Javaweb | Servlet编程

1.认识Servlet

• Servlet 是运行在 Web服务器端 的 Java应用程序，可以生成动态的Web页面，属于客户与服务器响应的 中间层。JSP底层 就是一个Servlet，也可以说 JSP 就是 Servlet。

• 在运行JSP时,服务器底层 会将 JSP 编译成一一个 Java类，这个类就是 Servlet。

• JSP 和 Servlet 都能实现同样的页面效果，不过编写JSP和编写Servlet 相比，前者 ( JSP )的成本低得多。既如此 为什么还要学Servlet？

  Servlet属于JSP的底层，学习它有助于了解底层细节；另外,Servlet毕竟是一个Java类，适合纯编程。如果是纯编程，比将Java代码混合在HTML中的JSP要好得多。

2.编写Servlet

• 编写Servlet的步骤 ：

• 第一步、编写一个类，该类继承 HttpServlet。

  public class myServlet extends HttpServlet {}
  

• 第二步、重写HttpServlet的 doGet( ) 或 doPost( )方法。 ( 也可以重写HttpServle的其他方法，根据需要来重写。)

  public class myServlet extends HttpServlet {
  
      @Override
      protected void doGet(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response) throws ServletException, IOException {
  
   response.setContentType("text/html;charset=gb2312"); //设置HTTP响应的内容类型
          /*
            PrintWriter对象可以用于向"客户端浏览器"输出响应数据。
            通过这个PrintWriter对象，你可以将数据以"文本形式"写入到“HTTP响应”中。
           */
          PrintWriter out = response.getWriter();
          out.println("欢迎来到本系统！");
      }
  }
  

• 第三步、配置Servlet。

  • 编写完一个Servlet后还不能直接访问，需要配置Servlet才能通过URL映射到与之对应的Servlet 中,用户才能对它进行访问。
    ( 配置好Servlet后，客户端浏览器才能通过url/ 网址访问到服务器端的Servlet类)

  • Servlet的配置是通过 web.xml 文件来实现的。web.xml文件位于 “WebRoot/WEB-INF” 下面。

  • 客户端浏览器访问该Servlet的url路径，如客户端浏览器访问 :
    http://localhost:8080/servlets/MyServlet 就能访问到 MyServlet.java 类。

    
    <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>MyServletservlet-name>
            <servlet-class>com.servlets.MyServletservlet-class>
        servlet>
    
        <servlet-mapping>
            <servlet-name>MyServletservlet-name>
            
            <url-pattern>/servlets/MyServleturl-pattern>
        servlet-mapping>
    
    web-app>
    

    ---

    <servlet-name>MyServletservlet-name>
    

    servlet-name 中的名字用户可以自己命名，不一定要和原文件名一样，但两个servlet-name名字必须要相同。

         <url-pattern>/servlets/MyServleturl-pattern>
    

    url-pattern 也不一定 是Servlet 类的 包路径，只是为方便，一般都用包路径来表示。（可自定义访问Servlet类的 url 路径）

• 第四步、部署Servlet。如：设置好Tomcat服务器。

• 第五步、测试Servlet。在浏览器上输入 http://localhost:8080/servlets/MyServlet 即可访问 Servlet。

3.Servlet的运行机制

• 为Servlet类设置 构造函数，只有 初次运行时，系统才会初始化Servlet / 访问Servlet的构造函数。再次运行Servlet时，不会再访问构造函数 。

  （ 在Web应用程序中，Servlet类只会在它第一次被访问时初始化 / 访问构造函数。这意味着，当一个请求来到服务器，服务器会判断该Servlet类是否已经被加载。

  如果 (构造函数) 没有被加载 ，服务器会加载并初始化该Servlet类，然后处理请求。如果 (构造函数) 有被加载过，服务器会直接使用已经加载和初始化的 (Servlet )实例来处理请求，不会再访问Servlet的构造函数。

• Servlet的构造函数只在Servlet类首次被加载和初始化时被调用， 之后的请求不会再访问Servlet的构造函数。 这是Servlet的 生命周期 行为的一部分。 ）

  public class MyServlet extends HttpServlet {
  
      public MyServlet() { //构造函数
   //Servlet的构造函数，只有Servlet第一次启动时才会访问，之后的请求不会再访问Servlet
          System.out.println("MyServlet构造函数");
      }
      @Override
      protected void doGet(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response) throws ServletException, IOException {
          //如果"控制台"输出有中文乱码问题，下面有解决方案。
          System.out.println("MyServlet.doGet函数");
      }
  }
  

  访问路径 :

第一次访问Servlet“控制台”打印的信息 ：

第二次访问Servlet“控制台”打印的信息 ：

第三次访问Servlet“控制台”打印的信息 ：

（除第一次访问Servlet会访问构造函数外，之后的请求不会再访问Servlet的构造函数。）

• 只创建了一个Servlet对象，那么很多用户同时访问的时候会不会造成等待?

  实则是不会的。因为Servlet采用的是多线程机制，每一次请求，系统就分配一个线程运行doGet( )函数。但是这样也会带来安全问题，一般来说，不要在Servlet内定义成员变量，除非这些成员变量是所有用户共用的。

4.Servlet的生命周期

4.1 Servlet生命周期图

• 当客户端向Web服务器提出第1次Servlet请求时，Web服务器会实例化一个Servlet,并且调用init( )方法;
  （构造函数和 init( )函数只会被访问一次，后续的请求不会再访问这两个函数）
• 如果Web服务器中已经存在了一个Servlet实例，将直接使用此实例；然后调用service()方法，service(方法将根据客户端的请求方式来决定调用对应的doXXX0方法；当Servlet从Web服务器中消亡时，Web服务器将会调用Servlet的 destroy() 方法。
• 

init()方法

init()方法 :

• 在Servlet的生命周期中，第一次访问Servlet时，利用构造函数创建Servlet对象后，立即调用init( )方法来进行初始化。构造函数 和 init( )方法都只会在第一次访问时被调用，后续的请求中，两者不会被再次调用。
• init( )方法用于执行一些特定的初始化操作，例如加载配置文件、连接数据库等。

doGet()

• Servlet有两个处理方法之一。
• doGet()在 以 get方式请求Servlet时运行 。常见的get请求方式有 : 链接、get方式表单提交、直接访问Servlet。

doPost()

• Servlet有两个处理方法之一。
• doPost()在 以 post方式请求Servlet时运行。常见的post请求为 ：为 post方式表单提交。

service()

• 客户端对Servlet发送一个请求时，服务器端将会开启一个线程，该线程会调用service()方法，
• service()方法会根据收到的客户端请求类型来决定是调用doGet()还是调用doPost()。但一般情况下不用覆盖service()方法，直接使用doGet()与doPost()方法一 样可以达到处理的目的。

destroy()方法

• destroy() 方法在Servlet实例消亡时自动调用。(Servlet消亡时会调用destroy( )方法)
• 在Web服务器运行Servlet实例时会因为一些原因，Servlet对象会消亡。但是在Servlet消亡之前还必须进行某些操作，比如释放数据库连接以节省资源等，这个时候我们就要重写destroy()方法。

5.解决“控制台”打印中文乱码问题

第一步、

第二步、-encoding utf-8

第三步、 -Dfile.encoding=UTF-8 (配置后，要重启tomcat服务器)

每个项目都要在tomcat这么配置，比较麻烦。可通过设置环境变量来解决这个问题。
（配置环境变量后，就不需要每次都在 tomcat里面配置 -Dfile.encoding=UTF-8）

第三步的更好的解决替代方案 : 配置环境变量。
JAVA_TOOL_OPTIONS
-Dfile.encoding=UTF-8

6.Servlet 和 JSP内置对象 (常用对象)

• 因为JSP和Servlet等价，在JSP中可以使用内置对象，那么在Servlet中也可以使用内置对象。
• 这里讲述的常用的Servlet 和 JSP内置对象。

获得out对象

• JSP中的out对象 对应于Servlet 中的javax.servlet.jsp. JspWriter。通过以下代码可获得out对象。

  public void doGet(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response)
          throws ServletExcept ion, IOException {
          PrintWriter out = response. getWriter();//获得out对象
          //使用Out对象
  }
  

• 在默认情况下，out对象是无法打印中文的。因为out对象输出流中有中文却没有设置编码。

      public void doGet(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response)
              throws ServletExcept ion, IOException {
          //设置编码，打印中文
          response.setContentType("text/html;charset=gb2312");
          PrintWriter out = response. getWriter();//获得out对象
          //使用Out对象
      }
  

获得request 和 response对象

• 在Servlet中获得JSP页面中的request对象 和 response对象是很容易的，因为这两个对象已经被作为参数传给了 doXXX( ) 方法。

• doXXX( )方法中的 request 和 response 参数就可直接当 request对象、response 对象使用。

• public void doGet(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response) throws ServletException, IOException {
         //将request参数当做request对象使用
        //将response参数当做response对象使用
      }
  

获得session对象

• session对象对应的是HttpSession接口，在 Servlet 中它可以通过以下代码获得。

    public void doGet(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response) throws ServletException, IOException {
          //session对应的是HttpSession接口
          HttpSession session = request.getSession();
          //把该session当session对象来使用
      }
  

获得application对象

• application对象对应的是ServletContext接口，在Servlet中可以通过以下代码获得。

    public void doGet(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response) throws ServletException, IOException {
          ServletContext application = this.getServletContext();
          //把此application当application对象使用
      }
  

• 使用 application 可以实现 服务器内跳转。

    ServletContext application = this.getServletContext();
    RequestDispatcher rd = application.getRequestDispatcher("URL地址");
    rd.forward(request,response);
  

• 由于Servlet和JSP具有同质性，常用的 Servlet内跳转有以下 两种方法:

  ① 重定向。 (对应JSP隐含对象中的sendRedirect( ))

  response.sendRedirect("URL地址");
  

  ② 服务器内跳转。（对应JSP隐含对象中的forward( )）

  ServletContext application = this.getServletContext();
  RequestDispatcher rd = application.getRequestDispatcher("URL地址");
  rd.forward(request,response);
  

  (这两种Servlet内的跳转与JSP中提到的跳转都是等效的)

7.设置欢迎页面

• 在设置完欢迎页面之后,用户登录时输人的URL只需要是该门户网站的虚拟目录就可以自动访问欢迎页面。

• 可通过在web.xml中设置 “欢迎页面”。

  web.xml

  
  <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">
      
      <welcome-file-list>
          
          <welcome-file>welcome.jspwelcome-file>
      welcome-file-list>
  
  web-app>
  

  welcome.jsp

  <%@ page language="java" import="java.util.*" pageEncoding="gb2312" %>
  <html>
  <body>
  欢迎来到本系统<br>
  body>
  html>
  

• web.xml可以同时设置多个欢迎页面 ，web容器默认设置的第一个页面为欢迎页面，如果找不到最前面的页面，Web容器将会依次选择后面的页面作为欢迎页面。

  <welcome-file-list>
          
    
          <welcome-file>firstWelcome.jspwelcome-file>
          <welcome-file>secongdWelcome.jspwelcome-file>
      welcome-file-list>
  

8.在Servlet中设置/获取参数 ：

8.1 设置参数

• 有些和系统有关的信息最好保存在配置文件内，例如系统中的字符编码、数据库连接的信息(driverClassName、url、username、password)，在使用这些配置时从配置文件中读，但是读取配置文件的代码必须用户自己来写，比较麻烦。

• 那么才能比较方便的获得参数？ 可在web.xml中设置参数。

• 设置全局参数 ：该参数所有的Servlet都可以访问。

  
      <context-param>
          <param-name>参数名param-name>
          <param-value>参数值param-value>
      context-param>
  

• 设置局部参数 ：该参数只有对应的Servlet都可以访问。此时设置的参数只在该Servlet中有效，其他的Servlet得不到该参数。

      
      <servlet>
          <servlet-name>Servlet名称servlet-name>
          <servlet-class>类路径servlet-class>
          
            <init-param>
                <param-name>参数名param-name>
                <param-value>参数值param-value>
            init-param>
      servlet>
  

• web.xml

   
  <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">
  
  
  <context-param>
      <param-name>encodingparam-name>
      <param-value>gb2312param-value>
  context-param>
  
  <servlet>
      <servlet-name>InitServletservlet-name>
      <servlet-class>com.servlets.InitServletservlet-class>
       
      <init-param>
          <param-name>driverClassNameparam-name>
          <param-value>com.mysql.jdbc.Driverparam-value>
      init-param>
  servlet>
     
    
  <servlet-mapping>
      <servlet-name>InitServletservlet-name>
      <url-pattern>/servlets/InitServleturl-pattern>
  servlet-mapping>
  
  
  <welcome-file-list>
      <welcome-file>welcome.jspwelcome-file>
  welcome-file-list>
  
  web-app>
  

8.2 获取参数

• 获取全局参数的方法 :

   //获得application对象
   ServletContext application = this.getServletContext();
   //获得全局参数
   application.getInitParameter("参数名称");
  

• 获取局部参数的方法 :

  this.getInitParameter("参数名");
  

• InitServlet.java

  public class InitServlet extends HttpServlet {
      public void doGet(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response) throws ServletException, IOException {
          //获得application对象
          ServletContext application = this.getServletContext();
          //获得全局参数
          String encoding = application.getInitParameter("encoding");
          System.out.println("encoding参数是: "+encoding);
  
          //获得局部参数
          String driverClassName = this.getInitParameter("driverClassName");
          System.out.println("driverClassName的参数是: "+driverClassName);
      }
  }
  

  在InitServlet中可以获得web.xml中设置的参数的值，不过,在一般情况下不使用web.xml来设置参数，因为web.xml通常用来设置很基本的Web配置，设置太多参数会使文件过于臃肿。实际用于设置参数的文件与所选取的参数有关。

9.过滤器

9.1 过滤器的定义

• 过滤器 属于一种小巧的、可插入的Web组件，它能够对Web应用程序的前期处理和后期处理进行控制，可以拦截请求和响应，查看、提取或者以某种方式操作正在客户端和服务器之间进行交换的数据。
• 过滤器的doFilter( )函数在Servlet被访问/调用之前被调用（★★★）

9.2 使用过滤器的三种情况 :

以下三种情况遇到的问题可以 过滤器 可以解决。

情况一

• 为了 解决中文乱码问题，经常需要有如下设置 ：

  request.setCharacterEncoding("gb2312");
  response.setContentType(" text/ html;charset = gb2312");
  

• 这是Servlet用来设置编码的，如果Servlet处理方法的最前面没有加入这段代码，则很可能会出现乱码问题。如果是一个大工程，会有很多的Servlet，这样就要写很多重复的代码。同时如果需要换成另外的编码，这也是一件烦琐的事情。

  —此时可用 过滤器 来解决

情况二

• 很多门户网站都会有登录页面，这是为了业务需求，同时也是为了使用户控制更加安全。如果客户没有登录就访问网站的某一受限页面，在很多情况下会引发安全问题。那么应该如何避免这种情况? 在一般情况下可以使用session检查来完成，但是在很多页面上都添加session检查代码会比较烦琐。

  —此时可用 过滤器 来解决

情况三

• 许多网站存在着各种不同的权限，通常只有它的管理员才可以对网站进行维护和修改，一般的普通用户是无法完成该功能的。登录后，网页如何区分是普通用户还是管理员? 如果是每一个页面写一个判断用户类型的代码，这是非常烦琐。

  —此时可用 过滤器 来解决

9.3 编写过滤器 ：

编写过滤器的步骤

• Servlet过滤器可以被当作一个只需要在web. xml文件中配置就可以灵活使用、重用的模块化组件。它能够对JSP、HTML和Servlet文件进行 过滤。

• 编写过滤器的需要如下两个步骤：

  第一步、实现Filter接口。

  javax.servlet.Filter;
  

  第二步、实现init()、destroy()、doFilter() 这三个方法。

  init()：初始化方法， 它表示的是 过滤器初始化时的动作。

  //初始化方法 
  public void init(FilterConfig filterConfig) throws ServletException {
     };
  

  destroy()：消亡方法，它表示的是 过滤器消亡时的动作。

  public void destroy() { //消亡方法
      };
  

  doFilter() : 过滤函数 ，它表示的是 过滤器过滤时的动作。

   public void doFilter(ServletRequest request, ServletResponse response, FilterChain chain) throws IOException, ServletException {
      };
  

9.4 配置过滤器 ：

• 在 web.xml中配置此过滤器 。可在 过滤器中添加/配置过滤器参数。

• 过滤器的doFilter( )函数在Servlet被访问/调用之前被调用（★★★）

  
  <filter>
      <filter-name>EncodingFilterfilter-name>
      <filter-class>com.filter.EncodingFilterfilter-class>
       
        <init-param>
          <param-name>paramNameparam-name>
          <param-value>paramValueparam-value>
      init-param>
  filter>
  
  
  <filter-mapping>
      <filter-name>EncodingFilterfilter-name>
      <url-pattern>对象/文件/目录的路径url-pattern>
  filter-mapping>
  

  过滤器的配置和Servlet的配置有相似之处。

配置 “过滤器” 过滤所有文件

        
<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">
 
 
<filter>
    <filter-name>EncodingFilterfilter-name>
    <filter-class>com.filter.EncodingFilterfilter-class>
filter>
    

<filter-mapping>
    <filter-name>EncodingFilterfilter-name>
    
    <url-pattern>/*url-pattern>
filter-mapping>

web-app>

配置 “过滤器” 过滤一个或多个Servlet对象/JSP文件

        
<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">
 
 
<filter>
    <filter-name>EncodingFilterfilter-name>
    <filter-class>com.filter.EncodingFilterfilter-class>
filter>
    

<filter-mapping>
    <filter-name>EncodingFilterfilter-name>
    
    
    <url-pattern>/PATh/ServletName1( 或JSPName1 )url-pattern>
filter-mapping>

web-app>

配置 “过滤器” 过滤一个或多个文件目录

        
<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">
 
 
<filter>
    <filter-name>EncodingFilterfilter-name>
    <filter-class>com.filter.EncodingFilterfilter-class>
filter>
    

<filter-mapping>
    <filter-name>EncodingFilterfilter-name>
    
     
    
    <url-pattern>/PATh1/*url-pattern>
filter-mapping>

web-app>

9.5 过滤器的例子

过滤器解决中文乱码问题

• EncodingFilter.java

  public class EncodingFilter implements Filter {
  
      //初始化方法
      public void init(FilterConfig filterConfig) throws ServletException {
      }
  
      //消亡方法
      public void destroy() {
      }
  
      //过滤函数
      public void doFilter(ServletRequest request, ServletResponse response, FilterChain chain) throws IOException, ServletException {
          //设置“字符编码”
          request.setCharacterEncoding("gb2312");
          chain.doFilter(request,response);
      }
  }
  

• web.xml (配置过滤器)

          
  <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">
   
   
  <filter>
      <filter-name>EncodingFilterfilter-name>
      <filter-class>com.filter.EncodingFilterfilter-class>
  filter>
      
  
  <filter-mapping>
      <filter-name>EncodingFilterfilter-name>
      
      <url-pattern>/*url-pattern>
  filter-mapping>
      
      
  
  <filter-mapping>
      <filter-name>EncodingFilterfilter-name>
  
  
      <url-pattern>/PATh/ServletName1( 或JSPName1 )url-pattern>
  filter-mapping>
      
      
  
  <filter-mapping>
      <filter-name>EncodingFilterfilter-name>
      
       
      
      <url-pattern>/PATh1/*url-pattern>
  filter-mapping>   
  
  web-app>
  

10.异常处理

• 在Web应用程序中总会发生各种各样的异常，例如数据库连接失败、0被作为除数、得到的值是空、数组溢出等。如果出现了这些异常，系统不做任何处理显然是不行的。一般情况下都是通过自定义一个公共的error.jsp页面来实现统的异常处理。

• error.jsp

  <%@ page language="java" pageEncoding="gb2312" isErrorPage="true" %>
  <html>
  <head>
      <title>error.jsptitle>
  head>
  <body>
     对不起,你的操作有误
  body>
  html>
  

• web.xml （web.xml中注册该页面）

  
  
  <error-page>
      <exception-type>java.lang.Exceptionexception-type>
      <location>/error.jsplocation>
  error-page>
  

• makeErrorTest.jsp

  <%@ page language="java" pageEncoding="gb2312" %>
  <html>
  <head>
      <title>makeErrorTest.jsptitle>
  head>
  <body>
  <%
      String account =(String)session.getAttribute("account");
      out.print(account.length());
      //运行该页面，会报一个异常，Servlet容器会自动根据web.xml中的配置找到异常对应的页面
      //这样所有的Exception就被error.jsp统一处理了
  %>
  body>
  html>