SpringBootWeb入门、HTTP协议、Web服务器-Tomcat

目录

一、SpringBootWeb入门

二、HTTP协议

HTTP-请求协议

HTTP-响应协议

HTTP-协议解析

三、Web服务器-Tomcat

服务器概述

Tomcat


一、SpringBootWeb入门

直接基于SpringFramework进行开发,存在两个问题:配置繁琐、入门难度大

SpringBootWeb入门、HTTP协议、Web服务器-Tomcat_第1张图片

通过springboot就可以快速的帮我们构建应用程序,所以springboot呢,最大的特点有两个 :

  • 简化配置

  • 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 。

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 ~”。

SpringBootWeb入门、HTTP协议、Web服务器-Tomcat_第2张图片

Web分析

SpringBootWeb入门、HTTP协议、Web服务器-Tomcat_第3张图片

浏览器:

  • 输入网址:http://192.168.100.11:8080/hello

    • 通过IP地址192.168.100.11定位到网络上的一台计算机

      之前在浏览器中输入的localhost,就是127.0.0.1(本机)

    • 通过端口号8080找到计算机上运行的程序

      localhost:8080 , 意思是在本地计算机中找到正在运行的8080端口的程序

    • /hello是请求资源位置

      • 资源:对计算机而言资源就是数据

        • web资源:通过网络可以访问到的资源(通常是指存放在服务器上的数据)

      localhost:8080/hello ,意思是向本地计算机中的8080端口程序,获取资源位置是/hello的数据

      • 8080端口程序,在服务器找/hello位置的资源数据,发给浏览器

服务器:(可以理解为ServerSocket)

  • 接收到浏览器发送的信息(如:/hello)

  • 在服务器上找到/hello的资源

  • 把资源发送给浏览器

网络三要素:
- IP  :网络中计算机的唯一标识
- 端口 :计算机中运行程序的唯一标识
- 协议 :网络中计算机之间交互的规则
问题: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

二、HTTP协议

HTTP-概述

SpringBootWeb入门、HTTP协议、Web服务器-Tomcat_第4张图片

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。

  • http是互联网上应用最为广泛的一种网络协议

  • http协议要求:浏览器在向服务器发送请求数据时,或是服务器在向浏览器发送响应数据时,都必须按照固定的格式进行数据传输

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  

 SpringBootWeb入门、HTTP协议、Web服务器-Tomcat_第5张图片

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

TCP是一种面向连接的(建立连接之前是需要经过三次握手)、可靠的、基于字节流的传输层通信协议,在数据传输方面更安全

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

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。具体如何来做,我们后面课程中会讲到。

HTTP-请求协议

浏览器和服务器是按照HTTP协议进行数据通信的。

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

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)  

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)
  • 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:

 SpringBootWeb入门、HTTP协议、Web服务器-Tomcat_第6张图片

  • 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

HTTP响应的数据也分为3部分:响应行响应头响应体  

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  • 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)

响应状态码

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已经完成则忽略
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,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

HTTP-协议解析

有一个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ServerSocketSocket

/*
 * 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());
            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:

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浏览器输入:http://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,并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

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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,都是使用目前比较流行的web服务器。如:Tomcat  

三、Web服务器-Tomcat

服务器概述

服务器硬件

  • 指的也是计算机,只不过服务器要比我们日常使用的计算机大很多。

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服务器,也称伺服器。是提供计算服务的设备。由于服务器需要响应服务请求,并进行处理,因此一般来说服务器应具备承担服务并且保障服务的能力。

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,但是由于需要提供高可靠的服务,因此在处理能力、稳定性、可靠性、安全性、可扩展性、可管理性等方面要求较高。

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

服务器软件:基于ServerSocket编写的程序

  • 服务器软件本质是一个运行在服务器设备上的应用程序

  • 能够接收客户端请求,并根据请求给客户端响应数据

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Web服务器

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(不用程序员自己写代码去解析http协议规则),让Web开发更加便捷。主要功能是"提供网上信息浏览服务"。  

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Web服务器是安装在服务器端的一款软件,将来我们把自己写的Web项目部署到Tomcat服务器软件中,当Web服务器软件启动后,部署在Web服务器软件中的页面就可以直接通过浏览器来访问了。  

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

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第4步:启动Web服务器使用浏览器访问对应的资源

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 浏览器输入:http://localhost:8080/demo/index.html

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上述内容在演示的时候,使用的是Apache下的Tomcat软件。而对于Web服务器来说,实现的方案有很多,Tomcat只是其中的一种,而除了Tomcat以外,还有很多优秀的Web服务器,比如:  

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Tomcat就是一款软件,我们主要是以学习如何去使用为主。具体我们会从以下这些方向去学习:

  1. 简介:初步认识下Tomcat

  2. 基本使用: 安装、卸载、启动、关闭、配置和项目部署,这些都是对Tomcat的基本操作

Tomcat

Tomcat服务器软件是一个免费的开源的web应用服务器。是Apache软件基金会的一个核心项目。
由Apache,Sun和其他一些公司及个人共同开发而成。

由于Tomcat只支持Servlet/JSP少量JavaEE规范,所以是一个开源免费的轻量级Web服务器。
JavaEE规范:   JavaEE => Java Enterprise Edition(Java企业版)

avaEE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。JavaWeb程序需要依赖Tomcat才能运行。

Tomcat的官网: https://tomcat.apache.org/ 

基本使用

 直接从官方网站下载:Tomcat下载

安装与卸载

 安装: Tomcat是绿色版,直接解压即安装

 打开apache-tomcat-9.0.27目录就能看到如下目录结构,每个目录中包含的内容需要认识下

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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。

webapps:就是以后项目部署的目录

卸载:卸载比较简单,可以直接删除目录即可

启动与关闭

启动Tomcat

  • 双击tomcat解压目录/bin/startup.bat文件即可启动tomcat

==注意: tomcat服务器启动后,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,在浏览器的地址栏输入:http://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

  • 说明:如果按下Ctrl+C没有反映,可以多按几次

来源:黑马程序员2023新版JavaWeb开发教程,实现javaweb企业开发全流程(涵盖Spring+MyBatis+SpringMVC+SpringBoot等) 

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