Servlet学习笔记

简介

浏览器请求处理流程：浏览器发请求 => 服务器tomcat( => 应用程序 ( => servlet) )

Servlet应用的三大作用域：request，session，application

tomcat存放项目的层级结构

注释：servlet原引用包名 javax.servlet，2017年，被oracle把servlet捐给了eclipse基金会，不让使用java包名，tomcat10之后，servlet的包名更名为jakarta.servlet。

1. Web.xml（配置）

配置的加载顺序： ServletContext> context-param > listener > filter > servlet

web-app 根标签：xmlns:xsi 命名空间实例，xmlns xml文档位置，xsi:schemaLocation 模式位置

1.1 应用名称

应用名称：display-name // 不影响程序执行，可省略不写（非必须）

1.2 应用描述

应用描述：description // 不影响程序执行，可省略不写（非必须）

1.3 配置上下文参数

(1) 上下文参数：context-param // 可以配置多个或不写，用于程序启动时获取全局变量。

(2) 参数名：context-name

(3) 参数值：context-value // 值也可以是配置文件，默认在WEB-INFO下读取，配置到其他路径<param-value>classpath*:META-INF/xx.xml</param-value>

1.4 配置监听器

(1) 监听器：listener // 监听全局，会话，请求，的创建销毁与域对象的变更

(2) 监听处理类：listener-class

1.5 配置过滤器

(1) 过滤器：filter

(2) 过滤器名：filter-name

(3) 过滤器类：filter-class

(4) 过滤器参数：init-param, param-name, param-value

(5) 过滤器配置：filter-mapping

(6) 过滤器过滤路径：url-pattern // 匹配的是url名称与资源是否存在无关。

(7) 过滤拦截器名：servlet-name // web.xml只能拦截web.xml配置的servlet名，注解servlet拦不住

(8) 过滤器访问权限：dispatcher

注释：dispatcher配置：REQUEST(过滤器应用于来自客户端的请求), INCLUDE(应用于RequestDispatcher的include请求), FORWARD(应用于RequestDispatcher的forward请求), ERROR(应用于发生错误引起的转发请求)

1.6 配置处理器

(1) 处理器：servlet

(2) 处理器名：servlet-name

(3) 处理器类：servlet-class

(4) 处理器参数：init-param, param-name, param-value

(5) 处理器加载顺：load-on-startup // 不写或负数首次访问加载，0-10由小到大加载

(6) 处理器配置：servlet-mapping

(7) 处理器处理路径：url-pattern

1.7 配置会话

(1) 会话配置：session-config

(2) 会话超时时间：session-timeout // 单位分钟，负数或0永久有效。

注释：应用web.xml不设置默认执行的是tomcat的配置30分钟会话超时。

1.8 配置文件后缀

(1) 配置MIME：mime-mapping

(2) 文件后缀：extension

(3) 传送方式：mime-type

注释：当浏览器访问服务器的文件时，根据文件后缀匹配extension找到mime-type，以该方式将文件传输给浏览器。text/plain和text/html是浏览器可识别直接能打开的类型。浏览器不识别的类型会下载该文件。tomcat默认配置了大部分类型的文件，应用内配置mime主要用于自定义文件后缀的识别。***注意修改mime-mapping配置后需要清空浏览器缓存才会生效。

1.9 配置欢迎页

(1) 欢迎页列表：welcome-file-list // 默认欢迎页，不指定servlet请求的默认显示页面

(2) 欢迎页： welcome-file // 配置默认显示页面，按定义的先后顺序，执行优先级表示

注释：不配置默认找 webapp根目录下的 index.html 没有则找 index.jsp，还没有报404错误

1.10 配置异常处理

(1) 异常配置：error-page

(2) 错误码：error-code // 404，配置错误码，拦截错误或response.sendError返回的错误码

(3) 异常类：exception-type // 异常类配置

(4) 异常处理页面：location // 值 /xxx.jsp，/servlet 要跳转的页面或请求

注释：jsp配置的是单个页面的错误页，优先级高。web.xml配置的是整个应用的错误页。

java.lang.Throwable是异常的根类，location必须以/开头，代表应用根目录

1.11 配置JSP设置

详细在下一个jsp笔记中记录

jsp-config

taglib

jsp-property-group

description 设置说明

display-name 设定名称

url-pattern 影响范围例如：*.jsp

el-ignored (true 不支持el , false 支持el)

scripting-invalid (true 不支持脚本 <% src.. %>

page-encoding (jsp网页编码例如：GBK)

include-prelude (jsp网页头)

include-coda （jsp网页结尾）

2. 全局应用（application）

Web容器(tomcat)启动时为每个web应用创建唯一的ServletContext实例

2.1 获取ServletContext方式

(1) request.getServletContext() // Servlet,GenericServlet,HttpServlet,JSP

(2) request.getSession().getServletContext() // HttpServlet,JSP

(3) getServletConfig().getServletContext() // Servlet,GenericServlet,HttpServlet,JSP

(4) getServletContext() // GenericServlet,HttpServlet,JSP

2.2 获取Context-Param的值

(1) 获取参数value值：servletContext.getInitParameter("param1");

(2) 获取全部name值：servletContext.getInitParameterNames();

2.3 ServletContext域对象

(1) 获取全局域对象值：servletContext.getAttribute("key")

(2) 设置全局域对象值：servletContext.setAttribute("key","value")

(3) 删除全局域对象值：servletContext.removeAttribute("key");

(4) 获取全局域对象名：servletContext.getAttributeNames();

2.4 ServletContext转发

全局转发：context.getRequestDispatcher("/WEB-INF/JSP/xx.jsp").forward(request, response); // 省略了/应用名，只能转本应用下 /开头的应用根目录请求，不能跨应用。与请求转发不同必须以/开头。

2.5 获取配置文件内容

(1) 新建配置对象：Properties pro = new Properties();

(2) 取得ServletContext：ServletContext context = getServletContext();

(3) 取得文件流：InputStream in = context.getResourceAsStream("/WEB-INF/test.properties");

(4) 加载配置文件数据：pro.load(in);

(5) 关闭文件流：in.close();

(6) 取得配置文件内容：String name = (String)pro.getProperty("username");

2.6 ServletContext方法

(1) 获取应用请求路径：servletContext.getContextPath(); // 获取【/应用的请求】

(2) 获取配置的项目名：servletContext.getServletContextName(); // 获取应用名

(3) 获取服务器名：servletContext.getServerInfo(); // 获取 Apache Tomcat/版本号

(4) 获取项目盘符：servletContext.getRealPath("/"); // 获取盘符:\路径...\应用名\

(5) 略

3. 监听器（listener）

一共有8个监听器接口，随着技术变化只有ServletContextListener有用。

3.1 应用监听器

(1) 监听全局对象的创建与销毁：ServletContextListener // 服务器启动时创建，停止时销毁

(2) 监听全局的域对象：ServletContextAttributeListener // 添加修改删除全局域时触发

3.2 请求监听器

(1) 监听请求的创建与销毁：ServletRequestListener // 请求开始创建，请求结束销毁

(2) 监听请求的域对象：ServletRequestAttributeListener // 添加修改删除请求域时触发

3.3 会话监听器

(1) 监听会话的创建与销毁：HttpSessionListener // 首次请求后创建，超时或退出销毁

(2) 监听会话的域对象：HttpSessionAttributeListener // 添加修改删除会话域时触发

(3) HttpSessionActivationListener

(4) HttpSessionBindingListener

3.4 注解配置listener

(1) 注解配置：@WebListener

4. 过滤器（filter）

在后端处理请求之前拦截请求，在响应返回浏览器之前处理响应

4.1 创建过滤器

创建filter步骤：(1)实现filter接口，(2)重写dofilter方法，(3)配置xml文件

4.1.1 实现Filter接口

需重写doFilter方法

(1) 实现init方法：init // 项目启动加载方法初始化只调用1次，可获取filterConfig

(2) 实现doFilter方法：doFilter // (req, res, chain) 执行过滤chain.doFilter转下一个过滤器处理

(3) 实现destroy方法：destroy // 项目停止时，执行。

4.1.2 继承GenericFilter抽象类

GenericFilter实现了Filter接口，需重写doFilter方法

(1) 初始化：init

(2) 获取Filter名：getFilterName() // web.xml配置的filter-name

(3) 获取全局对象：getServletContext()

(4) 获取Filter对象：getFilterConfig()

(5) 获取Filter参数名：filterConfig.getInitParameterNames()

(6) 获取Filter参数值：filterConfig.getInitParameter("name")

4.1.3 继承HttpFilter抽象类

HttpFilter继承了GenericFilter，需重写doFilter方法

(1) 执行过滤器：doFilter // 过滤器处理完，要继续执行需要调用FilterChain的doFilter方法，不调用则不会执行后续filter或servlet，若过滤器拦截请求用return结束程序。

4.2 Filter执行顺序

(1) 第一优先级：url-pattern // 【/*】【*.do】由配置顺序从上到下先执行

(2) 第二优先级：servlet-name // 【web.xml配置的servlet-name】

4.3 注解配置Filter

执行优先级：urlPatterns或value【/*】【*.do】先执行，servlet-name后执行,

注释：同级的多个urlPatterns的过滤器，可能是按文件名的先后顺序执行的。

4.3.1 注解配置Filter的URL

(1) URL配置：@WebFilter(urlPatterns="/xxx") // 等同于web.xml的<url-pattern>

(2) 默认属性：@WebFilter(value="/xxx") // value与urlPatterns 作用相同

(3) 省略属性：@WebFilter("/xxx") // 只有value一个属性时可以省略属性名

4.3.2 注解Filter的URL格式

(1) 多路径拦截：@WebFilter({"/xxx/*", "*.do"}) // 可指定拦截多种路径访问

(2) 精确拦截：@WebFilter("/xxx/xx") // 多层目录精确匹配

(3) 目录拦截：@WebFilter("/xxx/*") // 结尾/*任意匹配

(4) 扩展名匹配：@WebFilter("*.do") // 【任意.do】访问，前不加斜线

4.3.3 注解Filter的属性

(1) filterName：等同于配置文件 <filter-name>

(2) value：value与urlPatterns等同于配置文件 <url-pattern>

(3) initParams：等同与配置文件 <init-param>

(4) servletNames：// 指定过滤的servlet名,取web.xml或@WebServlet配置的servlet名

(5) dispatcherTypes：等同于配置文件 <dispatcher>

注释：@WebInitParam只能同 Webservlet 和WebFilter一起使用，只有name和value属性

4.4 Filter案例

4.4.1 请求字符集过滤

处理请求之前，统一设定字符集

4.4.2 浏览器不缓存页面过滤

4.4.3 请求资源过滤

设置允许访问的资源

4.4.4 用户登录过滤

判断用户是否登录，及登录用户访问权限

5. 处理器（servlet）

5.1 创建Servlet

创建servlet步骤：(1)继承Servlet接口，(2)重写抽象方法，(3)web.xml配置Servlet

5.1.1 实现Servlet接口

(1) init：请求后判断没有servlet对象，则实例化一个对象，进行初始化init，只执行一次。

(2) getServletConfig：用于获取servlet配置对象

(3) getServletInfo：用于获取servlet的参数信息

(4) service：浏览器发请求后（多次请求多次调用），创建req,res对象，开新线程，调用service

(5) destroy：容器（tomcat）正常关闭时销毁处理，调用destroy

注释：获取ServletConfig的方式，1.init参数获取，2.Servlet子类中getServletConfig()获取

5.1.2 继承GenericServlet类

(1) 实现service方法：service // 处理请求，及响应

5.1.3 继承HttpServlet类

(1) 实现doGet方法：doGet // 处理get请求

(2) 实现doPost方法：doPost // 处理post请求

注释：doPut处理put请求，doDelete处理delete请求，doHead：读web头，doOptions：查特点选项，doTrace：返回收到的请求

5.2 注解配置Servlet

Servlet3.0新增注解方式，无需配置servlet的web.xml文件，可不创建web.xml

5.2.1 注解配置Servlet的URL

(1) URL配置：@WebServlet(urlPatterns="/xxx") // 等同于web.xml的<url-pattern>

(2) 默认属性：@WebServlet(value="/xxx") // value与urlPatterns 作用相同

(3) 省略属性：@WebServlet("/xxx") // 只有value一个属性时可以省略属性名

5.2.2 注解Servlet的URL格式

(1) 多路径请求：@WebServlet({"/xxx", "/xxx"}) // 可指定多种路径访问

(2) 精确匹配：@WebServlet("/xxx/xx") // 多层目录精确匹配

(3) 目录匹配：@WebServlet("/xxx/*") // 结尾/*任意匹配

(4) 扩展名匹配：@WebServlet("*.do") // 【任意.do】访问，前不加斜线

注释：url=主机（www.xx.com） +程序名（/webxx） + 处理器名（/xxservlet]）+方法（/xx.do]）+参数（?xx=xx）。uri=程序+servlet+方法。

5.2.3 注解Servlet的属性

(1) name：等同于配置文件 <servlet-name>

(2) value：value与urlPatterns等同于配置文件 <url-pattern>

(3) initParams：等同与配置文件 <init-param>

(4) loadOnStartup：等同于配置文件 <load-on-startup>

注释：@WebInitParam只能同 Webservlet 和WebFilter一起使用，只有name和value属性

5.3. Servlet生命周期

(1) 实例和初始化：init

(2) 就绪：service

(3) 销毁：destroy

6. 请求（request）

6.1 表单请求

6.1.1 发送请求方式

(1) url回车 get方式

(2) 超链接 get方式

(3) 表单提交（submit, js, ajax） get, post 等

6.1.2 提交表单方式

(1) 表单按钮提交：<input type="submit"> // 提交表单到form的action, 页面会刷新

(2) 按钮提交：<form> <button>提交</button> </form> // form内的按钮默认是提交按钮

(3) JS事件提交：<input type="button" onClick="sub1"> <script> function sub1() { document.getElementById("formid").submit();</script>

(4) 修改form默认提交事件：页面加载后 document.getElementById("formid").onSubmit = function () { ... this.submit(); }

(5) ajax提交：

6.2 请求方式

(1) GET：参数在url中, 发送文本有限制225字符以内, 不安全数据url可见（url可缓存）

(2) POST：参数在请求体中，发文本或二进制长度没限制，相对安全url不可见(无缓存)

(3) PUT(4) DELETE(5) HEAD(6) OPTIONS(7) TRACE

注释：connect保留

6.3 http请求数据格式

6.3.1 http请求格式

(1) 请求行：请求方式请求uri 请求协议/版本（get /xxx.html http/1.1）

(2) 请求头（键:值）：

(3) 请求空行

(4) 请求体：get没有请求体。post请求, 封装内容（name=value&name=value）格式

6.3.2 请求头

user-Agent: // 浏览器及版本信息

accept: text/html //浏览器接收的MIME类型（text/heml, application/xhtml+html, */*）

accept-language:zh-CN //浏览器首选语言, 支持的语言环境

accept-encoding: // 客户端处理编码类型（gzip, ）

Referer: http:localhost/xx.html // 告诉服务器请求来源，防止盗取链接，可统计来源信息

Connection: // 连接信息，是否链接状态

host:localhost:8080 // 服务器主机名和端口号

cookie: 会话信息

content-type：表单编码类型（text/plain, multipart/form-data（上传文件）, application/x-www-form-urlencoded（默认格式））

6.4 处理请求（获取请求数据）

服务器封装请求的数据，作成request,response对象，传给service方法处理。

6.4.1 获取请求行

(1) 获取客户端主机名：servletRequest.getRemoteHost()

(2) 获取客户端IP：servletRequest.getRemoteAddr()

(3) 获取客户端端口号：servletRequest.getRemotePort()

(4) 获取URL：httpServletRequest.getRequestURL()

(5) 获取URI：httpServletRequest.getRequestURI()

(6) 获取Servlet请求路径：httpServletRequest.getServletPath()

(7) 获取请求方式：httpServletRequest.getMethod()

过滤普通权限访问管理路径

6.4.2 获取请求头

(1) request.getHeader("key")

6.4.3 获取post请求体

一般用不上这种方式

(1) 获取字符输入流：BufferedReader r = request.getReader() // 只能操作字符数据

(2) 获取内容：String line = null; while( (line=r.readLine() ) != null ) { ... } //line是&连接的参数，username=%E6%9D%8E%E5%9B%9B1&pwd=123&qx=0&ah=2&ah=3&zy=3

注释：此解析不出中文

6.4.4 获取请求参数

(1) 获取表单参数值：getParameter("name") // text,password,hidden,radio,select,textarea

(2) 获取表单复数参数值：getParameterValues("name") // checkbox, select(multiple可多选)

(3) 取表单的所有请求名：getParameterNames()

(3) 取表单的所有键值对：getParameterMap()

6.4.5 请求域对象

(1) 获取请求域的值：request.getAttribute("key")

(2) 设置请求域的值：request.setAttribute("key", value)

(3) 删除请求域的值：request.removeAttribute("key")

(4) 获取请求域的名称：request.getAttributeNames()

6.4.6 请求转发

(1) 请求转发：req.getRequestDispatcher("/WEB-INF/JSP/xx.jsp").forward(request, response);

注释：不能跨应用转发，只能访问当前应用内部项目资源，一次请求服务器内部转发，Url显示地址不变，/开头表示应用根目录，不以/开头表示servlet或jsp同级目录。

6.4.7 请求中文乱码解决

(1) 获取请求编码：request.getCharacterEncoding()

(2) tomcat7及以下（get,post）通用解决方案：

String reqstr = request.getParameter("name").getBytes("iso8859-1");

String str = new String(reqstr, "utf-8");

(3) tomcat8解决方案：

get解决对策：tomcat8默认解决了get的乱码问题

post解决对策： request.setCharacterEncodeing("UTF-8")

6.5 http协议

基于tcp/ip 端口80 一次请求一次响应，http无状态，请求之间独立。

版本 , 一次url访问图片，会产生多层请求，

版本1.0 每次请求建立新链接

版本1.1 复用链接

6.6 tcp协议

6.6.1 三次握手

第一次握手：SYN=1, seq=x(随机) //本地端口(50515) => 访问服务器端口(80)

第二次握手：SYN=1, ACK=1 (1有效,0无效), ack=x+1, seq=y(随机) // 服务器80=>本地50515

第三次握手：ACK=1, ack=y+1, seq=x+1 // 本地50515=>服务器80

注释：本地=>服务器（我要访问你, 我是x标识, 我可能有其他连接x1,x2,), 服务器=>本地（可以访问, 我将你的x访问标记为y, 要建立连接么), 本地=>服务器（我是x, 你通过y标识同意了我的请求,让我们建立连接)

6.6.2 四次挥手

第一次挥手：FIN=1， seq=U // 本地端口50515 => 服务器端口80

第二次挥手：ACK=1, ack=U+1, seq=V // 80 => 50515

第三次挥手：FIN=1, ack=U+1, ACK=1, seq=W // 80 => 50515

第四次挥手：ACK=1, ack=W+1, seq=U+1 // 50515 => 80

注释：本地=>服务器（我要断开连接, 我是U）, 服务器=>本地（我知道了, U你这次请求我标记为V, 等我会, 看看数据都给你传完没），服务器=>本地（U, 你的数据传完了，你可以通过W来断开连接，若没收到第4步回复再次这个发送），本地=>服务器（我是U, 你标记为W的请求可以断开了）

服务器发送探测报文，一般默认2小时，在应用层做心跳机制

7. 响应（response）

7.1 http响应

7.1.1 响应格式

(1) 状态行：请求协议/版本状态码响应状态（HTTP/1.1 200 OK）

(2) 响应头（键:值）：Date: sat 01 Aug 2023/10/25 23:52:59 GMT...Content-Type: text/html

(3) 响应空行

(4) 响应HTML：<html>...</html>

7.1.2 响应类型

(1) 响应类型：Content-Type // 设置服务器传送给浏览器数据的类型（MIME是因特网标准，用于识别文本，图片，声音，视频，程序专用数据等）

(2) 后端设置响应类型：res.setContenType("text/html; charset=UTF-8");

(3) 设置下载文件名：res.setHeader("Content-Disposition", "attachment;filename="+file.getName()); // 当响应类型为下载文件时需要设置文件名

word文档（application/msword）AcrobatPDF（application/pdf）Excel（application/vnd.ms-excel）ZIP文件（application/zip）gif图片（image/gif）jpeg图片（image/jpeg）html文档（text/html）文本（text/plain）mpeg视频（video/mpeg）midi音频（audio/midi）

7.2 响应数据

字符流：res.getWriter().write("<html>xxx</html>"); // 返回html或字符数据

字符流：res.getWriter().print(97); // 返回html或字符数据，浏览器识别 ASCII为97的字符，显示a

字节流：res.getOutputStream().write("<html>...".getBytes());// html或文本或二进制文件

字节流：res.getOutputStream().print(FileInputStream.read()...);// html或文本或二进制文件

7.3 响应中文乱码

方案1：

(1) 设置服务器编码：servletRes.setCharacterEncodeing("utf-8);

(2) 设置客户端编码：httpRes.setHeader("content-type", "text/html;charset=utf-8")

方案2：

(1) 同时设置服务器和客户端编码：servletRes.setContentType("text/html;charset=utf-8")

7.4 重定向

res.sendRedirect("Servlet20.do"); // 不以/开头为本应用目录，直接访问servlet

res.sendRedirect("/应用名/servlet"); // 以/开头为tomcat服务器目录，需指定应用名

res.sendRedirect("http://localhost:8080/应用名/servlet请求"); // 可重定向到其他网站

注释：重定向不能在响应out.flush(提交)之后进行，重定向不能请求WEB-INF下资源

7.5 响应异常

res.sendError(异常状态码) // 返回一个异常code, 可通过web.xml拦截该异常

8. 会话（session）

http请求是无状态的，跟踪客户端状态有4种方式

1.session, 2 cookie 3 url重写， 4隐藏表单域

8.1 获取session

(1) 获取session：HttpSession session = htttReq.getSession(); // 存在获取，不存在创建

(2) 获取session：httpReq.getSession(boolean); // true无对象则创建，false无对象返回null

(2) 获取Session标识：String id =session.getId(); // JSESSIONID服务器存在浏览器的sessionid,浏览器访问不传或者服务器没有这个id则服务器新建sessionid传给浏览器保存。

8.2 session域对象

(1) 获取会话域的值：session.getAttribute("key")

(2) 设置会话域的值：session.setAttribute("key", value)

(3) 删除会话域的值：session.removeAttribut("key")

(4) 获取会话域所有名称：session.getAttrabuteNames()

8.3 会话销毁

8.3.1 设置会话超时时间

(1) session.setMaxInactiveInterval(秒数); //负数和0当前会话永久有效,web.xml对所有会话有效

(2) 程序的web.xml文件

(3) tomcat 的conf目录下 web.xml文件

注释：1.httpsession.set方法设置优先级最高，2 web.xml配置优先级第二，3tomcat conf 的web.xml配置最低

8.3.2 会话超时的方式

(1) 长时间不操作页面则会话失效。// 根据配置的时间（默认30分钟）操作后重新计时。

(2) 关闭浏览器 // 关闭浏览器会清除JSESSIONID, 下次请求就不会传id，相当于session失效。

(3) 立即销毁：session.invalidate();

注释：JSESSIONID存在cookie里，服务器返回响应头 set-Cookie: JSESSIONID = 123AB24C... (32位16进制)。客户端访问时，发送请求头 Cookie: JSESSIONID = 123AB24C...

9. cookie

Cookie 是存储在客户端计算机上的文本信息。（包：javax.servlet.http.Cookie ）

(1) 服务器脚本向浏览器发送一组Cookie信息，浏览器将信息存在本地。

(2) 浏览器向服务器发送请求时，把本地Cookie信息一起发送给服务器，用来让服务器识别用户。

9.1 cookie创建设置获取

(1) 新建cookie对象：Cookie cookie = new Cookie("key", "value");

(2) 获取cookie名：cookie.getName(); // cookie名不可变更

(3) 获取cookie值：cookie.getValue(name);

(4) 设置cookie值：cookie.setValue("值");

(5) 向客服端发送：response.addCookie(cookie);

(6) 获取cookie：Cookie[] cookies = request.getCookies(); // cookie只能从请求中获取，无法单独获取某一个cookie,只能全部获取if ( cookies != null && cookies.length > 0) { for (Cookie cookie : cookies) {...