java SpringBoot基础

SpringBootWeb快速入门

前言

Spring的官网

Spring提供了若干个子项目，每个项目用于完成特定
的功能。而我们在项目开发时，一般会偏向于选择这一套spring家族的技术。

最基础、最核心的是 SpringFramework。其他的spring家族的技术，都是基于SpringFramework的，直接基于SpringFramework进行开发，存在两个问题：配置繁琐、入门难度大。

springboot呢，最大的特点有两个 ：
1.简化配置
2.快速开发
Spring Boot 可以帮助我们非常快速的构建应用程序、简化开发、提高效率 。接下来，我们就直接通过一个SpringBoot的web入门程序，让大家快速感受一下，基于SpringBoot进行Web开发的便捷性。

需求

基于SpringBoot的方式开发一个web应用，浏览器发起请求/hello后，给浏览器返回字符串“Hello World ~”。

开发步骤

第1步：创建SpringBoot工程项目
第2步：定义HelloController类，添加方法hello，并添加注解
第3步：测试运行

创建SpringBoot工程（需要联网）

基于Spring官方骨架，创建SpringBoot工程。

勾选web开发相关依赖：

点击Finish之后，就会联网创建这个SpringBoot工程(会下载相关资源，耐心等待)，创建好之后，结构如下：

定义请求处理类

在com.itheima这个包下创建一个子包controller,然后在controller包下新建一个类：HelloController

@RestController表示该类是请求处理类，@RequestMapping(“/hello”)用于指定请求路径，代表浏览器请求该地址时就会调用被注解的方法。

运行测试

运行SpringBoot自动生成的引导类

打开浏览器，输入 http://localhost:8080/hello，可以看到浏览器显示hello world，idea控制台也输出了hello world。

浏览器和服务器两端进行数据交互，使用什么协议？
答案：http协议

HTTP协议

HTTP概述

HTTP：Hyper Text Transfer Protocol(超文本传输协议)，规定了浏览器与服务器之间数据传输的规则。互联网上应用最为广泛的一种网络协议。

如果想知道http协议的数据传输格式有哪些，可以打开浏览器，点击F12 打开开发者工具，点击Network ,选择原始模式来查看:

浏览器向服务器进行请求时,服务器按照固定的格式进行解析:

服务器向浏览器进行响应时,浏览器按照固定的格式进行解析:

HTTP协议有哪些特点：

基于TCP协议: 面向连接，安全

基于请求-响应模型: 一次请求对应一次响应（先请求后响应）
请求和响应是一一对应关系，没有请求，就没有响应

HTTP协议是无状态协议: 对于数据没有记忆能力。每次请求-响应都是独立的

其中无状态指的是客户端发送HTTP请求给服务端之后，服务端根据请求响应数据，响应完后，不会记录任何信息。

缺点: 多次请求间不能共享数据
优点: 速度快

请求之间无法共享数据会引发的问题：
如：京东购物。加入购物车和去购物车结算是两次请求
由于HTTP协议的无状态特性，加入购物车请求响应结束后，并未记录加入购物车是何商品
发起去购物车结算的请求后，因为无法获取哪些商品加入了购物车，会导致此次请求无法正确展示数据
具体使用的时候，我们发现京东是可以正常展示数据的，原因是Java早已考虑到这个问题，并提出了使用会话技术(Cookie、Session)来解决这个问题。

HTTP协议又分为：请求协议和响应协议
请求协议：浏览器将数据以请求格式发送到服务器
包括：请求行、请求头 、请求体
响应协议：服务器将数据以响应格式返回给浏览器
包括：响应行 、响应头 、响应体

HTTP-请求协议格式

在HTTP1.1版本中，浏览器访问服务器的几种方式：

请求方式	请求说明
GET	获取资源。 向特定的资源发出请求。
POST	传输实体主体。 向指定资源提交数据进行处理请求（例：上传文件），数据被包含在请求体中。
OPTIONS	返回服务器针对特定资源所支持的HTTP请求方式。 因为并不是所有的服务器都支持规定的方法，为了安全有些服务器可能会禁止掉一些方法，例如：DELETE、PUT等。那么OPTIONS就是用来询问服务器支持的方法。
HEAD	获得报文首部。 HEAD方法类似GET方法，但是不同的是HEAD方法不要求返回数据。通常用于确认URI的有效性及资源更新时间等。
PUT	传输文件。 PUT方法用来传输文件。类似FTP协议，文件内容包含在请求报文的实体中，然后请求保存到URL指定的服务器位置。
DELETE	删除文件。 请求服务器删除Request-URI所标识的资源
TRACE	追踪路径。 回显服务器收到的请求，主要用于测试或诊断
CONNECT	要求用隧道协议连接代理。 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

在我们实际应用中常用的也就是 ：GET、POST

GET方式的请求协议

请求行 ：HTTP请求中的第一行数据。由： 请求方式、资源路径、协议/版本组成（之间使用空
格分隔）
请求方式：GET
资源路径：/brand/findAll?name=OPPO&status=1
请求路径：/brand/findAll
请求参数：name=OPPO&status=1
请求参数是以key=value形式出现
多个请求参数之间使用& 连接
请求路径和请求参数之间使用? 连接
协议/版本：HTTP/1.1

请求头 ：第二行开始，上图黄色部分内容就是请求头。格式为key: value形式
http是个无状态的协议，所以在请求头设置浏览器的一些自身信息和想要响应的形式。这样
服务器在收到信息后，就可以知道是谁，想干什么了

常见的HTTP请求头有:
Host: 表示请求的主机名

User-Agent: 浏览器版本。 例如：Chrome浏览器的标识类似Mozilla/5.0...Chrome/79 ，IE浏览器的标识类似Mozilla/5.0 (Windows NT ...)like Gecko

Accept：表示浏览器能接收的资源类型，如text/*，image/*或者*/*表示所有；

Accept-Language：表示浏览器偏好的语言，服务器可以据此返回不同语言的网页；

Accept-Encoding：表示浏览器可以支持的压缩类型，例如gzip, deflate等。

Content-Type：请求主体的数据类型

Content-Length：数据主体的大小（单位：字节）

举例说明：服务端可以根据请求头中的内容来获取客户端的相关信息，有了这些信息服务端就可以处理不同的业务需求。
比如:
不同浏览器解析HTML和CSS标签的结果会有不一致，所以就会导致相同的代码在不同的浏览器会出现不同的效果
比如：
服务端根据客户端请求头中的数据获取到客户端的浏览器类型，就可以根据不同的浏览器设置不同的代码来达到一致的效果（这就是我们常说的浏览器兼容问题）

请求体 ：存储请求参数
GET请求的请求参数在请求行中，故不需要设置请求体

POST方式的请求协议

请求行(以上图中红色部分)：包含请求方式、资源路径、协议/版本
请求方式：POST
资源路径：/brand
协议/版本：HTTP/1.1

请求头(以上图中黄色部分)

请求体(以上图中绿色部分) ：存储请求参数
请求体和请求头之间是有一个空行隔开（作用：用于标记请求头结束）

GET请求和POST请求的区别：

区别方式	GET请求	POST请求
请求参数	请求参数在请求行中。 例：/brand/findAll?name=OPPO&status=1	请求参数在请求体中
请求参数长度	请求参数长度有限制(浏览器不同限制也不同)	请求参数长度没有限制
安全性	安全性低。原因：请求参数暴露在浏览器地址栏中。	安全性相对高

HTTP-响应协议格式

与HTTP的请求一样，HTTP响应的数据也分为3部分：响应行、响应头 、响应体

响应行(以上图中红色部分)：响应数据的第一行。响应行由协议及版本、响应状态码、状态码描述组成
协议/版本：HTTP/1.1
响应状态码：200
状态码描述：OK

响应头(以上图中黄色部分)：响应数据的第二行开始。格式为key：value形式。http是个无状态的协议，所以可以在请求头和响应头中设置一些信息和想要执行的动作，这样，对方在收到信息后，就可以知道你是谁，你想干什么
常见的HTTP响应头有:
Content-Type：表示该响应内容的类型，例如text/html，image/jpeg；

Content-Length：表示该响应内容的长度（字节数）；

Content-Encoding：表示该响应压缩算法，例如gzip ；

Cache-Control：指示客户端应如何缓存，例如max-age=300表示可以最多缓存300秒 ;

Set-Cookie: 告诉浏览器为当前页面所在的域设置cookie ;

响应体(以上图中绿色部分)： 响应数据的最后一部分。存储响应的数据
响应体和响应头之间有一个空行隔开（作用：用于标记响应头结束）

状态码分类	说明
1xx	响应中——临时状态码，表示请求已经接受，告诉客户端应该继续请求或者如果它已经完成则忽略它
2xx	成功——表示请求已经被成功接收，处理已完成
3xx	重定向——重定向到其它地方：它让客户端再发起一个请求以完成整个处理。
4xx	客户端错误——处理发生错误，责任在客户端，如：客户端的请求一个不存在的资源，客户端未被授权，禁止访问等
5xx	服务器端错误——处理发生错误，责任在服务端，如：服务端抛出异常，路由出错，HTTP版本不支持等

常见的响应状态码

状态码	英文描述	解释
200	OK	客户端请求成功，即处理成功，这是我们最想看到的状态码
302	Found	指示所请求的资源已移动到由Location响应头给定的 URL，浏览器会自动重新访问到这个页面
304	Not Modified	告诉客户端，你请求的资源至上次取得后，服务端并未更改，你直接用你本地缓存吧。隐式重定向
400	Bad Request	客户端请求有语法错误，不能被服务器所理解
403	Forbidden	服务器收到请求，但是拒绝提供服务，比如：没有权限访问相关资源
404	Not Found	请求资源不存在，一般是URL输入有误，或者网站资源被删除了
405	Method Not Allowed	请求方式有误，比如应该用GET请求方式的资源，用了POST
428	Precondition Required	服务器要求有条件的请求，告诉客户端要想访问该资源，必须携带特定的请求头
429	Too Many Requests	指示用户在给定时间内发送了太多请求（“限速”），配合 Retry-After(多长时间后可以请求)响应头一起使用
431	Request Header Fields Too Large	请求头太大，服务器不愿意处理请求，因为它的头部字段太大。请求可以在减少请求头域的大小后重新提交。
500	Internal Server Error	服务器发生不可预期的错误。服务器出异常了，赶紧看日志去吧
503	Service Unavailable	服务器尚未准备好处理请求，服务器刚刚启动，还未初始化好

关于响应状态码，我们主要认识三个状态码:200 404 500，其余的等后期用到了再去掌握：

状态码大全

HTTP-协议解析

要解析HTTP协议其实分为俩个部分，一个是客户端一个是服务端，而对于客户端浏览器，各大浏览器厂商已经提供了内置的解析HTTP协议的程序，不需要我们操作。

作为服务端开发工程师，我们需要知道如何解析客户端发起的请求并获取请求数据，参照HTTP请求数据格式对请求数据进行解析。还需要参照HTTP响应数据格式给浏览器响应对应的数据。

下面通过自定义的一个服务器代码，了解一下服务器针对HTTP协议的解析机制。写一个Server.java类，这里面就是自定义的一个服务器代码，主要使用到的是ServerSocket 和Socket

import java.io.*;
import java.net.ServerSocket;
import java.net.Socket;
import java.nio.charset.StandardCharsets;

/*
 * 自定义web服务器
 */
public class Server {
    public static void main(String[] args) throws IOException {
        ServerSocket ss = new ServerSocket(8080); // 监听指定端口
        System.out.println("server is running...");

        while (true){
            Socket sock = ss.accept();
            System.out.println("connected from " + sock.getRemoteSocketAddress());

            //开启线程处理请求
            Thread t = new Handler(sock);
            t.start();
        }
    }
}

class Handler extends Thread {
    Socket sock;

    public Handler(Socket sock) {
        this.sock = sock;
    }

    public void run() {
        try (InputStream input = this.sock.getInputStream(); OutputStream output = this.sock.getOutputStream()) {
            handle(input, output);
        } catch (Exception e) {
            try {
                this.sock.close();
            } catch (IOException ioe) {
            }
            System.out.println("client disconnected.");
        }
    }

    private void handle(InputStream input, OutputStream output) throws IOException {
        BufferedReader reader = new BufferedReader(new InputStreamReader(input, StandardCharsets.UTF_8));
        BufferedWriter writer = new BufferedWriter(new OutputStreamWriter(output, StandardCharsets.UTF_8));

        // 读取HTTP请求:
        boolean requestOk = false;
        String first = reader.readLine();
        if (first.startsWith("GET / HTTP/1.")) {
            requestOk = true;
        }

        for (;;) {
            String header = reader.readLine();
            if (header.isEmpty()) { // 读取到空行时, HTTP Header读取完毕
                break;
            }
            System.out.println(header);
        }
        System.out.println(requestOk ? "Response OK" : "Response Error");

        if (!requestOk) {// 发送错误响应:
            writer.write("HTTP/1.0 404 Not Found\r\n");
            writer.write("Content-Length: 0\r\n");
            writer.write("\r\n");
            writer.flush();
        } else {  // 发送成功响应:
            //读取html文件，转换为字符串
            InputStream is = Server.class.getClassLoader().getResourceAsStream("html/a.html");
            BufferedReader br = new BufferedReader(new InputStreamReader(is));
            StringBuilder data = new StringBuilder();
            String line = null;
            while ((line = br.readLine()) != null){
                data.append(line);
            }
            br.close();
            int length = data.toString().getBytes(StandardCharsets.UTF_8).length;

            writer.write("HTTP/1.1 200 OK\r\n");
            writer.write("Connection: keep-alive\r\n");
            writer.write("Content-Type: text/html\r\n");
            writer.write("Content-Length: " + length + "\r\n");
            writer.write("\r\n"); // 空行标识Header和Body的分隔
            writer.write(data.toString());
            writer.flush();
        }
    }
}

启动ServerSocket程序，浏览器输入：localhost:8080 就会访问到ServerSocket程序，ServerSocket程序，会读取服务器上html/a.html 文件，a.html是随便写的一个静态页面，读取完后会把文件数据发送给浏览器，浏览器接收到a.html文件中的数据后进行解析，显示以下内容:

现在大家知道了服务器是可以使用java完成编写，是可以接受页面发送的请求和响应数据给前端浏览器的。而在开发中真正用到的Web服务器，我们不会自己写的，代码量太大了，都是使用目前比较流行的web服务器。如：Tomcat

WEB服务器-Tomcat

简介

服务器，也称伺服器。服务器的构成包括处理器、硬盘、内存、系统总线等，和通用的计算机架构类似。

在网络环境下，根据服务器提供的服务类型不同，可分为：文件服务器，数据库服务器，应用程序服务器，WEB服务器等。

服务器只是一台设备，必须安装服务器软件才能提供相应的服务。

服务器软件：基于ServerSocket编写的程序

Web服务器是一个应用程序(软件)，对HTTP协议的操作进行封装，使得程序员不必直接对协议进行操作，让Web开发更加便捷。

Web服务器软件使用步骤

准备静态资源
下载安装Web服务器软件
将静态资源部署到Web服务器上
启动Web服务器使用浏览器访问对应的资源

第1步：准备静态资源

第2步：下载安装Web服务器软件

第3步：将静态资源部署到Web服务器上

第4步：启动Web服务器使用浏览器访问对应的资源

浏览器输入： localhost:8080/demo/index.html

上述以Tomcat为例，除了Tomcat以外，还有很多优秀的Web服务器，比如:Jetty、WebLogic、WebSphere

Tomcat服务器软件是一个免费的开源的web应用服务器，官网。只支持Servlet/JSP少量JavaEE规范

JavaEE规范： JavaEE => Java Enterprise Edition(Java企业版)
JavaEE规范就是指Java企业级开发的技术规范总和。包含13项技术规范：JDBC、JNDI、EJB、RMI、JSP、Servlet、XML、JMS、Java IDL、JTS、JTA、JavaMail、JAF

因为Tomcat支持Servlet/JSP规范，所以Tomcat也被称为Web容器、Servlet容器。

基本使用

下载：官网下载

tar.gz文件，是linux和mac操作系统下的压缩版本
zip文件，是window操作系统下压缩版本

安装: Tomcat是绿色版，直接解压即安装。每个目录中包含的内容需要认识下

bin：目录下有两类文件，一种是以.bat 结尾的，是Windows系统的可执行文件，一种是以.sh 结尾
的，是Linux系统的可执行文件。

卸载：卸载比较简单，可以直接删除目录即可

启动与关闭

双击tomcat解压目录/bin/startup.bat文件即可启动tomcat.启动后,黑窗口不会关闭,只要黑窗口不关闭,就证明tomcat服务器正在运行。Tomcat的默认端口为8080,输入127.0.0.1:8080 即可访问tomcat服务器

关闭: 关闭有三种方式
1、强制关闭：直接x掉Tomcat窗口（不建议）
2、正常关闭：bin\shutdown.bat
3、正常关闭：在Tomcat启动窗口中按下 Ctrl+C

注意事项

问题0:：Tomcat启动的过程中，遇到控制台有中文乱码时，可以通常修改conf/logging.prooperties文件解决

问题1：Tomcat启动时，窗口一闪而过
检查JAVA_HOME环境变量是否正确配置

问题2：端口号冲突

要想修改Tomcat启动的端口号，需要修改 conf/server.xml文件

注: HTTP协议默认端口号为80，如果将Tomcat端口号改为80，则将来访问Tomcat时，将不用输入端口号。

SpringBoot快速入门案例解析

Spring官方骨架

之前我们创建的SpringBoot入门案例，是基于Spring官方提供的骨架实现的。我们可以通过访问这个网址 ，进入到官方骨架页面

解压缩后，就会得到一个SpringBoot项目工程

打开pom.xml文件，我们可以看到springboot项目中引入了web依赖和test依赖

结论：不论使用IDEA创建SpringBoot项目，还是直接在官方网站利用骨架生成SpringBoot项目，项目的结构和pom.xml文件中内容是相似的。

起步依赖

而在SpringBoot的项目中，有很多的起步依赖，他们有一个共同的特征：就是以spring-bootstarter-作为开头。在以后大家遇到spring-boot-starter-xxx这类的依赖，都为起步依赖。

以入门案例中引入的起步依赖做为讲解：
spring-boot-starter-web：包含了web应用开发所需要的常见依赖
spring-boot-starter-test：包含了单元测试所需要的常见依赖

Spring的官方提供了很多现成的starter(起步依赖)，我们在开发相关应用时，只需要引入对应的starter即可。
官方地址

每一个起步依赖，都用于开发一个特定的功能。

SpringBoot父工程

在SpringBoot入门案例中，我们通过maven引入的依赖，是没有指定具体的依赖版本号的。

为什么没有指定版本号，可以正常使用呢？
因为每一个SpringBoot工程，都有一个父工程。依赖的版本号，在父工程中统一管理。

内嵌Tomcat

问题：为什么我们之前书写的SpringBoot入门程序中，并没有把程序部署到Tomcat的webapps目录下，也可以运行呢？
原因是因为在我们的SpringBoot中，引入了web运行环境(也就是引入spring-boot-starterweb起步依赖)，其内部已经集成了内置的Tomcat服务器。

我们可以通过IDEA开发工具右侧的maven面板中，就可以看到当前工程引入的依赖。其中已经将Tomcat的相关依赖传递下来了，也就是说在SpringBoot中可以直接使用Tomcat服务器。

当我们运行SpringBoot的引导类时(运行main方法)，就会看到命令行输出的日志，其中占用8080端口的就是Tomcat。