知識點梳理：2020還看Servlet？

時間  2021-02-15
標籤 html java web 後端 數組 瀏覽器 緩存 tomcat 安全 服務器 欄目 Tomcat 简体版
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Servlet

0 爲何還看Servlet

2020年了，爲何仍是看Servlet？？？首先這是一個必經的階段，當初開始學習Java Web的時候，這部分就是重點，第二就是在學習了一些更加高級的框架時，仍是時不時會看到它的身影，像Spring等，在學習他的源碼的時候就能夠看到它維護的DispatcherServlet，因此不要再問爲何2020還看這麼土的東西？？ html

固然還有一個問題就是要不要看JSP，這個我的認爲簡單瞭解便可，如今企業中的開發基本都是先後端分離的模式，就算是簡單的搭建，Freemarker、Thymeleaf模板語言也是更加的方便，so 若是你有空，那麼你能夠去看看，可是不須要太過深究java

1 基本概念

Servlet是一個接口，定義了servlet容器識別Java程序的規範web

2 基礎實現

實現Servlet接口

最基礎的servlet實現，直接實現servlet接口，重寫他的5個方法，同時須要在web.xml中配置這個servlet，servlet是根據web.xml中的配置找到對應url的處理者後端

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>

繼承HttpServlet

Servlet3.0

注意⚠️：Servlet3.0是從J2EE 6開始才支持的哦，主要是用於簡化開發，不用再繁瑣的xml配置了，因此能夠直接不使用web.xml數組

使用方法很簡單，直接在servlet上嗎使用@WebServlet註解即刻，經過查看源碼能夠知道，原來配置在web.xml中的配置所有均可以挪到註解的值中瀏覽器

@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 深刻學習

生命週期

Servlet中有五個方法，其中有3個和生命週期有關緩存

  1. init 初始化：Servlet被建立的時候執行，只執行一次
  2. service 服務：Servlet被訪問時執行，每次訪問都會執行
  3. destroy 摧毀：當容器正常關閉時執行，只執行一次

Servlet默認狀況下，是在初次被訪問時建立，也能夠經過配置load-on-startup（默認狀況爲負數，開啓則配置爲0或正整數）來使其隨服務器的啓動而建立，建立時會執行init方法，由此也能夠看出Servlet是一個單例對象，因此在多個用戶訪問的時候會存在線程安全問題，因此儘可能不要在Servlet中使用成員變量或儘可能不要修改Servlet的成員變量。tomcat

destroy方法是隻有在容器正常關閉時纔會去執行，注意是正常關閉，且它是先於容器關閉而執行，因此通常用它來釋放資源。安全

繼承體系

image-20200528224632146

  • GenericServlet實現了Servlet接口，是對於Servlet接口基礎的封裝抽象類，繼承者必須須要重寫service方法，同時能夠根據自身須要重寫其餘4個方法

  • HttpServlet繼承自GenericServlet，是在http協議的基礎上對Servlet進行進一步封裝，其中經常使用的doGet和doPost根據http method的不一樣按需使用，簡化開發服務器

    @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

  1. 一個serlvet能夠配置多個映射

  2. 規則：

    1. /xxx
    2. /xxx/xxx
    3. xxx.xxx
    4. 其中（ ）是表明任意，注意（ ）. xxx 這種寫法不能和 / 一塊兒用
    5. 訪問的優先級是越匹配越優先
    6. 只有（/）的匹配稱爲缺省匹配，其餘都找不到了就匹配這種

4 Request

Request對象的本質

Servlet在tomcat中是經過反射機制建立的對象，傳遞來的Request對象其實是實現了HttpRequestServlet的RequestFacade，此對象由tomcat提供（門面模式）

經常使用的API

  • 獲取請求行

    假設一個請求的請求行是 GET /hello/abc?name=123 HTTP/1.1

    • request.getMethod 獲取GET
    • request.getContextPath 獲取/hello
    • request.getServletPath 獲取/abc
    • request.getQueryString 獲取name=123
    • request.getRequestURI 獲取/hello/abc
    • request.getRequestURL 獲取http://localhost:8080/hello/abc
    • request.getProtocal 獲取 HTTP/1.1
    • request.getRemoteAddr 獲取客戶機的ip地址

  • 獲取請求頭

    • request.getHeader(key) 經過請求頭名稱獲取請求頭信息

      • 防盜鏈

        • 所謂防盜鏈是指防止其餘web站點頁面經過鏈接本站點的頁面來訪問本站點內容，這樣對於本站點來講侵犯了本站點的版權

        • request.getHeader("referer")能夠獲取來源，當值爲null表明瀏覽器地址欄直接輸入訪問，經過對於域名的匹配能夠達到防盜鏈的效果

          @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("來自瀏覽器的地址直接訪問");
        }else if (referer.contains("localhost:8080")) {
            System.out.println("本地訪問");
        }else {
            System.out.println("不知道什麼鬼地方訪問的");
        }
    }
    • request.getHeaderNames 獲取全部請求頭的名稱

  • 獲取請求體

    • request.getReader 獲取請求體（字符流）
    • request.getInputStream 獲取請求體（字節流）用於文件上傳

  • 獲取請求參數

    • request.getRequestParam(name) 根據名字獲取參數

      • request.getParameterValues(name) 根據名字獲取參數數組
    • request.getParameterNames 獲取全部請求參數的名字

    • request.getParamterMap 獲取全部請求參數 k-v，封進一個map

      • 中文亂碼是由於頁面傳輸的流編碼格式通過tomcat的接受轉換不一致致使的，頁面傳上來是utf-8，tomcat內部是iso編碼，再輸出到控制檯utf-8就亂了，因此須要在讀取參數前先轉換一下request的編碼，直接使用req.setCharacterEncoding("utf-8");便可

  • 請求轉發

    • request..getRequestDispatcher("目標路徑").forward(req, resp);
    • 特色 一、服務器重定向瀏覽器無感 二、一次請求 三、只能重定向到內部資源 四、訪問的http method = 轉發的 http method

  • 域對象

    • 範圍就是一次請求，服務器內請求轉發的時候能夠傳遞數據
    • request.setAttribute("key", value) 向域對象裏面存值
    • request.getAttribute("key") 從域對象裏面取值，取不到就是null
    • request.removeAttribute("key") 從域對象裏面移除key對應的值

  • 獲取ServletContext對象

    • request.getServletContext

5 Response

經常使用API

  • 設置響應頭

    • response.setHeader(key, value)

  • 設置響應體

    • 獲取輸出流

      • 字節流 response.getWriter
      • 字符流 response.getOutputStream
    • 使用輸出流輸出數據

重定向

  • 設置 http code 302，提示瀏覽器進行客戶端重定向
  • 設置重定向地址
  • 特色：一、在客戶端瀏覽器進行 二、實際發起了兩次請求 三、能夠訪問任意資源

實戰-驗證碼

其實就是利用繪圖工具繪製一張二維碼的圖片，再經過response的字節輸出流，輸出圖片對象

@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);
        // 這裏能夠自定義驗證碼內容
        String i = String.valueOf(new Random().nextInt(100));
        graphics.drawString(i, 50, 25);
        ImageIO.write(bufferedImage, "jpg", resp.getOutputStream());
    }
}

6 ServletContext

域對象

ServletContext域對象是在容器啓動時便建立，對於全部項目中的Servlet共享，不管是request對象獲取的servlet context仍是GenericServlet抽象父類提供的方法，獲取的都是同一個對象，域對象存取數據方法和request對象同樣

  • servletContext.setAttribute("key", value) 向域對象裏面存值
  • servletContext.getAttribute("key") 從域對象裏面取值，取不到就是null
  • servletContext.removeAttribute("key") 從域對象裏面移除key對應的值

獲取MIME-TYPE

  • servletContext.getMimeType(文件絕對路徑)
  • Mime-type的格式：大類型/小類型
  • 做用：瀏覽器一般使用MIME類型（而不是文件擴展名）來肯定如何處理URL，所以Web服務器在響應頭中添加正確的MIME類型很是重要。若是配置不正確，瀏覽器可能會曲解文件內容，網站將沒法正常工做，而且下載的文件也會被錯誤處理。
@WebServlet("/context")
public class ContextServlet extends HttpServlet {

    @Override
    protected void doGet(HttpServletRequest req, HttpServletResponse resp) throws ServletException, IOException {
        // 這兩個獲取的是同一個
        ServletContext servletContext = req.getServletContext();
//        ServletContext servletContext1 = getServletContext();
        File file = new File(servletContext.getRealPath("/hehe.html"));
        String mimeType = servletContext.getMimeType(file.getName()); // 輸出:text/html
        System.out.println(mimeType);
    }
}

獲取文件正式路徑

  • servletContext.getRealPath(項目文件相對路徑)
  • 其實就是tomcat的虛擬目錄地址+相對地址

實戰-文件下載

其實步驟很簡單

一、告訴瀏覽器要下載一個文件 resp.setHeader("content-disposition", "attachment;filename=你好.jpg");

二、把要下載的文件加載進入resp的字節輸出流中

@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

運行servlet時可能會要一些輔助的信息，ServletConfig提供了這個空間去存這些信息

對於傳統的xml方式的配置，在servlet標籤中添加init-param標籤便可

<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>

對於更加簡單方便的註解，使用方式也是更加簡單

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

注意⚠️：servlet config的配置僅僅在配置的servlet中有效哦

servlet獲取配置的方法和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 會話技術

一次會話中包含着屢次請求和響應，所謂一次會話就是瀏覽器第一次和服務端發請求，此時會話創建，知道有一方關閉，這次會話才中止。會話技術就是在此次會話內共享數據，方式主要有二 一、cookie 二、session

9 cookie

基本操做

  • 新建cookie對象

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

  • 向客戶端設置cookie

    resp.addCookie(cookie);

  • 獲取客戶端cookie

    Cookie[] cookies = req.getCookies();

cookie的本質

本質就是利用了http header的add-cookie和cookie，服務端設置cookie本質就是在header中加上add-cookie，服務端取出cookie也就是解析header中cookie的值

多個cookie

容許同時存在多個cookie，只要屢次addCookie便可

Cookie的有效時間

  • cookie.setMaxAge(seconds) 存放秒值
  • seconds爲正數表明存活的時間，負數爲默認即關閉會話就清楚，0表明當即清除

Cookie共享問題

  • 默認狀況下cookie是不共享的
  • cookie.setPath 能夠設置項目內的cookie共享，如setPath("/abc")，那麼uri中/abc下的均可以共享
  • cookie.setDomain 能夠設置域名共享，如設置了 .baidu.com 那麼，xxx.baidu.com均可以共享這個cookie

Cookie特殊符號問題

  • 有個特別的地方，cookie不支持特殊符號，因此使用時最好先對其進行轉碼 URLEncoder.encode，取值時別忘了解碼URLDecoder.decode

實戰-記住上次登陸時間

實現思路比較簡單，程序開始直接獲取cookie，並檢索獲取到的cookie中是否存在咱們設置過的cookie，有表明曾經登陸過，沒有表明初次登陸

@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")) {
                    // 取出上次的時間
                    String lastLoginTime = URLDecoder.decode(item.getValue(), "utf-8");
                    // 存入當前的時間
                    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("上次登陸時間：" + 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("初次登陸，歡迎您");
    }

}

10 Session

基本操做

和cookie相似

  • 獲取session對象：request.getSession
  • session域對象使用：session.setAttribute | session.getAttribute | session.removeAttribute

session實現原理

session實現本質是經過cookie來實現的，能夠看到會話創建完成後，服務器會在內存中建立session對象，並會在響應中添加name爲JSESSIONID的cookie，表明本次會話的對象標識。在同一次會話過程當中，瀏覽器訪問就會帶上這個JSESSIONID進行請求，服務端接受以後經過對比ID與內存中的對象，判斷本次會話是否和以前的相同。

session存活時間

使用tomcat容器，session的默認存活時間時30分鐘，默認的配置是在tomcat/conf/web.xml中進行配置，用戶能夠修改其中的session-config手動對其修改

客戶端關閉後，下次請求的session是否還相同

默認狀況下，客戶端關閉，因爲cookie的特性，cookie會隨着瀏覽器關閉而清除，因此不相同；可是咱們瞭解了session的基本原理以後，能夠經過手動設置JSESSIONID cookie的存活時間，達到緩存cookie的效果，那麼下次在打開瀏覽器的請求就能夠保持同一個session

服務端關閉後，下次請求的session是否還相同

不作任何處理的狀況下，服務端關閉，內存中的session對象天然就不存在，因此不可能相同。要保持session，須要進行session的鈍化，即在服務端關閉以前持久化存儲session對象信息，並在服務端重啓時進行session活化，即將鈍化的session從新加載進入內存。

咱們經常使用的tomcat容器爲咱們提供了這一個功能

session和cookie的對比

  1. session是服務端會話技術，cookie是客戶端會話技術
  2. session中的值類型能夠任意，大小能夠任意；cookie只能存字符值，大小受到瀏覽器的限制
  3. session因爲存放在服務端內存中相對安全；cookie直接由客戶端瀏覽器進行管理不太安全

11 Filter

基本使用

用法十分簡單，經過實現Filter接口，重寫三個方法便可，其中主要的過濾方法就是doFilter

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

    @Override
    public void init(FilterConfig filterConfig) throws ServletException {
        // 隨服務器啓動而建立
        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() {
        // 隨服務器關閉而銷燬
        System.out.println("destroy  ...");
    }

}

生命週期

  • init 隨服務器啓動而建立
  • destroy 隨服務器關閉而銷燬

多個Filter

能夠對於同一個訪問地址配置多個Filter，構成所謂的過濾器鏈，在訪問到達servlet的具體方法前，先依次由外而內的經過filter的過濾（filterChain.doFilter以前的語句），結束servlet的service方法後，再由內而外的執行一次filter過濾（filterChain.doFilter以後的語句）

攔截順序

分爲兩種狀況：

  1. xml配置，則根據配置順序的不一樣，配置在上面的先執行，再一次向下
  2. 註解配置，根據Filter類的類名的首字母排序按順序執行（有點坑）

FilterConfig

做用同ServletConfig，用法更是同樣，再也不過多贅述，都是在xml中配置init-param或者在註解中配置，並只能在對應的filter中才能獲取。

Dispatcher

默認狀況下，過濾器只過濾請求，若是要過濾轉發或其餘的一些狀況，也想攔截時須要配置這個參數

  • REUQEST 默認，表明過濾請求
  • FORWARD 表明過濾轉發
  • INCLUDE 表明若是頁面被include標籤引用，會進行過濾（用的少）
  • ERROR 表明出現全局錯誤須要跳轉至錯誤頁時會進行攔截（用的少）

12 JSP & Listener等等。。。

關於JSP&Listener或者一些細枝末節我不作過多的探究，由於這部分對於後續的學習沒有更多的幫助，由於確實用的實在太少了，後續研究框架的源碼也不多會看到他們，因此算了算了，哈哈哈哈主要仍是懶

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