【JavaWeb】Servlet系列——响应HTML代码、Servlet连接数据库、IDEA开发Servlet程序、Servlet对象的生命周期、GenericServelet适配器模式

10 向浏览器响应一段HTML代码

public void service(ServletRequest request, ServletResponse response){
    response.setContentType("text/html");
    PrintWriter out = response.getWriter();
    out.print("
hello servlet!
");
}

11 在Servlet中连接数据库，怎么做？

• Servlet是Java程序，所以在Servlet中完全可以编写JDBC代码连接数据库。
• 在一个webapp中去连接数据库，需要将驱动jar包放到WEB-INF/lib目录下。（com.mysql.cj.jdbc.Driver 这个类就在驱动jar包当中。）

package com.bjpowernode.servlet;

import jakarta.servlet.Servlet;
import jakarta.servlet.ServletException;
import jakarta.servlet.ServletRequest;
import jakarta.servlet.ServletResponse;
import jakarta.servlet.ServletConfig;
import java.io.IOException;
import java.io.PrintWriter;
import java.sql.*;


public class StudentServlet implements Servlet{

	public void init(ServletConfig config) throws ServletException{
	
	}

	public void service(ServletRequest request,ServletResponse response)
		throws ServletException , IOException{

		response.setContentType("text/html");
		PrintWriter out = response.getWriter();

		// 编写JDBC代码，连接数据库，查询所有学生信息。
		Connection conn = null;
		PreparedStatement ps = null;
		ResultSet rs = null;
		try{
			// 注册驱动 （com.mysql.jdbc.Driver，这个已过时。）
			// 新版本中建议使用：com.mysql.cj.jdbc.Driver驱动。
			Class.forName("com.mysql.cj.jdbc.Driver");
			// 获取连接
			String url = "jdbc:mysql://localhost:3306/bjpowernode";
			String user = "root";
			String password = "root";
			conn = DriverManager.getConnection(url,user,password);
			// 获取预编译的数据库操作对象
			String sql = "select no,name from t_student";
			ps = conn.prepareStatement(sql);
			// 执行SQL
			rs = ps.executeQuery();
			// 处理查询结果集
			while(rs.next()){
				String no = rs.getString("no");
				String name = rs.getString("name");
				//System.out.println(no + "," + name);
				out.print(no + "," + name + "
");
			}
		}catch(Exception e){
			e.printStackTrace();
		}finally{
			// 释放资源
			if(rs != null){
				try{
					rs.close();
				}catch(Exception e){
					e.printStackTrace();
				}
			}
			if(ps != null){
				try{
					ps.close();
				}catch(Exception e){
					e.printStackTrace();
				}
			}
			if(conn != null){
				try{
					conn.close();
				}catch(Exception e){
					e.printStackTrace();
				}
			}
		}
	}

	public void destroy(){
	
	}

	public String getServletInfo(){
		return "";
	}

	public ServletConfig getServletConfig(){
		return null;
	}
}

12 在集成开发环境当中开发Servlet程序

12.1 集成开发工具很多，其中目前使用比较多的是：

• IntelliJ IDEA（这个居多，IDEA在提示功能方面要强于Eclipse，也就是说IDEA使用起来比Eclipse更加智能，更好用。JetBrain公司开发的。收费的。）
• Eclipse（这个少一些），Eclipse目前还是有团队使用，只不过处于减少的趋势，自己从事工作之后，可能会遇到。Eclipse是IBM团队开发的。Eclipse寓意是“日食”。“日食”表示将太阳吃掉。太阳是SUN。IBM团队开发Eclipse的寓意是吞并SUN公司，但是2009年的时候SUN公司被Oracle公司并购了。IBM并没有成功并购SUN公司。

12.2 使用IDEA集成开发工具开发Servlet

第一步：New Project（我比较习惯先创建一个Empty Project【空工程】，然后在空工程下新建Module【模块】，这不是必须的，只是一种习惯，你可以直接新建非空的Project），这个Empty Project起名为：javaweb（不是必须的，只是一个名字而已。一般情况下新建的Project的名字最好和目录的名字一致。）

第二步：新建模块（File --> new --> Module…）

• 这里新建的是一个普通的JavaSE模块（这里先不要新建Java Enterprise模块）
• 这个Module自动会被放在javaweb的project下面。
• 这个Module起名：servlet01

第三步：让Module变成JavaEE的模块。（让Module变成webapp的模块。符合webapp规范。符合Servlet规范的Module）

• 在Module上点击右键：Add Framework Support…（添加框架支持）
• 在弹出的窗口中，选择Web Application（选择的是webapp的支持）
• 选择了这个webapp的支持之后，IDEA会自动给你生成一个符合Servlet规范的webpp目录结构。
• 重点，需要注意的：在IDEA工具中根据Web Application模板生成的目录中有一个web目录，这个目录就代表webapp的根

第四步（非必须）：根据Web Application生成的资源中有index.jsp文件，这里我选择删除这个index.jsp文件。

第五步：编写Servlet（StudentServlet）

• class StudentServlet implements Servlet
• 这个时候发现Servlet.class文件没有。怎么办？将CATALINA_HOME/lib/servlet-api.jar和jsp-api.jar添加到classpath当中（这里的classpath说的是IDEA的classpath）
  • File --> Project Structrue --> Modules --> + 加号 --> Add JARS…
• 实现jakarta.servlet.Servlet接口中的5个方法。

第六步：在Servlet当中的service方法中编写业务代码（我们这里连接数据库了。）

第七步：在WEB-INF目录下新建了一个子目录：lib（这个目录名可不能随意，必须是全部小写的lib），并且将连接数据库的驱动jar包放到lib目录下。

第八步：在web.xml文件中完成StudentServlet类的注册。（请求路径和Servlet之间对应起来）

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<web-app xmlns="http://xmlns.jcp.org/xml/ns/javaee"
         xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"
         xsi:schemaLocation="http://xmlns.jcp.org/xml/ns/javaee http://xmlns.jcp.org/xml/ns/javaee/web-app_4_0.xsd"
         version="4.0">

    <servlet>
        <servlet-name>studentServlet</servlet-name>
        <servlet-class>com.bjpowernode.javaweb.servlet.StudentServlet</servlet-class>
    </servlet>
    <servlet-mapping>
        <servlet-name>studentServlet</servlet-name>
        <url-pattern>/servlet/student</url-pattern>
    </servlet-mapping>
    
</web-app>

第九步：给一个html页面，在HTML页面中编写一个超链接，用户点击这个超链接，发送请求，Tomcat执行后台的StudentServlet。

• student.html

• 这个文件不能放到WEB-INF目录里面，只能放到WEB-INF目录外面。

• student.html文件的内容

• DOCTYPE html>
  <html lang="en">
  <head>
      <meta charset="UTF-8">
      <title>student pagetitle>
  head>
  <body>
      
      <a href="/xmm/servlet/student">student lista>
  body>
  html>
  

第十步：让IDEA工具去关联Tomcat服务器。关联的过程当中将webapp部署到Tomcat服务器当中。

• IDEA工具右上角，绿色小锤子右边有一个：Add Configuration
• 左上角加号，点击Tomcat Server --> local
• 在弹出的界面中设置服务器Server的参数（基本上不用动）
• 在当前窗口中有一个Deployment（点击这个用来部署webapp），继续点击加号，部署即可。
• 修改 Application context为：/xmm

第十一步：启动Tomcat服务器

• 在右上角有绿色的箭头，或者绿色的小虫子，点击这个绿色的小虫子，可以采用debug的模式启动Tomcat服务器。
• 我们开发中建议适用debug模式启动Tomcat

第十二步：打开浏览器，在浏览器地址栏上输入：http://localhost:8080/xmm/student.html

注意事项

在IDEA配置过程中出现的几个问题
TomCat与IDEA版本不匹配
IDEA2018等老版本不能使用TomCat10版本，需要下载TomCat8等老版本
href路径错误
注意自动打开的页面是index.jsp页面，这时候的路径是不对，要加上配置文件中所写的正确路径
jar包导错
如果使用的是TomCat10版本的服务器就就需要添加TomCat10下面的jar包，切忌不能使用TomCat10，而添加TomCat8的jar包
页面空白
如果打开的页面实现的是空白，检查数据库密码是否错误以及mysql驱动的jar包是否添加到了WEB-INF下的lib路径下

13 Servlet对象的生命周期

13.1 什么是Servlet对象生命周期？

• Servlet对象什么时候被创建。
• Servlet对象什么时候被销毁。
• Servlet对象创建了几个？
• Servlet对象的生命周期表示：一个Servlet对象从出生在最后的死亡，整个过程是怎样的。

13.2 Servlet对象是由谁来维护的？

• Servlet对象的创建，对象上方法的调用，对象最终的销毁，Javaweb程序员是无权干预的。
• Servlet对象的生命周期是由Tomcat服务器（WEB Server）全权负责的。
• Tomcat服务器通常我们又称为：WEB容器。（这个叫法你要知道【WEB Container】）
• WEB容器来管理Servlet对象的死活。

13.3 思考：我们自己new的Servlet对象受WEB容器的管理吗？

• 我们自己new的Servlet对象是不受WEB容器管理的。
• WEB容器创建的Servlet对象，这些Servlet对象都会被放到一个集合当中（HashMap），只有放到这个HashMap集合中的Servlet才能够被WEB容器管理，自己new的Servlet对象不会被WEB容器管理。（自己new的Servlet对象不在容器当中）
• web容器底层应该有一个HashMap这样的集合，在这个集合当中存储了Servlet对象和请求路径之间的关系
• 

13.3.1 研究：服务器在启动的Servlet对象有没有被创建出来（默认情况下）？

• 在Servlet中提供一个无参数的构造方法，启动服务器的时候看看构造方法是否执行。
• 经过测试得出结论：默认情况下，服务器在启动的时候Servlet对象并不会被实例化。
• 这个设计是合理的。用户没有发送请求之前，如果提前创建出来所有的Servlet对象，必然是耗费内存的，并且创建出来的Servlet如果一直没有用户访问，显然这个Servlet对象是一个废物，没必要先创建。

13.3.2 怎么让服务器启动的时候创建Servlet对象呢？

• 在servlet标签中添加子标签，在该子标签中填写整数，越小的整数优先级越高。

• <servlet>
      <servlet-name>aservletservlet-name>
      <servlet-class>com.bjpowernode.javaweb.servlet.AServletservlet-class>
      <load-on-startup>1load-on-startup>
  servlet>
  <servlet-mapping>
      <servlet-name>aservletservlet-name>
      <url-pattern>/aurl-pattern>
  servlet-mapping>
  

13.4 Servlet对象生命周期

• 默认情况下服务器启动的时候AServlet对象并没有被实例化

13.4.1 关于Servlet中的init、service、destroy方法

用户发送第一次请求的时候，控制台输出了以下内容：

AServlet无参数构造方法执行了
AServlet's init method execute!
AServlet's service method execute!

• 根据以上输出内容得出结论：

  • 用户在发送第一次请求的时候Servlet对象被实例化（AServlet的构造方法被执行了。并且执行的是无参数构造方法。）
  • AServlet对象被创建出来之后，Tomcat服务器马上调用了AServlet对象的init方法。（init方法在执行的时候，AServlet对象已经存在了。已经被创建出来了。）
  • 用户发送第一次请求的时候，init方法执行之后，Tomcat服务器马上调用AServlet对象的service方法。

用户继续发送第二次请求，控制台输出了以下内容：

AServlet's service method execute!

• 根据以上输出结果得知，用户在发送第二次，或者第三次，或者第四次请求的时候，Servlet对象并没有新建，还是使用之前创建好的Servlet对象，直接调用该Servlet对象的service方法，这说明：

  • 第一：Servlet对象是单例的（单实例的。但是要注意：Servlet对象是单实例的，但是Servlet类并不符合单例模式。我们称之为假单例。之所以单例是因为Servlet对象的创建我们javaweb程序员管不着，这个对象的创建只能是Tomcat来说了算，Tomcat只创建了一个，所以导致了单例，但是属于假单例。真单例模式，构造方法是私有化的。）
  • 第二：无参数构造方法、init方法只在第一次用户发送请求的时候执行。也就是说无参数构造方法只执行一次。init方法也只被Tomcat服务器调用一次。
  • 第三：只要用户发送一次请求：service方法必然会被Tomcat服务器调用一次。发送100次请求，service方法会被调用100次。

关闭服务器的时候，控制台输出了以下内容：

AServlet's destroy method execute!

• 通过以上输出内容，可以得出以下结论：

  • Servlet的destroy方法只被Tomcat服务器调用一次。
  • destroy方法是在什么时候被调用的？
    • 在服务器关闭的时候。
    • 因为服务器关闭的时候要销毁AServlet对象的内存。
    • 服务器在销毁AServlet对象内存之前，Tomcat服务器会自动调用AServlet对象的destroy方法。

请问：destroy方法调用的时候，对象销毁了还是没有销毁呢？

• destroy方法执行的时候AServlet对象还在，没有被销毁。destroy方法执行结束之后，AServlet对象的内存才会被Tomcat释放。

13.4.2 Servlet对象更像一个人的一生：

• Servlet的无参数构造方法执行：标志着你出生了。
• Servlet对象的init方法的执行：标志着你正在接受教育。
• Servlet对象的service方法的执行：标志着你已经开始工作了，已经开始为人类提供服务了。
• Servlet对象的destroy方法的执行：标志着临终。有什么遗言，抓紧的。要不然，来不及了。

13.4.3 关于Servlet类中方法的调用次数？

• 构造方法只执行一次。
• init方法只执行一次。
• service方法：用户发送一次请求则执行一次，发送N次请求则执行N次。
• destroy方法只执行一次。

13.4.4 当我们Servlet类中编写一个有参数的构造方法，如果没有手动编写无参数构造方法会出现什么问题？

• 报错了：500错误。
• 注意：500是一个HTTP协议的错误状态码。
• 500一般情况下是因为服务器端的Java程序出现了异常。（服务器端的错误都是500错误：服务器内部错误。）
• 如果没有无参数的构造方法，会导致出现500错误，无法实例化Servlet对象。
• 所以，一定要注意：在Servlet开发当中，不建议程序员来定义构造方法，因为定义不当，一不小心就会导致无法实例化Servlet对象。

13.4.5 思考：Servlet的无参数构造方法是在对象第一次创建的时候执行，并且只执行一次。init方法也是在对象第一次创建的时候执行，并且只执行一次。那么这个无参数构造方法可以代替掉init方法吗？

• 不能。
• Servlet规范中有要求，作为javaweb程序员，编写Servlet类的时候，不建议手动编写构造方法，因为编写构造方法，很容易让无参数构造方法消失，这个操作可能会导致Servlet对象无法实例化。所以init方法是有存在的必要的。

13.4.6 init、service、destroy方法中使用最多的是哪个方法？

• 使用最多就是service方法，service方法是一定要实现的，因为service方法是处理用户请求的核心方法。
• 什么时候使用init方法呢？
  • init方法很少用。
  • 通常在init方法当中做初始化操作，并且这个初始化操作只需要执行一次。例如：初始化数据库连接池，初始化线程池…

13.4.7 什么时候使用destroy方法呢？

• destroy方法也很少用。
• 通常在destroy方法当中，进行资源的关闭。马上对象要被销毁了，还有什么没有关闭的，抓紧时间关闭资源。还有什么资源没保存的，抓紧时间保存一下。

14 GenericServlet

14.1 我们编写一个Servlet类直接实现Servlet接口有什么缺点？

• 我们只需要service方法，其他方法大部分情况下是不需要使用的。代码很丑陋。

14.2 适配器设计模式Adapter

• 手机直接插到220V的电压上，手机直接就报废了。怎么办？可以找一个充电器。这个充电器就是一个适配器。手机连接适配器。适配器连接220V的电压。这样问题就解决了。

14.3 编写一个GenericServlet类，这个类是一个抽象类，其中有一个抽象方法service。

• GenericServlet实现Servlet接口。
• GenericServlet是一个适配器。
• 以后编写的所有Servlet类继承GenericServlet，重写service方法即可。

14.4 思考：GenericServlet类是否需要改造一下？怎么改造？更利于子类程序的编写？

• 思考第一个问题：我提供了一个GenericServlet之后，init方法还会执行吗？

  • 还会执行。会执行GenericServlet类中的init方法。

• 思考第二个问题：init方法是谁调用的？

  • Tomcat服务器调用的。

• 思考第三个问题：init方法中的ServletConfig对象是谁创建的？是谁传过来的？

  • 都是Tomcat干的。
  • Tomcat服务器先创建了ServletConfig对象，然后调用init方法，将ServletConfig对象传给了init方法。

• 思考一下Tomcat服务器伪代码：

  • public class Tomcat {
        public static void main(String[] args){
            // .....
            // Tomcat服务器伪代码
            // 创建LoginServlet对象（通过反射机制，调用无参数构造方法来实例化LoginServlet对象）
            Class clazz = Class.forName("com.bjpowernode.javaweb.servlet.LoginServlet");
            Object obj = clazz.newInstance();
            
            // 向下转型
            Servlet servlet = (Servlet)obj;
            
            // 创建ServletConfig对象
            // Tomcat服务器负责将ServletConfig对象实例化出来。
            // 多态（Tomcat服务器完全实现了Servlet规范）
            ServletConfig servletConfig = new org.apache.catalina.core.StandardWrapperFacade();
            
            // 调用Servlet的init方法
            servlet.init(servletConfig);
            
            // 调用Servlet的service方法
            // ....
            
        }
    }
    

​ 在GenericServlat类当中添加成员变量ServletConfig，在init方法内，初始化成员变量ServletConfig（this->ServletConfig = ServletConfig）

​ 如果说想要在子类当中重写GenericServlat父类的init方法会导致父类init的方法不再执行，也就是说初识化操作无法完成，那么这些如何做呢？

• 父类中写init（无参）方法的空实现，子类重写init（无参）的方法，而在父类的init（有参）方法中调用无参的init方法，即可解决以上问题