用由多部分组成（静态web，动态web）
  * HTML、CSS、JS
  * JSP、Servlet
  * Java程序
  * Jar包
  * 配置文件（Properties）
• web应用程序编写完毕后，若想提供给外界访问：需要一个服务器来统一管理。

2. web服务器

2.1 技术原理

ASP：

• 微软：国内最早流行的就是ASP语言；
• 在HTML中嵌入了VB的脚本，ASP+COM；
• 在ASP开发中，基于一个页面都有几千行的业务代码，页面极其混乱，维护成本高；
• C#

	
	
	
		<%
		System.out.println("hello");
		%>
	

PHP：

• PHP开发速度很快，功能很强大，跨平台、代码很简单
• 无法承载大访问量的情况（局限性）

JSP/Servlet：

• sun公司主推的BS架构（B/S：浏览器-服务器C/S：客户端-服务器）
• 基于Java语言的（所有的大公司，或者开源的组件，都是用Java写的）
• 可以继承三高（高并发，高可用，高性能）问题带来的影响
• 语法像ASP，ASP–>ISP，加强市场强度

2.2 web服务器

服务器是一种被动的操作，用来处理用户的一些请求和给用户的一些响应信息；

IIS： 微软开发的，是Windows中自带的服务器，采用ASP语言
Tomcat： 一个免费的开放源代码的Web 应用服务器，可利用它响应HTML（标准通用标记语言下的一个应用）页面的访问请求，是开发和调试JSP 程序的首选。

3. HTTP

什么是HTTP

• HTTP（超文本传输协议）是一个简单的请求-响应协议，通常运行在TCP之上。
• HTTPS：安全的security。

两个时代

• http1.0
  • HTTP/1.0：浏览器与服务器只保持短暂的连接，每次请求都需要与服务器建立一个TCP连接
• http2.0
  • HTTP/1.1：默认支持长连接，即在一个TCP连接上可以传送多个HTTP请求和响应，减少了建立和关闭连接的消耗和延迟，建立一次连接，多次请求均由这个连接完成

HTTP请求

• 客户端—发请求（Request）—服务器

百度（General：请求响应都会包含）：

Request URL: https://www.baidu.com/   请求地址
Request Method: GET		get方法/post方法
Status Code: 200 OK		状态码：200
Remote Address: 39.156.66.18:443		远程地址（百度的地址+端口）

1.请求行

• 请求行中的请求方式：GET
• 请求方式：GET、Post 、HEAD、DELETE、PUT、TRACT…
  - get：请求能携带的参数比较少，大小有限制，会在浏览器的URL地址栏显示数据内容，不安全，但高效。
  - post：请求能携带的参数没有限制，大小不会限制，不会在浏览器的URL地址栏显示数据内容，安全，但不高效。

2.消息头

Accept: 告诉浏览器，它所支持的数据类型
Accept-Encoding: 支持哪种编码格式 GBK、UTF-8、GB2312
Accept-Language:告诉浏览器它的语言环境 
Cache-C:ontrol:缓存控制
Connection:告诉浏览器，请求完成是断开还是保持连接

HTTP响应

• 服务器—响应—客户端

百度：

Cache-Control: private		缓存控制
Connection: keep-alive		连接保持
Content-Encoding: gzip		编码
Content-Type: text/html;charset=utf-8	类型

1.响应体
2.状态码：
200：响应成功
3xx：请求重定向（重定向：重新定位到新位置去
）
4xx：找不到资源
5xx：服务器代码错误

4. Tomcat

Tomcat 是Web应用服务器,是一个Servlet/JSP容器。
Tomcat 作为Servlet容器,负责处理客户请求,把请求传送给Servlet,并将Servlet的响应传送回给客户

4.1 安装Tomcat

https://tomcat.apache.org/download-80.cgi

4.2 启动Tomcat

startup.bat启动
shutdown.bat关闭
访问测试：http://localhost:8080/

4.3 配置Tomcat

Tomcat文件作用：

bin：存放启动、停止等批处理脚本和Shell脚本
conf：配置文件
	servel.xml：服务器核心配置文件
		启动端口号（默认8080）：	         
			<Connector port="8080" protocol="HTTP/1.1"
			connectionTimeout="20000"
			redirectPort="8443" />        
		主机名称（默认：localhost->127.0.0.1）： 
			<Host name="localhost"  appBase="webapps"
			unpackWARs="true" autoDeploy="true">       
lib：库目录，包含依赖的jar包
logs：日志文件
webapps：默认的Web应用部署目录

网站是如何进行访问的
1.输入一个域名，回车
2.检查本机的C:\Windows\System32\drivers\etc\hosts配置文件下有没有这个域名映射；

• 有：直接返回对应的ip地址，在这个地址中，有需要访问的web程序，可以直接访问
• 没有：去DNS服务器找，找到返回，找不到返回找不到；
  

3.4 发布一个web网站

将自己写的网站，放到服务器（Tomcat）中指定的web文件夹（webapps）下，就可以访问了
网站该有的结构：

-- webapps：Tomcat的web目录
	-Root
	-Jaystudy：网站目录名
		-WEB-INF
			-classes：Java程序
			-lib：web应用依赖的jar包
			-web.xml：网站配置文件
		-index.html：默认首页
		-css、js
		- img
		...

5. Maven

javaweb开发需要大量的jar包，需要手动导入
Maven：自动导入和配置jar包。

5.1 Maven项目架构管理工具

Maven核心思想：约定大于配置

• 有约束，不要去违反
  Maven会规定好你如何去编写Java代码，必须要按照这个规范来。

5.2 Maven配置

由于这部分篇幅较大，另写一篇专搞配置：
Maven的安装与配置
在IDEA里配置Maven

6. Servlet

6.1 Servlet简介

• Servlet是实现了Servlet接口的Java程序，是由sun公司开发动态web的一门技术，是一个统一的web应用规范
• 快速入门：
  • 创建web项目，导入Servlet依赖包
  • 编写一个类、，实现Servlet接口，重写接口的方法
  • 配置：在类上使用@WebServlet注解（或在web.xml里配置），配置该Servlet的访问路径
  • 访问：启动Tomcat，浏览器输入URL

6.2 Servlet原理

①：servlet容器会创建一个封装了HTTP请求的ServletRequest实例传递给servlet的service方法

②：ServletResponse则表示一个Servlet响应，其隐藏了将响应发给浏览器的复杂性

③：通过ServletRequest的方法你可以获取一些请求相关的参数，而ServletResponse则可以将设置一些返回参数信息，并且设置返回内容。

1.首先浏览器通过ip:port连接服务器，这时浏览器将请求的数据按照HTTP协议的标准封装成了一个数据包并发送给了服务器（TCP三次握手）。

2.服务器（Tomcat）创建两个对象：请求对象和响应对象，服务器在解析请求数据包后会将请求的数据放到请求对象中去，方便我们在servlet中使用。（注意：Servlet不会解析请求，这一步交给容器来做的。）这里的请求和响应的对象实际上就是HttpServletRequest和HttpServletResponse接口所对应的实现类。

3.根据请求的资源路径找到相应的servlet配置，通过反射创建一个servlet的实例，并调用service()方法，并将之前创建好的请求和响应的对象作为参数传递给service方法。

4.在servlet中编写我们自己的业务逻辑，并通过response设置响应给浏览器的数据。（需要我们自己开发）

5.服务器从Response中获取到我们写的响应数据，把他们根据HTTP协议封装成一个数据包（响应的数据包）发送给浏览器，关闭连接（TCP四次挥手）

6.浏览器解析响应的数据包，取出数据，渲染页面。在整个的流程中我们只需要编写过程4中的servlet的业务逻辑，其他的都由Tomcat容器和浏览器封装。

Servlet web应用的流程

Servlet执行流程

Servlet由web服务器创建，Servlet方法由web服务器调用。

Servlet生命周期

生命周期：一个对象从被创建到被销毁的整个过程。

Servlet运行在Servlet容器（web服务器，即Tomcat）中，其生命周期由容器来管理，分为四个阶段：

1. 加载和实例化： 默认当Servlet第一次被访问时，由容器创建这个对象
2. 初始化： 容器调用Servlet的init()方法初始化这个对象（加载配置文件、创建连接等）。该方法只调用一次
3. 请求处理： 每次请求Servlet时，Servlet容器都会调用Servlet的service()方法对请求进行处理
4. 服务终止： 当需要释放内存或容器关闭时，容器就会调用destroy()方法完成资源的释放，该实例随后会被Java的垃圾收集器所回收
5. getServletInfo()：获取Service信息
6. getServletConfig()：获取ServletCOnfig对象

Servlet体系结构

将来开发B/S架构的web项目，都是针对HTTP协议，所以我们定义Servlet，会继承HttpServlet，重写里面的方法：

HttpServlet中为什么要根据请求方式的不同，调用不同方法？

• 不同请求方式的，请求参数的位置不同，post的请求参数在请求体里，而get的请求参数在请求行里

如何调用？

需要根据请求方式的不同，进行分别的处理

1. 获取请求方式（只有在HTTP协议下才能获取出，所以需要强转类型）

HttpServletRequest request = (HttpServletRequest) req;
String method = req.getMethod();

2. 判断

if("GEt".equals(method)){
	//get方式的处理逻辑
}else if("POST".equals(method)){
	//post方式的处理逻辑
}

6.3 配置访问路径

注解配置方式

Servlet要想被访问，必须配置其访问路径（URLPattern）

一个Servlet，可以配置多个URLPattern

@WebServlet(urlPatterns = {"/demo1","/demo2"})

urlPattern配置规则：
①精确匹配

• 配置路径：@WebServlet("/user/select")
• 访问路径：localhost:8080/项目名/user/select

②目录匹配

• 配置路径：@WebServlet("/user/*")
• 访问路径：localhost:8080/项目名/user/xxx

③扩展名匹配

• 配置路径：@WebServlet("*.do")
• 访问路径：localhost:8080/项目名/user/xxx.do

④任意匹配

• 配置路径：@WebServlet("/")或者@WebServlet("/*")
• 访问路径：localhost:8080/项目名/user/xxx
• 项目配置了“/”，会覆盖掉Tomcat中的DefaultServlet，当其他url-Pattern都匹配不上时都会走这个servlet

配置了“/”意味着匹配任意访问路径

优先级：精确路径–>目录路径–>扩展名路径–>/*–>/

xml配置方式

Servlet从3.0后才支持注解方法，之前都是通过xml方式来配置访问路径
mapping映射：用于指定URL映射路径：URL
name和name对应，class指定项目中该Servlet路径，url-pattern指定浏览器访问路径

<servlet>
  <servlet-name>helloServletservlet-name>
  <servlet-class>cn.jay.servlet.HelloServletservlet-class>
servlet>
  <servlet-mapping>
    <servlet-name>helloServletservlet-name>
    <url-pattern>/hellourl-pattern>
  servlet-mapping>

可以映射多个路径：创建多个mapping标签嵌套多个路径
通配符：* 可以指定通用映射路径
优先级：固有的映射路径优先级最高，如果找不到就会走默认的处理请求；

6.4 Request：获取请求数据

Request继承体系

1. Tomcat需要解析请求数据，封装为request对象，并且创建request对象传递到service方法中
2. 使用request对象，查阅JavaEE API文档的HttpServletRequest接口

Request获取请求数据

1. 请求行GET /request-demo/req1?username=jay&password=123 HTTP/1.1

	String getMethod();//获取请求方式
    String getContextPath();//获取虚拟目录（项目访问路径）:/request-demo
    StringBuffer getRequestURL();//获取URL（统一资源定位符）:http://localhost:8080/request-demo/req1
    String getRequestURI();//获取URI（统一资源标识符）:/request-demo/req1
    String getQueryString();//获取请求参数（get方式）:username=jay&password=123

2. 请求头user-agent: Mozilla/5.0 Chrome/101.0.495

 String getHeader(String name);//根据请求头名称，获取值（例如user-agent获取浏览器版本信息）

3. 请求体username=jay&password=123（post方式）

ServletInputStream getInputStream();//获取字节输入流
BufferedReader getReader();//获取字符输入流

获取post 请求体：请求参数
//1.获取字符输入流
BufferedReader br = req.getReader();
//2.读取数据
String l = br.readLine();
System.out.println(l);

由上可知请求参数获取方式有

1. GET方式：String getQueryString()
2. POST方式：BufferredReader getReader()

通用方式获取请求参数:

Map<String, String[]> getParameterMap();//获取所以参数map集合
String[] getParameterValues(String name);//根据名称获取参数值
String getParameter(String name);//根据名称获取单个参数

中文乱码问题

post方式：设置输入流的编码req.setCharacterEncoding("utf-8");
get方式：

1. URL编码

String s = URLEncoder.encode("utf-8");
System.out.println(s);

2. URL解码

中文应该：String encode = URLEncoder.encode("utf-8");
而tomcat：String encode = URLEncoder.encode("ISO-8859-1");
所以出现报错，就是因为编码格式不匹配

3. 把ISO-8859-1格式的字符串转换为字节数据

byte[] bytes = decode.getBytes("ISO-8859-1");

可以通过for打印每个字节：
for (byte b : bytes){
System.out.println(b+" ");
}

4. 将字节数组转换为字符串

String s = new String(bytes, "utf-8");

通用方式解决乱码问题：

username = new String(username.getBytes(standCharsets.ISO_8859_1), StandardCharsets.UTF_8);

Request请求转发

请求转发（forward）：一种在服务器内部的资源跳转方式

实现方式：

req.getRequestDispatcher("资源B路径").forward(req,resp);

请求转发资源间共享数据：使用Request对象

void setAttribute(String name,Object o);//存储对象到request域中
Object getAttribute(String name);//根据key获取值
void removeAttribute(String name);//根据key删除该键值对

请求转发特点：

• 浏览器地址栏路径不发生变化
• 只能转发到当前服务器内部资源
• 一次请求，可以在转发的资源间使用request共享数据

6.5 Response：获取响应数据

Response继承体系

Response设置响应数据

响应数据分为三部分：

1. 响应行：HTTP/1.1 200 OK
   void setStatus(int sc):设置响应状态码
2. 响应头：Content-Type：text/html
   void setHeader（String name,String value）：设置响应头键值对
3. 响应体：
   PtintWriter getWriter()：获取字符输出流
   ServletOutputStream（）：获取字节输出流

Response完成重定向

1. 重定向（Redirect）：一种资源跳转方式 ，把资源跳转到另一个页面

2. 状态码：302

3. 要跳转到的位置：响应头Location：xxx
   

4. 设置响应状态码302
   response.setStatus(302);

5. 设置响应头Location
   response.setHeader（“Location”，“/request-demo/resp2”）；

简化方式完成重定向：

response.sendRedirect（“Location”,"/request-demo/resp2"）;

重定向的特点：

• 浏览器地址栏路径发生变化
• 可以重定向到任意位置的资源（服务器内部，外部均可）
• 两次请求，不能在多个资源使用request共享数据

路径问题：

• 明确路径谁使用？

浏览器使用：需要加虚拟目录（项目访问路径），例如等从浏览器发出请求的
服务端使用：不需要加虚拟目录，例如req.getRequestDispatcher（“路径”）等从服务器发出请求的

Response响应字符数据

Response响应字节数据

7.JSP

JSP（JavaServer Pages，Java服务页面）
由于JSP技术几乎过时，因此另开一篇博文简单介绍。