浅谈Servlet、HTTP
一、Servlet
Servlet 是Java Web 开发的规范。任何一个mvc的框架都是servlet发展来的。SpringMVC使用DispatcherServlet拦截所有API请求，自定义注解进行URL匹配。
Servlet层次结构
Setvlet生命周期
1、工作流程
1.Web Client 向Servlet容器（Tomcat）发出Http请求。
2.Servlet容器接收Web Client的请求。
3.Servlet容器创建一个HttpRequest对象，将Web Client请求的信息封装到这个对象中。
4.Servlet容器创建一个HttpResponse对象。
5.Servlet容器调用HttpServlet对象的service方法，把HttpRequest对象与HttpResponse对象作为参数传给 HttpServlet 对象。
6.HttpServlet调用HttpRequest对象的有关方法，获取Http请求信息。
7.HttpServlet调用HttpResponse对象的有关方法，生成响应数据。
8.Servlet容器把HttpServlet的响应结果传给Web Client。
2、核心类
Servlet的类库关系
1.Servlet
Servlet接口Servlet定义了 Servlet 的主要方法
2.GenericServlet
是一个抽象类，实现了 Servlet 接口，对 init()、destroy()、service() 提供了默认实现。主要工作有
1.将 init() 中的 ServletConfig 赋给一个类级变量，可以由 getServletConfig 获得；
2.为 Servlet 所有方法提供默认实现；
3.可以直接调用 ServletConfig 中的方法；
3.HttpServlet
HttpServlet 是 Servlet 接口的实现类，主要封装了 HTTP 请求的方法。
3、Servlet三大域
Cookie与Session的区别
Cookie 客户端会话
Cookie用键值对包含了name、value信息(保存的是字符串信息)。
会话级别 Cookie（默认）：Cookie 保存到浏览器的内存中，浏览器关闭则 Cookie 失效。
持久的 Cookie：Cookie 以文本文件的形式保存到硬盘上。
Cookie 的缺点
1.在 HTTP 请求中，Cookie 是明文传递的，容易泄露用户信息，安全性不高。
2.浏览器可以禁用 Cookie，一旦被禁用，Cookie 将无法正常工作。
3.Cookie 对象中只能设置文本（字符串）信息。
4.客户端浏览器保存 Cookie 的数量和长度是有限制的。
// 从 request 获取所有的cookie
Cookie[] cookies = request.getCookies();
// 创建 cookie
Cookie cookie = new Cookie("lastTime", "");
// 设置有效时间为0，删除cookie
cookie.setMaxAge(0);
// 设置有效路径，必须与要删除的Cookie的路径一致
cookie.setPath("/sessionDemo");
// 回写
response.addCookie(cookie);
// 重定向到页面
response.sendRedirect("/user/userIndex");Session 服务端会话
默认过期时间为30分钟
1.客户端第一次请求会话对象时，服务器会创建一个 Session 对象，并为该 Session 对象分配一个唯一的 SessionID。
2.服务器将 SessionID 以 Cookie（Cookie 名称为：“JSESSIONID”，值为 SessionID 的值）的形式发送给客户端浏览器。
3.客户端浏览器再次发送 HTTP 请求时，会将携带 SessionID 的 Cookie 随请求一起发送给服务器。
4.服务器从请求中读取 SessionID，然后根据 SessionID 找到对应的 Session 对象。
// 获取session对象
HttpSession session=request.getSession();
// 设置会话的过期时间 单位为秒
session.setMaxInactiveInterval(100);4、转发和重定向
转发和重定向
转发
重定向
5、自定义Servlet
public class MyServlet implements Servlet {
//Servlet 实例被创建后，调用 init() 方法进行初始化，该方法只能被调用一次
@Override
public void init(ServletConfig servletConfig) throws ServletException {
}
//返回 ServletConfig 对象，该对象包含了 Servlet 的初始化参数
@Override
public ServletConfig getServletConfig() {
return null;
}
//每次请求，都会调用一次 service() 方法
@Override
public void service(ServletRequest servletRequest, ServletResponse servletResponse) throws ServletException, IOException {
//设置字符集
servletResponse.setContentType("text/html;charset=UTF-8");
//使用PrintWriter.write()方法向前台页面输出内容
PrintWriter writer = servletResponse.getWriter();
writer.write("编程帮欢迎您的到来，网址: www.biancheng.net");
writer.close();
}
//返回关于 Servlet 的信息，例如作者、版本、版权等
@Override
public String getServletInfo() {
return null;
}
//Servelet 被销毁时调用
@Override
public void destroy() {
}
}6、Filter
Filter(过滤器)是JavaEE的规范。可以对URL进行拦截，拦截之后在过滤器中进行相应的处理/判断。
应用场景: 1.权限检查; 2.日记操作; 3.事务管理...等。
过滤器的工作
自定义的 Filter
@Component
public class MyFilter implements Filter {
private static final Logger logger = LoggerFactory.getLogger(MyFilter.class);
@Override
public void init(FilterConfig filterConfig) {
logger.info("初始化过滤器：", filterConfig.getFilterName());
}
@Override
public void doFilter(ServletRequest servletRequest, ServletResponse servletResponse, FilterChain filterChain) throws IOException, ServletException {
//对请求进行预处理
logger.info("过滤器开始对请求进行预处理：");
HttpServletRequest request = (HttpServletRequest) servletRequest;
String requestUri = request.getRequestURI();
System.out.println("请求的接口为：" + requestUri);
long startTime = System.currentTimeMillis();
//通过 doFilter 方法实现过滤功能
filterChain.doFilter(servletRequest, servletResponse);
// 上面的 doFilter 方法执行结束后用户的请求已经返回
long endTime = System.currentTimeMillis();
System.out.println("该用户的请求已经处理完毕，请求花费的时间为：" + (endTime - startTime));
}
@Override
public void destroy() {
logger.info("销毁过滤器");
}
}二、HTTP协议
信息传输流
1、HTTP1.0
无状态、无连接
2、HTTP1.1
持久连接、请求管道化、增加缓存处理、增加Host字段、支持断点传输等
http的请求格式
1.请求行 GET为请求类型，/mix/76.html?name=kelvin&password=123456为要访问的资源，HTTP/1.1是协议版本 2.请求头部 从第二行起为请求头部，Host指出请求的目的地（主机域名）；User-Agent是客户端的信息，它是检测浏览器类型的重要信息，由浏览器定义，并且在每个请求中自动发送。 3.空行 请求头后面必须有一个空行 4.请求数据 请求的数据也叫请求体。
GET /favicon.ico HTTP/1.1
Host: 121.40.62.167:9999
Connection: keep-alive
User-Agent: Mozilla/5.0 (windows NT 10.0: Win64: x64) Applewebkit/537.36 (KHTML, like Gecko) Chrome/103.0.5060.114 safari/537.36 Edg/103.0.1264 .49
Accept: image/webp, image/apng, image/svg+xml, image/*, */*;q=0.8Referer: http://xxxxxxx:9999/Accept-Encoding: gzip, deflate
Accept-Language: zh-CN, zh:q=0.9, en: q=0.8, en-GB;q=0.7, en-US;q=0.6
Cookie: order=id20desc; serverType=nginx: pro_end=-1: 1td_end=-1: memsize=3748; bt_user_info=87B822status2283Atrue82C22msg2283A8228u83B78u5 3D68u6210%u529F82182282C22data223A87B822username 223A822183****78392287D87D: backup_path=/www/backup: sites_path=/www/wwwroot; site_model=ava: config-tab=1: 9273e354ba8b7935dcc533ebc06536a1=ab3ce455-9457-49d4-b89c-2c04cc01b71c.xR1YyxrEwTAUYzvxseaocd07_Us; request_token=KMakqkKidow7YyDmGylvP57BXkPCOAWIpoQnp302zq6RX6wD: network-unitType=KB/s; disk-unitType=MB/s; controlType=control
If-Modified-since: Wed, 22 Jul-2009 19:15:56 GMThttp响应消息格式
HTTP/1.1 200 OK
Server: nginx
Date: Mon, 20 Feb 2017 09:13:59 GMT
Content-Type: text/plain;charset=UTF-8
Vary: Accept-Encoding
Cache-Control: no-store
Pragrma: no-cache
Expires: Thu, 01 Jan 1970 00:00:00 GMT
Cache-Control: no-cache
Content-Encoding: gzip
Transfer-Encoding: chunked
Proxy-Connection: Keep-alive
{"code":200,"notice":0,"follow":0,"forward":0,"msg":0,"comment":0,"pushMsg":null,"friend":{"snsCount":0,"count":0,"celebrityCount":0},"lastPrivateMsg":null}HTTP提供的方法
GET 请求指定的页面信息，并返回实体主体。
HEAD 类似于get请求,只不过返回的响应中没有具体的内容，用于获取报头
POST 向指定资源提交数据进行处理请求（例如提交表单或者上传文件）。数据被包含在请求体中。
PUT 从客户端向服务器传送的数据取代指定的文档的内容。
DELETE 请求服务器删除指定的页面。
CONNECT HTTP/1.1协议中预留给能够将连接改为管道方式的代理服务器。
OPTIONS 允许客户端查看服务器的性能。
TRACE 回显服务器收到的请求，主要用于测试或诊断。3、HTTP2.0
HTTP2.0协议是基于 HTTPS 的，速度是HTTP1.1的5倍以上，Tomcat8.5开始支持HTTP2.0。
1.头部压缩
HTTP/2 会压缩头（Header）如果你同时发出多个请求，他们的头是一样的或是相似的，协议会帮你消除重复的部分。用 HPACK 算法：在客户端和服务器同时维护一张头信息表，所有字段都会存入这个表，生成一个索引号，以后就不发送同样字段了，只发送索引号，就提高速度了。
2. 二进制格式
HTTP/2全面采用了二进制格式，头信息和数据体都是二进制，并且统称为帧（frame）：头信息帧（Headers Frame）和数据帧（Data Frame）。计算机收到报文后，无需再将明文的报文转成二进制，而是直接解析二进制报文，增加了数据传输效率。
3.数据流
HTTP/2 的数据包不是按顺序发送的，同一个连接里面连续的数据包。每个数据包都标记编号（Stream ID），可以并发不同的 Stream，接收端可以通过 Stream ID 有序组装成 HTTP 消息。
4.多路复用(连接共享)
HTTP/2 是可以在一个连接中并发多个请求或回应。不需要排队等待，也不会再出现「队头阻塞」问题，降低了延迟，大幅度提高了连接的利用率。
5.服务器推送
HTTP/2 还在一定程度上改善了传统的「请求 - 应答」工作模式，服务端不再是被动地响应，可以主动向客户端发送消息。
4、HTTP3.0
HTTP3.0基于 UDP 的 QUIC 协议 可实现类似 TCP 的可靠性传输。
1.无队头阻塞
在同一条连接上并发传输多个 Stream，Stream是一个 HTTP 请求。当某个流发生丢包时，只会阻塞这个流，其他流不会受到影响，因此不存在队头阻塞问题。
2.更快的连接建立
在传输数据前虽然需要 QUIC 协议握手，只要 1 RTT，确认双方的「连接 ID」，连接迁移就是基于连接 ID 实现的。
3.连接迁移
基于 TCP 传输协议的 HTTP 协议，通过四元组（源 IP、源端口、目的 IP、目的端口）确定一条 TCP 连接。
QUIC 协议通过 连接ID来标记通信的两个端点，移动设备的网络变化后，导致 IP 地址变化了，只要仍保有上下文信息（比如连接 ID、TLS 密钥等），可以“无缝”地复用原连接，消除重连的成本，达到了连接迁移的功能。