菜鳥學JavaWeb之——入門、Tomcat安裝，部署，創建Web項目、Servlet執行原理，生命週期

引入

相關概念

• 軟件架構

  • C/S：客戶端 / 服務器端
  • B/S：瀏覽器 / 服務器端

  所謂CS是指 Client—Server（CS架構：客戶端和服務器要分離，分別要開發出來客戶端和服務器）

  ​ 優勢：傳輸的數據是可以自定義的、傳輸的通道時加密的、對於數據具有更好的安全性

  ​ 缺點：開發成本大、使用成本大（必須要下載客戶端裝上才能用）

  Java不適合做CS架構，做出來的用戶界面奇醜無比

  所謂的BS是指 Browser—Server

  ​ 特點：傳輸使用協議一般是HTTP協議（超文本傳輸協議），而HTTP承載層使用TCP協議，而對於開發人員，要做的事情就是去實現一個前端的界面，讓瀏覽器可以解析出來這個界面就可以了，傳輸的數據不是那麼的安全，傳輸數據的格式是既定的。

  ​ 優點：開發成本低，特別低、使用成本低，也特別低。

• 資源分類

  • 靜態資源：所有用戶訪問後，得到的結果都是一樣的，稱爲靜態資源。靜態資源可以直接被瀏覽器解析。

    如：HTML、CSS、JavaScript

  • 動態資源：每個用戶 訪問相同資源後，得到的結果可能不一樣，稱爲動態資源。動態資源被訪問後，需要先轉換爲靜態資源，在返回給瀏覽器。

    如：servlet、jsp、php、asp

• 網絡通信三要素

  • IP：電子設備（計算機）在網絡中的唯一標識

  • 端口：應用程序在計算機中的唯一標識。0~65535

  • 傳輸協議：規定了數據傳輸的規則（就比如瀏覽器和客戶端交流需要用什麼語言，英語？漢語？）

    TCP協議：安全，三次握手，速度慢

    UDP協議：不安全，速度快

一、Web服務器軟件

引入

服務器：安裝了服務器軟件的計算機

服務器軟件：接受用戶的請求，處理請求，做出響應

Web服務器軟件（也稱：Web容器）：接受用戶的請求，處理請求，做出響應

• 在Web服務器軟件中，可以部署Web項目，讓用戶通過瀏覽器訪問這個項目

常見的Java相關的網絡容器

• webLogic（Oracle公司）、webSphere（IBM公司）、JBOSS（JBOSS公司）：支持所有的JavaEE規範，收費
• Tomcat：Apache基金組織，中小型JavaEE服務器，僅支持少量的JavaEE規範（如：Servlet、JSP）

1. Tomcat

Tomcat：Web容器

1.1 下載、安裝、啓動、配置、部署

官網：https://tomcat.apache.org/download-80.cgi

根據需求，下載zip壓縮包

下載成功後解壓文件夾即安裝成功！

目錄結構：

啓動

• bin/startup.bat：運行即可
• 訪問：瀏覽器輸入：http://localhost:8080
• 可能遇到的問題
  • 黑框一閃而過（JAVA_HOME沒有配置）

正確配置方式

startup.bat是批處理文件，裏面寫的就是dos命令。

catalina.bat中有一條dos命令，使用環境變量的JAVA_HOME，找到JDK，然後才能運行Tomcat。Tomcat是純Java編寫的，他的啓動依賴於電腦上安裝的JDK

**修改端口號（默認是8080）：**在conf/server.xml中修改

部署：

• 直接將項目放在webapps目錄下即可。

  ​ 或者：將項目打包成war包，再將war包放在webapps目錄下。（war包會自動解壓縮）

2. 將Tomcat集成到IDEA中，並且創建JavaEE的項目，部署項目

2.1 手動集成Tomcat

Run—>Edit Configurations

接下來點擊apply就成功了

2.2 創建Web項目

一般Tomcat的啓動都伴隨這Web項目的啓動。所以接下來創建Web項目（創建web項目時其實就會自動集成好了Tomcat）

File—>New—>Project

部署：
虛擬路徑指項目的訪問路徑

熱部署：

二、Servlet

概念：server applet：運行在服務器端的小程序

• Servlet就是一個接口，這個接口定義了Java類被瀏覽器訪問到（Tomcat識別）的規則

將來自定義一個類，實現Servlet接口，覆寫方法。

配置Servlet

寫一個Servlet就要配置一個Servlet

web.xml是Tomcat找到其他類的指路標，然後用類加載反射機制加載這些類，所以要在web-app裏寫好路標（xml其實就是用來寫後臺的配置文件用的）

<?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>demo1</servlet-name>
        <servlet-class>com.home.java.service.ServletDemo1</servlet-class>  
    </servlet>
    
    <servlet-mapping>
        <servlet-name>demo1</servlet-name>
        <url-pattern>/demo1.do</url-pattern>
    </servlet-mapping>

</web-app>

1. Tomcat執行Servlet的執行原理：

• 當服務器接受到客戶端瀏覽器的請求後，會解析請求URL路徑，獲取訪問的Servlet的資源路徑
• 查找web.xml文件，看是否有對應的標籤體內容
• 如果有，則在找到對應的全類名
• Tomcat會將字節碼文件加載今內存，並創建其對象
• 調用其方法

如圖：

2. Servlet的生命週期

• init()：初始化方法，在Servlet被創建時執行。且只會執行一次
• service()：提供服務方法，每一次Servlet被訪問時，執行。執行多次
• destroy()：銷燬方法，在服務器正常關閉時，纔會執行。執行一次

package com.home.java.service;
/**
 * @author ZAQ
 * @create 2020-04-05 18:49
 */
public class ServletDemo1 implements Servlet {

    public ServletDemo1() {
        System.out.println("我是構造方法");
    }

    @Override
    public void init(ServletConfig servletConfig) throws ServletException {
        System.out.println("我是init方法");
    }

    @Override
    public ServletConfig getServletConfig() {
        return null;
    }

    @Override
    public void service(ServletRequest servletRequest, ServletResponse servletResponse) throws ServletException, IOException {
        System.out.println("我是Service");
    }

    @Override
    public String getServletInfo() {
        return null;
    }

    @Override
    public void destroy() {

    }
}

Servlet什麼時候被創建？

• 默認情況下，第一次被訪問時，Servlet被創建

• 但是也可以配置執行Servlet的創建時機

  在標籤下配置

  • 設置第一次被訪問時創建

    <load-on-startup>的值爲負數

  • 設置在服務器啓動時創建

    <load-on-startup>的值爲0或正整數

執行順序：先執行ServletDemo1()方法創建對象（構造器），然後執行init()方法，然後是Service()方法

Servlet的init方法只執行一次，說明一個Servlet在內存中只存在一個對象，Servlet是單例的

• 多個用戶同時訪問時，可能存在線程安全問題
• 解決：儘量不要在servlet中定義成員變量。即使定義了成員變量，也不要修改其值

destroy()方法在Servlet被銷燬之前執行，一般用於釋放資源（init()用於加載資源）

3. Servlet註解配置

由於每個Servlet都要在xml文件中配置，過於麻煩，所以引入註解配置，方便快捷

註解配置：只需要在類上面寫@WebServlet("/demo1.do")即可

路徑定義規則：

• /xxx
• *.do（注意沒有 / ）

Tomcat真正訪問的是“Tomcat部署的web項目”，“Tomcat部署的web項目”對應着“工作空間項目”的web目錄下的所有資源。

WEB-INF目錄下的資源不能被瀏覽器直接訪問。

4. Servlet的體系結構

Servlet—接口

• GenericServlet—抽象類（實現了Servlet接口）
  • HttpServlet—抽象類（繼承GenericServlet）

GenericServlet：將Servlet接口中的其他的方法做了默認空實現，只將service()方法作爲抽象

HttpServlet：對Http協議的一種封裝，簡化操作

• 定義類繼承HttpServlet
• 覆寫doGet/doPost方法

前端通過form表單發送數據到Servlet中，我們可以通過Servlet中的service()裏的一些操作獲取這些數據。所以service()裏的第一件事就是獲取數據，但是在獲取數據之前要判斷form表單的請求方式。這個過程是繁瑣的，並且是每個Servlet都要完成的操作，所以Sun公司提供了一個HttpServlet類，他幫助我們完成了這些操作，以後我們不再需要寫判斷請求方式的過程，只需要重寫doGet()、doPost()方法即可。

HttpServlet源碼：

protected void service(HttpServletRequest req, HttpServletResponse resp) throws ServletException, IOException {
        String method = req.getMethod();//獲取請求方式
        long lastModified;
    	//判斷是那種請求方式，如果是GET就...如果是Post就...
        if (method.equals("GET")) {
            lastModified = this.getLastModified(req);
            if (lastModified == -1L) {
                this.doGet(req, resp);
            } else {
                long ifModifiedSince;
                try {
                    ifModifiedSince = req.getDateHeader("If-Modified-Since");
                } catch (IllegalArgumentException var9) {
                    ifModifiedSince = -1L;
                }

                if (ifModifiedSince < lastModified / 1000L * 1000L) {
                    this.maybeSetLastModified(resp, lastModified);
                    this.doGet(req, resp);//如果是GET請求，則調用doGet
                } else {
                    resp.setStatus(304);
                }
            }
        } else if (method.equals("HEAD")) {
            lastModified = this.getLastModified(req);
            this.maybeSetLastModified(resp, lastModified);
            this.doHead(req, resp);
        } else if (method.equals("POST")) {
            this.doPost(req, resp);//如果是Post請求，則調用doPost
        } else if (method.equals("PUT")) {
            this.doPut(req, resp);
        } else if (method.equals("DELETE")) {
            this.doDelete(req, resp);
        } else if (method.equals("OPTIONS")) {
            this.doOptions(req, resp);
        } else if (method.equals("TRACE")) {
            this.doTrace(req, resp);
        } else {
            String errMsg = lStrings.getString("http.method_not_implemented");
            Object[] errArgs = new Object[]{method};
            errMsg = MessageFormat.format(errMsg, errArgs);
            resp.sendError(501, errMsg);
        }

    }

內容持續更新中…