Servlet简介

Servlet学习的大纲

1. servlet概念及相关接口简介
2. servet 执行过程
3. servlet映射路径<url-pattern>
4. 缺省servlet — 应用
5. servlet生命周期(重点) — 理解(重点)
6. Servlet自动加载
7. Servlet线程安全
8. servletConfig对象
9. Servlet相关接口详解
10. ServletContext对象 — 知识点

Servlet学习内容

1. HttpServletRequest请求对象 : 获取请求信息
2. HttpServletResponse响应对象 : 设置响应对象
3. ServletConfig对象 : servlet配置对象
4. ServletContext对象 : servlet的上下文对象

servlet概念及相关接口简介

1. 如何开发一个Servlet

• 基本步骤：
  1. 编写java类，继承HttpServlet类
  2. 重新doGet和doPost方法
  3. Servlet程序交给tomcat服务器运行！
     3.1 servlet程序的class码拷贝到WEB-INF/classes目录
     3.2 在web.xml文件中进行配置
• Servlet配置信息 (配置一个Servlet)

// 访问一个Servlet: http://localhost:8080/myServlet/first
<!-- Servlet的配置-->
<!-- Servlet的配置-->
<Servlet>
  <!-- Servlet的内部名称, 自定义, 尽量起的要有意义-->
  <servlet-name>First</servlet-name>
  <!-- Servlet的类全名: 包名+简单类名-->  
  <servlet-class>myServlet.first</servlet-class>
</Servlet>
<!-- Servlet的映射配置 -->
<servlet-mapping>
  <!-- Servlet的内部名称, 一定要和上面的内部名称保持一致-->
  <servlet-name>First</servlet-name>
  <!-- Servlet的映射路径 (访问Servlet的名称)-->
  <url-pattern>/first<url-pattern>
</servlet-mapping>

• 具体详解: 访问一个 http://localhost:8080/myServlet/first (前提: tomcat服务器启动时, 首先加载webapps中的每个web应用的web.xml配置文件)
  • http: 协议名称
  • localhost : 到本地的host文件查找是否存在改域名对应的IP地址
  • 8080 : 找到tomcat服务器
  • /myServlet : 在tomcat的webapps目录下面找myServlet的目录
  • /first : 资源名称
    1）在day10的web.xml中查找是否有匹配的url-pattern的内容（/first）
    2）如果找到匹配的url-pattern,则使用当前servlet-name的名称到web.xml文件中查询是否相同名称的servlet配置
    3）如果找到，则取出对应的servlet配置信息中的servlet-class内容: myServlet.first(字符串)
  • 通过反射:
    a: 构造first的对象
    b: 然后调用first里面的方法

Servlet的映射路径<url-pattern>

• 精确匹配:
  1. url-pattern: /first
  2. 浏览器输入: http://localhost:8080/myServlet/first
• 模糊匹配:
  • url-pattern –> 浏览器地址
    1. /* –> http://localhost:8080/myServlet/任意路径
    2. /myFirst/* –> http://localhost:8080/myServlet/myFirst/任意路径
    3. *.后缀名 –> http://localhost:8080/myServlet/任意路径.后缀名
    4. *.html(伪静态)
• 注意：
  1）url-pattern要么以/开头，要么以*开头。 例如， myServlet是非法路径。
  2）不能同时使用两种模糊匹配，例如 /myServlet/*.do是非法路径
  3）当有输入的URL有多个servlet同时被匹配的情况下：
  • 3.1 精确匹配优先。（长的最像优先被匹配）
  • 3.2 以后缀名结尾的模糊url-pattern优先级最低！

Servlet缺省路径

Servlet的缺省路径（<url-pattern>/</url-pattern>）是在tomcat服务器内置的一个路径。该路径对应的是一个DefaultServlet (缺省Servlet) 这个缺省的Servlet的作用是用于解析web应用的静态资源文件

• 问题： URL输入http://localhost:8080/myServlet/index.html 如何读取文件？
  1）到当前myServlet应用下的web.xml文件查找是否有匹配的url-pattern。
  2）如果没有匹配的url-pattern，则交给tomcat的内置的DefaultServlet处理
  3）DefaultServlet程序到myServlet应用的根目录下查找是存在一个名称为index.html的静态文件
  4）如果找到该文件，则读取该文件内容，返回给浏览器
  5）如果找不到该文件，则返回404错误页面
• 结论: 先找动态资源，再找静态资源

Servlet 执行过程(Servlet的生命周期)

• 引入: Servlet的生命周期： servlet类对象什么时候创建，什么时候调用什么方法，什么时候销毁。Servlet程序的生命周期由tomcat服务器控制的！

• Servlet重要的四个生命周期方法

  1. 构造方法 : 创建servlet对象的时候调用。默认情况下，第一次访问servlet的时候创建servlet对象只调用1次。证明servlet对象在tomcat是单实例的
  2. init方法 : 创建完servlet对象的时候调用。只调用1次

  - 有参的init方法和无参的init方法
    - 有参的init方法: 该方法是servlet的生命周期方法，一定会被tomcat服务器调用 (如果要编写初始代码，不需要覆盖有参数的init方法; 如果覆盖了有参数的init方法, 那么只会调用有参的init()方法 )
    - 无参的init方法: 该方法是servlet的编写初始化代码的方法。是Sun公司设计出来专门给开发者进行覆盖，然后在里面编写servlet的初始逻辑代码的方法。
  

  1. service方法 : 每次发出请求时调用。调用n次
  2. destroy方法 : 销毁servlet对象的时候调用。停止服务器或者重新部署web应用时销毁servlet对象。只调用1次

• 伪代码演示servlet的生命周期 – Tomtcat内部代码运行：
  1）通过映射找到到servlet-class的内容，字符串 : my.servlet.FirstServlet
  2）通过反射构造FirstServlet对象 :

  1. 得到字节码对象 : Class clazz = class.forName("my.servlet.FirstServlet");
  2. 调用无参数的构造方法来构造对象 : Object obj = clazz.newInstance(); –> *** 1.servlet的构造方法被调用***

  3）创建ServletConfig对象，通过反射调用init方法 :

  1. 得到方法对象: Method m = clazz.getDeclareMethod("init",ServletConfig.class);
  2. 调用方法: m.invoke(obj,config); –> ***2.servlet的init方法被调用 ***

  4）创建request, response对象, 通过反射调用service方法 :

  1. 得到方法对象 : Methodm m =clazz.getDeclareMethod("service",HttpServletRequest.class,HttpServletResponse.class);
     2 调用方法 : m.invoke(obj,request,response); –> 3.servlet的service方法被调用

  5）当tomcat服务器停止或web应用重新部署，通过反射调用destroy方法

  1. 得到方法对象 : Method m = clazz.getDeclareMethod("destroy",null);
  2. 调用方法 : m.invoke(obj,null); –>4.servlet的destroy方法被调用

Servlet的自动加载 (提高用户体验)

• 需求 : 默认情况下，第一次访问servlet的时候创建servlet对象。如果servlet的构造方法或init方法中执行了比较多的逻辑代码，那么导致用户第一次访问sevrlet的时候比较慢。
• 解决方案 : 改变servlet创建对象的时机, 提前到加载web应用的时候; 在servlet的配置信息中，加上一个<load-on-startup>即可！

<servlet>
    <servlet-name>LifeDemo</servlet-name>
    <servlet-class>MyLife.LifeDemo</servlet-class>
    <!-- 让servlet对象自动加载 -->
    <load-on-startup>1</load-on-startup>  
    <!-- 注意： 整数值越大，创建优先级越低！(创建多个servlet的时候, 数值会起作用) -->
  </servlet>

Servlet的多线程并发问题(Servlet对象在tomcat服务器是单实例多线程的)

• 引入 : 因为servlet是多线程的, 所以当多个servlet的线程同时访问了servlet的共享数据, 如成员变量, 可能会引发线程安全问题
• 解决办法：
  1. 把使用到共享数据的代码块进行同步 (使用synchronized关键字进行同步)
  2. 建议在Servlet类中尽量不要使用成员变量; 如果确实要使用成员, 必须同步; 而且尽量缩小同步代码块的范围 (哪里使用到了成员变量, 就同步哪里), 以避免因为同步而导致并发效率降低

/** Servlet的多线程并发问题 */
public class TheradDemo extends HttpServlet {
    
        int count = 1;

    public void doGet(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response)throws ServletException, IOException {
        response.setContentType("text/html;charset=utf-8");
        
        synchronized (TheradDemo.class) {//锁对象必须唯一。建议使用类对象
            response.getWriter().write("你现在是当前网站的第"+count+"个访客");  //线程1执行完, 线程2执行
        
        //线程1还没有执行count++
        /*try {
            Thread.sleep(5000);
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        }*/
            count++;
        }
    }
}

ServletConfig对象

• ServletConfig对象的作用 : 主要是用于加载servlet的初始化参数。在一个web应用可以存在多个ServletConfig对象 (一个Servlet对应一个ServletConfig对象)
• 对象创建和得到 :
  • 创建时机 : 在创建完servlet对象之后，在调用init方法之前创建
  • 得到对象 : 直接从有参数的init方法中得到
• Servlet的初始化参数配置 : servlet的参数只能由当前的这个servlet获取！
• ServletConfig的API：
  • java.lang.String -> getInitParameter(java.lang.String name) : 根据参数名获取参数值
  • java.util.Enumeration -> getInitParameterNames() : 获取所有参数
  • ServletContext -> getServletContext() : 得到servlet上下文对象
  • java.lang.String -> getServletName() : 得到servlet的名称

// 配置ServletConfig对象 : web.xml文件中
  <servlet>
    <servlet-name>ConfigDemo</servlet-name>
    <servlet-class>gz.itcast.f_config.ConfigDemo</servlet-class>
    <!-- 初始参数： 这些参数会在加载web应用的时候，封装到ServletConfig对象中 -->
    <init-param>
        <param-name>path</param-name>
        <param-value>e:/b.txt</param-value>
    </init-param>
    <init-param>
        <param-name>BBB</param-name>
        <param-value>BBB's value</param-value>
    </init-param>
     <init-param>
        <param-name>CCCC</param-name>
        <param-value>CCCC's value</param-value>
    </init-param>
  </servlet>

// 获取ServletConfig对象
public class ConfigDemo extends HttpServlet {
    /**
     * 以下两段代码GenericServlet已经写了，我们无需编写！
     */
    /*private ServletConfig config;*/
    
    /**
     *  1）tomcat服务器把这些参数会在加载web应用的时候，封装到ServletConfig对象中 
     *  2）tomcat服务器调用init方法传入ServletConfig对象
     */
    /*@Override
    public void init(ServletConfig config) throws ServletException {
        this.config = config;
    }*/
    
    public void doGet(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response)
            throws ServletException, IOException {
        /**
         * 读取servlet的初始参数 : this.getServletConfig() -> 获取ServletConfig
         */
        String path = this.getServletConfig().getInitParameter("path");

        File file = new File(path);
        //读取内容
        BufferedReader br = new BufferedReader(new FileReader(file));
        String str = null;
        while( (str=br.readLine())!=null ){
            System.out.println(str);
        }
        
        //查询当前servlet的所有初始化参数
        Enumeration<String> enums = this.getServletConfig().getInitParameterNames();
        while(enums.hasMoreElements()){
            String paramName = enums.nextElement();
            String paramValue = this.getServletConfig().getInitParameter(paramName);
            System.out.println(paramName+"="+paramValue);
        }
        
        //得到servlet的名称
        String servletName = this.getServletConfig().getServletName();
        System.out.println(servletName);
    }
}

ServletContext对象引入

1. 引入 : ServletContext对象, 叫做Servlet的上下文对象; 表示一个当前的web应用环境; 一个web应用中只有一个ServletContext对象
2. 对象创建和得到

• 创建时机 : 加载web应用时创建ServletContext对象
• 得到对象 : 从ServletConfig对象的getServletContext方法得到

1. 设计ServletConfig对象:

• 我们设计：创建ServletConfig对象

     public void init( ServletConfig config，ServletContext context ){  多了一个参数
         得到ServletConfig对象
         得到ServletContext对象；
     }

• Sun公司设计 :
  1. 创建ServletContext对象 : ServletContext context = new ServletContext();
  2. 创建ServletConfig对象 :
     ServetConfig config = new ServletConfig();
config.setServletContxt(context);
  3. 得到 ServletContext 对象: SerlvetContext context = config.getServletContext();

     class  ServletConfig{
           ServletContext context;
           public ServletContext getServletContxt(){
              return contxt;
           }
     } 
     public void init( ServletConfig config ){
          // 得到ServletConfig对象
          // 从ServletConfig对象中得到ServletContext对象
          SerlvetContext context = config.getServletContext();
     }

ServletContext对象的使用

1. ServletContext对象的核心API(作用)

• 得到当前web应用的路径 : getContextPath() -> java.lang.String
• 得到web应用的初始化参数
  • getInitParameter(java.lang.String name) -> java.lang.String
  • getInitParameterNames() -> java.util.Enumeration
• 域对象有关的方法
  • void setAttribute -> java.lang.String name, java.lang.Object object
  • getAttribute(java.lang.String name) -> java.lang.Object
  • void removeAttribute -> java.lang.String name
• 转发(类似于重定向) : RequestDispatcher
  • getRequestDispatcher -> java.lang.String path
• 得到web应用的资源文件
  • getRealPath(java.lang.String path) -> java.lang.String
  • getResourceAsStream(java.lang.String path) -> java.io.InputStream

1. 得到web应用路径 :

• java.lang.String : getContextPath() — > 用在请求重定向的资源名称中

public class ContextDemo1 extends HttpServlet {
          public void doGet(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response)
            throws ServletException, IOException {
                //1.得到ServletContext对象
                //ServletContext context = this.getServletConfig().getServletContext();
                ServletContext context = this.getServletContext(); //（推荐使用）
                //2.得到web应用路径  /day10
                /**
                  * web应用路径：部署到tomcat服务器上运行的web应用名称
                  */
                String contextPath = context.getContextPath();
                System.out.println(contextPath);    
                /**
                  * 案例：应用到请求重定向
                  */
                response.sendRedirect(contextPath+"/index.html");
          }
}

1. 得到web应用的初始化参数 (全局)

    <!-- 配置web应用参数 -->
    <context-param>
        <param-name>AAA</param-name>
        <param-value>AAA's value</param-value>
    </context-param>
    <context-param>
        <param-name>BBB</param-name>
        <param-value>BBB's value</param-value>
    </context-param>
    <context-param>
        <param-name>CCC</param-name>
        <param-value>CCC's value</param-value>
    </context-param>

• 得到web应用的初始化参数 :
  • getInitParameter(java.lang.String name) -> java.lang.String
  • getInitParameterNames() -> java.util.Enumeration

public class ContextDemo2 extends HttpServlet {
            public void doGet(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response)
            throws ServletException, IOException {
                  //得到SErvletContext对象
                  ServletContext context = this.getServletContext();
                  System.out.println("参数"+context.getInitParameter("AAA"));
                  Enumeration<String> enums = context.getInitParameterNames();
                  while(enums.hasMoreElements()){
                      String paramName = enums.nextElement();
                      String paramValue  =context.getInitParameter(paramName);
                      System.out.println(paramName+"="+paramValue);
                  }
                  //尝试得到ConfigDemo中的servlet参数
                  String path = this.getServletConfig().getInitParameter("path");
                  System.out.println("path="+path);
            }
}

web应用参数可以让当前web应用的所有servlet获取！

1. 域对象有关的方法

• 域对象 : 作用是用于保存数据, 获取数据; 可以在不同的动态资源之间共享数据
• 案例 : 将Servlet1的name=eric / Student 对象, 传递给 Servlet2
  • 方案1： 可以通过传递参数的形式，共享数据。局限：只能传递字符串类型
  • 方案2： 可以使用域对象共享数据，好处：可以共享任何类型的数据！
• ServletContext就是一个域对象, 作用范围在整个web应用中有效！
  • 保存数据：void setAttribute(java.lang.String name, java.lang.Object object)
  • 获取数据： java.lang.Object : getAttribute(java.lang.String name)
  • 删除数据： void removeAttribute(java.lang.String name)
• 所有域对象：
  • HttpServletRequet 域对象
  • ServletContext域对象
  • HttpSession 域对象
  • PageContext域对象

public class ContextDemo3 extends HttpServlet {
    public void doGet(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response)
            throws ServletException, IOException {
                // 保存数据
        //1.得到域对象
        ServletContext context = this.getServletContext();
        //2.把数据保存到域对象中
        //context.setAttribute("name", "eric");
        context.setAttribute("student", new Student("jacky",20));
        System.out.println("保存成功");
    }
}
class Student{
    private String name;
    private int age;
    public String getName() {
        return name;
    }
    public void setName(String name) {
        this.name = name;
    }
    public int getAge() {
        return age;
    }
    public void setAge(int age) {
        this.age = age;
    }
    public Student(String name, int age) {
        super();
        this.name = name;
        this.age = age;
    }
    @Override
    public String toString() {
        return "Student [age=" + age + ", name=" + name + "]";
    }   
}

public class ContextDemo4 extends HttpServlet {
             public void doGet(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response)
            throws ServletException, IOException {
                   // 获取数据
                   //1.得到域对象
                   ServletContext context = this.getServletContext();
        
                   //2.从域对象中取出数据
                   //String name = (String)context.getAttribute("name");
                   Student student = (Student)context.getAttribute("student");
                   //System.out.println("name="+name);
                        
                   System.out.println(student);
    }
}

1. 转发 / 重定向 :

• API : RequestDispatcher : getRequestDispatcher(java.lang.String path)

• 转发
  a. 地址栏不会改变
  b. 转发只能转发到当前web应用内的资源
  c. 可以在转发过程中，可以把数据保存到request域对象中
  RequestDispatcher rd = this.getServletContext().getRequestDispatcher(“/GetDataServlet”);
  rd.forward(request, response);

• 重定向
  a. 地址栏会改变，变成重定向到地址。
  b. 重定向可以跳转到当前web应用，或其他web应用，甚至是外部域名网站。
  c. 不能再重定向的过程，把数据保存到request中
  response.sendRedirect(“/day10/GetDataServlet”);

• 结论： 如果要使用request域对象进行数据共享，只能用转发技术！

import java.io.IOException;

import javax.servlet.RequestDispatcher;
import javax.servlet.ServletException;
import javax.servlet.http.HttpServlet;
import javax.servlet.http.HttpServletRequest;
import javax.servlet.http.HttpServletResponse;
/**
 * 转发（效果：跳转页面）
 * @author APPle
 *
 */
public class ForwardDemo1 extends HttpServlet {

    public void doGet(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response)
            throws ServletException, IOException {
        
        /**
         * 保存数据到request域对象
         */
        request.setAttribute("name", "rose");
        
        
        //转发    
        /**
         * 注意：不能转发当前web应用以外的资源。
         */
        /*RequestDispatcher rd = this.getServletContext().getRequestDispatcher("/GetDataServlet");
        rd.forward(request, response);*/
        this.getServletContext().getRequestDispatcher("/GetDateServlet").forward(request, response);
    }

}

import java.io.IOException;
import javax.servlet.ServletException;
import javax.servlet.http.HttpServlet;
import javax.servlet.http.HttpServletRequest;
import javax.servlet.http.HttpServletResponse;

public class GetDataServlet extends HttpServlet {

    public void doGet(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response)
            throws ServletException, IOException {

        /**
         * 从request域对象中获取数据
         */
        String name = (String)request.getAttribute("name");
        System.out.println("name="+name);
    }

}

import java.io.IOException;

import javax.servlet.ServletException;
import javax.servlet.http.HttpServlet;
import javax.servlet.http.HttpServletRequest;
import javax.servlet.http.HttpServletResponse;

public class RedirectDemo1 extends HttpServlet {

    public void doGet(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response)
            throws ServletException, IOException {
        /**
         * 保存数据到request域对象
         */
        request.setAttribute("name", "rose");
        
        //重定向
        /**
         * 注意：可以跳转到web应用内，或其他web应用，甚至其他外部域名。
         */
        //response.sendRedirect("/day09/adv.html");
        response.sendRedirect("/day10/GetDataServlet");
    }
}

读取web应用下的资源文件

• 示例: 读取web应用下的properties文件

import java.io.IOException;
import java.io.InputStream;
import java.util.Properties;

import javax.servlet.ServletException;
import javax.servlet.http.HttpServlet;
import javax.servlet.http.HttpServletRequest;
import javax.servlet.http.HttpServletResponse;

public class ResourceDemo extends HttpServlet {

    public void doGet(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response)
            throws ServletException, IOException {
        /**
         *  . 代表java命令运行目录。java运行命令在哪里？？ 在tomcat/bin目录下
         *   结论： 在web项目中， . 代表在tomcat/bin目录下开始，所以不能使用这种相对路径。
         */
        
        
        //读取文件。在web项目下不要这样读取。因为.表示在tomcat/bin目录下
        /*File file = new File("./src/db.properties");
        FileInputStream in = new FileInputStream(file);*/
        
        /**
         * 使用web应用下加载资源文件的方法
         */
        /**
         * 1. getRealPath读取,返回资源文件的绝对路径
         */
        /*
        String path = this.getServletContext().getRealPath("/WEB-INF/classes/db.properties");
        System.out.println(path);
        File file = new File(path);
        FileInputStream in = new FileInputStream(file);
        */
        
        /**
         * 2. getResourceAsStream() 得到资源文件，返回的是输入流
         */
        InputStream in = this.getServletContext().getResourceAsStream("/WEB-INF/classes/db.properties");
        
        Properties prop = new Properties();
        //读取资源文件
        prop.load(in);
        
        String user = prop.getProperty("user");
        String password = prop.getProperty("password");
        System.out.println("user="+user);
        System.out.println("password="+password);
    }
}

练习：

• 改造通讯录程序, servlet+xml版本
• 要求 : 使用浏览器操作系统
• 提示 :
  • 添加联系人 : 设计一个添加联系人html页面
  • 保存逻辑 : AddServlet (接收页面数据 (getParameter() )，使用dom4j保存到xml)
  • 修改联系人 : QueryServlet (xml查询修改的联系人, 把联系人显示到一个html页面（response.getWriter.write(“<html></html>”)) );
  • 修改保存逻辑 : UpdateServlet ( 接收页面数据，把数据保存xml )
  • 删除联系人 : 输入删除id的html页面
    删除逻辑 : DeleteServle（ 接收id， 在xml文件中删除对应的联系人)