知识点梳理：2020还看Servlet？

时间 2021-02-15

标签 html java web 后端数组浏览器缓存 tomcat 安全服务器栏目 Tomcat 繁體版

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Servlet

0 为何还看Servlet

2020年了，为何仍是看Servlet？？？首先这是一个必经的阶段，当初开始学习Java Web的时候，这部分就是重点，第二就是在学习了一些更加高级的框架时，仍是时不时会看到它的身影，像Spring等，在学习他的源码的时候就能够看到它维护的DispatcherServlet，因此不要再问为何2020还看这么土的东西？？ html

固然还有一个问题就是要不要看JSP，这个我的认为简单了解便可，如今企业中的开发基本都是先后端分离的模式，就算是简单的搭建，Freemarker、Thymeleaf模板语言也是更加的方便，so 若是你有空，那么你能够去看看，可是不须要太过深究java

1 基本概念

Servlet是一个接口，定义了servlet容器识别Java程序的规范web

2 基础实现

实现Servlet接口

最基础的servlet实现，直接实现servlet接口，重写他的5个方法，同时须要在web.xml中配置这个servlet，servlet是根据web.xml中的配置找到对应url的处理者后端

public class HelloServlet implements Servlet {
    @Override
    public void init(ServletConfig servletConfig) throws ServletException {
        System.out.println("init ...");
    }

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

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

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

    @Override
    public void destroy() {
        System.out.println("destroy ...");
    }
}

<?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_3_1.xsd"
         version="3.1">

    <servlet>
        <servlet-name>HelloServlet</servlet-name>
        <servlet-class>com.learn.servlet.HelloServlet</servlet-class>
    </servlet>

    <servlet-mapping>
        <servlet-name>HelloServlet</servlet-name>
        <url-pattern>/hello</url-pattern>
    </servlet-mapping>

</web-app>

继承HttpServlet

Servlet3.0

注意⚠️：Servlet3.0是从J2EE 6开始才支持的哦，主要是用于简化开发，不用再繁琐的xml配置了，因此能够直接不使用web.xml数组

使用方法很简单，直接在servlet上吗使用@WebServlet注解即刻，经过查看源码能够知道，原来配置在web.xml中的配置所有均可以挪到注解的值中浏览器

@WebServlet(name = "hello3", urlPatterns = {"/hello3"})
public class HelloServlet3 implements Servlet {
    @Override
    public void init(ServletConfig servletConfig) throws ServletException {

    }

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

    @Override
    public void service(ServletRequest servletRequest, ServletResponse servletResponse) throws ServletException, IOException {
        System.out.println("servlet 3.0 ...");
    }

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

    @Override
    public void destroy() {

    }
}

@Target({ElementType.TYPE})
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
@Documented
public @interface WebServlet {
    String name() default "";

    String[] value() default {};

    String[] urlPatterns() default {};

    int loadOnStartup() default -1;

    WebInitParam[] initParams() default {};

    boolean asyncSupported() default false;

    String smallIcon() default "";

    String largeIcon() default "";

    String description() default "";

    String displayName() default "";
}

3 深刻学习

生命周期

Servlet中有五个方法，其中有3个和生命周期有关缓存

init 初始化：Servlet被建立的时候执行，只执行一次
service 服务：Servlet被访问时执行，每次访问都会执行
destroy 摧毁：当容器正常关闭时执行，只执行一次

Servlet默认状况下，是在初次被访问时建立，也能够经过配置load-on-startup（默认状况为负数，开启则配置为0或正整数）来使其随服务器的启动而建立，建立时会执行init方法，由此也能够看出Servlet是一个单例对象，因此在多个用户访问的时候会存在线程安全问题，因此尽可能不要在Servlet中使用成员变量或尽可能不要修改Servlet的成员变量。tomcat

destroy方法是只有在容器正常关闭时才会去执行，注意是正常关闭，且它是先于容器关闭而执行，因此通常用它来释放资源。安全

继承体系

GenericServlet实现了Servlet接口，是对于Servlet接口基础的封装抽象类，继承者必须须要重写service方法，同时能够根据自身须要重写其余4个方法

HttpServlet继承自GenericServlet，是在http协议的基础上对Servlet进行进一步封装，其中经常使用的doGet和doPost根据http method的不一样按需使用，简化开发服务器

@WebServlet("/http")
public class HelloHttpServlet extends HttpServlet {

    @Override
    protected void doGet(HttpServletRequest req, HttpServletResponse resp) throws ServletException, IOException {
        System.out.println("do get ...");
    }


    @Override
    protected void doPost(HttpServletRequest req, HttpServletResponse resp) throws ServletException, IOException {
        System.out.println("do post ...");
    }

}

mapping的通配符

一个serlvet能够配置多个映射
规则：
1. /xxx
2. /xxx/xxx
3. xxx.xxx
4. 其中（ ）是表明任意，注意（ ）. xxx 这种写法不能和 / 一块儿用
5. 访问的优先级是越匹配越优先
6. 只有（/）的匹配称为缺省匹配，其余都找不到了就匹配这种

4 Request

Request对象的本质

Servlet在tomcat中是经过反射机制建立的对象，传递来的Request对象其实是实现了HttpRequestServlet的RequestFacade，此对象由tomcat提供（门面模式）

经常使用的API

获取请求行
假设一个请求的请求行是 GET /hello/abc?name=123 HTTP/1.1
- request.getMethod 获取GET
- request.getContextPath 获取/hello
- request.getServletPath 获取/abc
- request.getQueryString 获取name=123
- request.getRequestURI 获取/hello/abc
- request.getRequestURL 获取http://localhost:8080/hello/abc
- request.getProtocal 获取 HTTP/1.1
- request.getRemoteAddr 获取客户机的ip地址

获取请求头

request.getHeader(key) 经过请求头名称获取请求头信息

防盗链

所谓防盗链是指防止其余web站点页面经过链接本站点的页面来访问本站点内容，这样对于本站点来讲侵犯了本站点的版权

request.getHeader("referer")能够获取来源，当值为null表明浏览器地址栏直接输入访问，经过对于域名的匹配能够达到防盗链的效果

@Override
    protected void doGet(HttpServletRequest req, HttpServletResponse resp) throws ServletException, IOException {
        System.out.println("do get ...");
        System.out.println(req.getHeader("referer"));
        String referer = req.getHeader("referer");
        if (referer == null)  {
            System.out.println("来自浏览器的地址直接访问");
        }else if (referer.contains("localhost:8080")) {
            System.out.println("本地访问");
        }else {
            System.out.println("不知道什么鬼地方访问的");
        }
    }

request.getHeaderNames 获取全部请求头的名称

获取请求体
- request.getReader 获取请求体（字符流）
- request.getInputStream 获取请求体（字节流）用于文件上传
获取请求参数
- request.getRequestParam(name) 根据名字获取参数
  - request.getParameterValues(name) 根据名字获取参数数组
- request.getParameterNames 获取全部请求参数的名字
- request.getParamterMap 获取全部请求参数 k-v，封进一个map
  - 中文乱码是由于页面传输的流编码格式通过tomcat的接受转换不一致致使的，页面传上来是utf-8，tomcat内部是iso编码，再输出到控制台utf-8就乱了，因此须要在读取参数前先转换一下request的编码，直接使用req.setCharacterEncoding("utf-8");便可
请求转发
- request..getRequestDispatcher("目标路径").forward(req, resp);
- 特色一、服务器重定向浏览器无感二、一次请求三、只能重定向到内部资源四、访问的http method = 转发的 http method
域对象
- 范围就是一次请求，服务器内请求转发的时候能够传递数据
- request.setAttribute("key", value) 向域对象里面存值
- request.getAttribute("key") 从域对象里面取值，取不到就是null
- request.removeAttribute("key") 从域对象里面移除key对应的值
获取ServletContext对象
- request.getServletContext

5 Response

经常使用API

设置响应头
- response.setHeader(key, value)
设置响应体
- 获取输出流
  - 字节流 response.getWriter
  - 字符流 response.getOutputStream
- 使用输出流输出数据

重定向

设置 http code 302，提示浏览器进行客户端重定向
设置重定向地址
特色：一、在客户端浏览器进行二、实际发起了两次请求三、能够访问任意资源

实战-验证码

其实就是利用绘图工具绘制一张二维码的图片，再经过response的字节输出流，输出图片对象

@WebServlet("/verify")
public class VerifyCodeServlet extends HttpServlet {

    @Override
    protected void doGet(HttpServletRequest req, HttpServletResponse resp) throws ServletException, IOException {
        BufferedImage bufferedImage = new BufferedImage(100, 50, BufferedImage.TYPE_INT_RGB);
        Graphics graphics = bufferedImage.getGraphics();
        graphics.setColor(Color.PINK);
        graphics.fillRect(0,0,100, 50);
        graphics.setColor(Color.BLUE);
        graphics.drawRect(0,0,100-1,50-1);
        // 这里能够自定义验证码内容
        String i = String.valueOf(new Random().nextInt(100));
        graphics.drawString(i, 50, 25);
        ImageIO.write(bufferedImage, "jpg", resp.getOutputStream());
    }
}

6 ServletContext

域对象

ServletContext域对象是在容器启动时便建立，对于全部项目中的Servlet共享，不管是request对象获取的servlet context仍是GenericServlet抽象父类提供的方法，获取的都是同一个对象，域对象存取数据方法和request对象同样

servletContext.setAttribute("key", value) 向域对象里面存值
servletContext.getAttribute("key") 从域对象里面取值，取不到就是null
servletContext.removeAttribute("key") 从域对象里面移除key对应的值

获取MIME-TYPE

servletContext.getMimeType(文件绝对路径)
Mime-type的格式：大类型/小类型
做用：浏览器一般使用MIME类型（而不是文件扩展名）来肯定如何处理URL，所以Web服务器在响应头中添加正确的MIME类型很是重要。若是配置不正确，浏览器可能会曲解文件内容，网站将没法正常工做，而且下载的文件也会被错误处理。

@WebServlet("/context")
public class ContextServlet extends HttpServlet {

    @Override
    protected void doGet(HttpServletRequest req, HttpServletResponse resp) throws ServletException, IOException {
        // 这两个获取的是同一个
        ServletContext servletContext = req.getServletContext();
//        ServletContext servletContext1 = getServletContext();
        File file = new File(servletContext.getRealPath("/hehe.html"));
        String mimeType = servletContext.getMimeType(file.getName()); // 输出:text/html
        System.out.println(mimeType);
    }
}

获取文件正式路径

servletContext.getRealPath(项目文件相对路径)
其实就是tomcat的虚拟目录地址+相对地址

实战-文件下载

其实步骤很简单

一、告诉浏览器要下载一个文件 resp.setHeader("content-disposition", "attachment;filename=你好.jpg");

二、把要下载的文件加载进入resp的字节输出流中

@WebServlet("/download")
public class DownloadServlet extends HttpServlet {

    @Override
    protected void doGet(HttpServletRequest req, HttpServletResponse resp) throws ServletException, IOException {
        resp.setCharacterEncoding("utf-8");
        String fileName = req.getParameter("fileName");
        String realPath = getServletContext().getRealPath(fileName);
        resp.setHeader("content-disposition", "attachment;filename=你好.jpg");
        ImageIO.write(ImageIO.read(new File(realPath)), "jpg", resp.getOutputStream());
    }
}

7 ServletConfig

运行servlet时可能会要一些辅助的信息，ServletConfig提供了这个空间去存这些信息

对于传统的xml方式的配置，在servlet标签中添加init-param标签便可

<servlet>
        <servlet-name>HelloServlet</servlet-name>
        <servlet-class>com.learn.servlet.HelloServlet</servlet-class>
        <init-param>
            <param-name>hello</param-name>
            <param-value>this is hello value</param-value>
        </init-param>
    </servlet>

对于更加简单方便的注解，使用方式也是更加简单

@WebServlet(urlPatterns = "/config",  initParams = {@WebInitParam(name = "abc", value = "123")})

注意⚠️：servlet config的配置仅仅在配置的servlet中有效哦

servlet获取配置的方法和servlet context相似

@WebServlet(urlPatterns = "/config",  initParams = {@WebInitParam(name = "abc", value = "123")})
public class ConfigServlet extends HttpServlet {

    @Override
    protected void doGet(HttpServletRequest req, HttpServletResponse resp) throws ServletException, IOException {
        ServletConfig servletConfig = getServletConfig();
        String abc = servletConfig.getInitParameter("abc");
        System.out.println(abc);
    }
}

8 会话技术

一次会话中包含着屡次请求和响应，所谓一次会话就是浏览器第一次和服务端发请求，此时会话创建，知道有一方关闭，这次会话才中止。会话技术就是在此次会话内共享数据，方式主要有二一、cookie 二、session

9 cookie

基本操做

新建cookie对象

Cookie cookie = new Cookie("abc", "123");

向客户端设置cookie
```
resp.addCookie(cookie);
```
获取客户端cookie
```
Cookie[] cookies = req.getCookies();
```

cookie的本质

本质就是利用了http header的add-cookie和cookie，服务端设置cookie本质就是在header中加上add-cookie，服务端取出cookie也就是解析header中cookie的值

多个cookie

容许同时存在多个cookie，只要屡次addCookie便可

Cookie的有效时间

cookie.setMaxAge(seconds) 存放秒值
seconds为正数表明存活的时间，负数为默认即关闭会话就清楚，0表明当即清除

Cookie共享问题

默认状况下cookie是不共享的
cookie.setPath 能够设置项目内的cookie共享，如setPath("/abc")，那么uri中/abc下的均可以共享
cookie.setDomain 能够设置域名共享，如设置了 .baidu.com 那么，xxx.baidu.com均可以共享这个cookie

Cookie特殊符号问题

有个特别的地方，cookie不支持特殊符号，因此使用时最好先对其进行转码 URLEncoder.encode，取值时别忘了解码URLDecoder.decode

实战-记住上次登陆时间

实现思路比较简单，程序开始直接获取cookie，并检索获取到的cookie中是否存在咱们设置过的cookie，有表明曾经登陆过，没有表明初次登陆

@WebServlet("/ct")
public class CookieTestServlet extends HttpServlet {

    @Override
    protected void doGet(HttpServletRequest req, HttpServletResponse resp) 
      throws ServletException, IOException {
        resp.setContentType("text/html;charset=utf-8");
        Cookie[] cookies = req.getCookies();
        if (cookies != null) {
            for (Cookie item: cookies) {
                if (item.getName().equals("loginTime")) {
                    // 取出上次的时间
                    String lastLoginTime = URLDecoder.decode(item.getValue(), "utf-8");
                    // 存入当前的时间
                    item.setMaxAge(60 * 60 * 24 * 30);
                    item.setValue(URLEncoder.encode(new SimpleDateFormat("yyyy-MM-dd HH:mm:ss")\
                                                    .format(new Date()),"utf-8"));
                    resp.addCookie(item);
                    resp.getWriter().println("上次登陆时间：" + lastLoginTime);
                    return;
                }
            }
        }
        Cookie cookie = new Cookie("loginTime", 
                                   URLEncoder.encode(new SimpleDateFormat("yyyy-MM-dd HH:mm:ss")
                                                     .format(new Date()),"utf-8"));
        cookie.setMaxAge(60 * 60 * 24 * 30);
        resp.addCookie(cookie);
        resp.getWriter().println("初次登陆，欢迎您");
    }

}

10 Session

基本操做

和cookie相似

获取session对象：request.getSession
session域对象使用：session.setAttribute | session.getAttribute | session.removeAttribute

session实现原理

session实现本质是经过cookie来实现的，能够看到会话创建完成后，服务器会在内存中建立session对象，并会在响应中添加name为JSESSIONID的cookie，表明本次会话的对象标识。在同一次会话过程当中，浏览器访问就会带上这个JSESSIONID进行请求，服务端接受以后经过对比ID与内存中的对象，判断本次会话是否和以前的相同。

session存活时间

使用tomcat容器，session的默认存活时间时30分钟，默认的配置是在tomcat/conf/web.xml中进行配置，用户能够修改其中的session-config手动对其修改

客户端关闭后，下次请求的session是否还相同

默认状况下，客户端关闭，因为cookie的特性，cookie会随着浏览器关闭而清除，因此不相同；可是咱们了解了session的基本原理以后，能够经过手动设置JSESSIONID cookie的存活时间，达到缓存cookie的效果，那么下次在打开浏览器的请求就能够保持同一个session

服务端关闭后，下次请求的session是否还相同

不作任何处理的状况下，服务端关闭，内存中的session对象天然就不存在，因此不可能相同。要保持session，须要进行session的钝化，即在服务端关闭以前持久化存储session对象信息，并在服务端重启时进行session活化，即将钝化的session从新加载进入内存。

咱们经常使用的tomcat容器为咱们提供了这一个功能

session和cookie的对比

session是服务端会话技术，cookie是客户端会话技术
session中的值类型能够任意，大小能够任意；cookie只能存字符值，大小受到浏览器的限制
session因为存放在服务端内存中相对安全；cookie直接由客户端浏览器进行管理不太安全

11 Filter

基本使用

用法十分简单，经过实现Filter接口，重写三个方法便可，其中主要的过滤方法就是doFilter

@WebFilter(urlPatterns = "/hello3")
public class FilterDemo implements Filter {

    @Override
    public void init(FilterConfig filterConfig) throws ServletException {
        // 随服务器启动而建立
        System.out.println("init ... ");
    }

    @Override
    public void doFilter(ServletRequest servletRequest, ServletResponse servletResponse, FilterChain filterChain) throws IOException, ServletException {
        System.out.println("filter ...");
        filterChain.doFilter(servletRequest, servletResponse);
    }

    @Override
    public void destroy() {
        // 随服务器关闭而销毁
        System.out.println("destroy  ...");
    }

}

生命周期

init 随服务器启动而建立
destroy 随服务器关闭而销毁

多个Filter

能够对于同一个访问地址配置多个Filter，构成所谓的过滤器链，在访问到达servlet的具体方法前，先依次由外而内的经过filter的过滤（filterChain.doFilter以前的语句），结束servlet的service方法后，再由内而外的执行一次filter过滤（filterChain.doFilter以后的语句）

拦截顺序

分为两种状况：

xml配置，则根据配置顺序的不一样，配置在上面的先执行，再一次向下
注解配置，根据Filter类的类名的首字母排序按顺序执行（有点坑）

FilterConfig

做用同ServletConfig，用法更是同样，再也不过多赘述，都是在xml中配置init-param或者在注解中配置，并只能在对应的filter中才能获取。

Dispatcher

默认状况下，过滤器只过滤请求，若是要过滤转发或其余的一些状况，也想拦截时须要配置这个参数

REUQEST 默认，表明过滤请求
FORWARD 表明过滤转发
INCLUDE 表明若是页面被include标签引用，会进行过滤（用的少）
ERROR 表明出现全局错误须要跳转至错误页时会进行拦截（用的少）

12 JSP & Listener等等。。。

关于JSP&Listener或者一些细枝末节我不作过多的探究，由于这部分对于后续的学习没有更多的帮助，由于确实用的实在太少了，后续研究框架的源码也不多会看到他们，因此算了算了，哈哈哈哈主要仍是懒

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