Tomcat服务器和Web开发介绍
一、开启Web开发
什么是web开发
WEB，即网页的意思，它用于表示Internet主机上供外界访问的资源。
Internet上供外界访问的Web资源分为：
静态web资源（如html 页面）：指web页面中供人们浏览的数据始终是不变。
动态web资源：指web页面中供人们浏览的数据是由程序产生的，不同时间点访问web页面看到的内容各不相同。问题：静态web资源开发技术和动态web资源开发技术分别有哪些？
在Java中，动态web资源开发技术统称为Javaweb，我们课程的重点也是教大家如何使用Java技术开发动态的web资源，即动态web页面。
二、Web容器_Tomcat
学习web开发，需要先安装一台web服务器，然后再在web服务器中开发相应的web资源，供用户使用浏览器访问。
目前有一款免费且应用广泛的web容器Tomcat，是我们学习的首选该服务器支持JSP以及Servlet规范。启动成功后，通过浏览器访问效果如下：
JSP:html+java
Servlet:技术
三、常见的启动问题及tomcat目录介绍
常见启动问题
使用startup.bat文件启动Tomcat
Catalina_home环境变量
Java_home环境变量TOMCAT的启动需要一个环境变量JAVA_HOME
端口占用问题(更改默认端口)
其他程序占用了这个端口,修改这个端口
解决办法:
Conf/server.xml 搜8080 替换Tomcat的目录层次
Bin:存放二进制文件,启动和关闭tomcat
Conf:配置文件,配置端口,配置数据库连接池,web.xml
Lib:jar文件,支撑tomcat运行
Logs:存放tomcat运行日志信息
Temp:临时目录,给tomcat自己用的
Webapps:存放我们要部署的项目
Work:工作目录,区别(jsp)
四、JavaWeb应用程序
WEB应用程序指供浏览器访问的程序，通常也简称为web应用。
一个web应用由多个静态web资源和动态web资源组成，如:
html、css、js文件
Jsp文件、java程序、支持jar包、相关的配置文件等等Web应用开发好后，若想供外界访问，需要把web应用所在目录交给web服务器管理，这个过程称之为虚似目录的映射。
五、Web应用的组成结构
开发web应用时，不同类型的文件有严格的存放规则，否则不仅可能会使web应用无法访问，还会导致web服务器启动报错。下面我们使用eclipse来开发我们的第一个web应用程序
六、Tomcat的体系结构
Server代表整个Servlet容器组件，是最顶层元素，包含多个Service元素。
Service包含一个Engine元素以及多个Connector元素
Connector元素代表和客户端程序交互的组件，负责接收客户端请求和向客户端返回响应。
Engine中可以包含多个Host，Host表示一个虚拟主机，他可以包含多个web应用
Context代表运行在虚拟主机上的单个web应用
七、什么是Servlet
Servlet是sun公司提供的一门用于开发动态web资源的技术，可以实现和客户端的交互，接收客户端请求和给客户端返回响应。
Sun公司在其API中提供了一个servlet接口，用户若想开发一个动态web资源需要完成以下2个步骤：
编写一个Java类，实现servlet接口。
把开发好的Java类部署到web服务器中。
import javax.servlet.ServletException;
import javax.servlet.http.HttpServlet;
import javax.servlet.http.HttpServletRequest;
import javax.servlet.http.HttpServletResponse;
import java.io.IOException;
/*** 1.创建MyServlet类，继承HttpServlet（前提：先导入servlet_api.jar）* 2.重写service()* 3.在web.xml配置Servlet信息*/
public class MyServlet01 extends HttpServlet {/*** 客户端发送请求到本Servlet中，Tomcat服务器就会调用service方法，并传进来请求对象和响应对象*/@Overrideprotected void service(HttpServletRequest req, HttpServletResponse resp) throws ServletException, IOException {//设置编码格式req.setCharacterEncoding("UTF-8");//设置请求编码格式resp.setContentType("text/html;charset=UTF-8");//设置响应编码格式//获取请求中的数据String username = req.getParameter("username");String password = req.getParameter("password");System.out.println("接收到来自客户端的请求了... " + username + " -- " + password);//通过响应返回数据resp.getWriter().println("<h1>把微笑带回家</h1>");}
}
<!DOCTYPE html>
<html lang="en">
<head><meta charset="UTF-8"><title>Title</title>
</head>
<body><h1>欢迎页面</h1><a href="aaa?username=ggc&password=123123">向MyServlet发送请求</a><br><input type="button" value="向MyServlet02发送请求" onclick="fun01()"/><br><a href="register.html">跳转到注册页面</a><script type="text/javascript">function fun01() {location ="bbb?username=ggc&password=111222";}</script></body>
</html>
优化代码
/*** 1.创建MyServlet类，继承HttpServlet（前提：先导入servlet_api.jar）* 2.重写doGet()和doPost()* 3.在web.xml配置Servlet信息*/
import javax.servlet.ServletException;
import javax.servlet.http.HttpServlet;
import javax.servlet.http.HttpServletRequest;
import javax.servlet.http.HttpServletResponse;
import java.io.IOException;public class MyServlet02 extends HttpServlet {/*** 客户端发送Get请求到本Servlet中，Tomcat服务器就会调用doGet方法，并传进来请求对象和响应对象*/@Overrideprotected void doGet(HttpServletRequest req, HttpServletResponse resp) throws ServletException, IOException {this.doPost(req,resp);}/*** 客户端发送Post请求到本Servlet中，Tomcat服务器就会调用doPost方法，并传进来请求对象和响应对象*/@Overrideprotected void doPost(HttpServletRequest req, HttpServletResponse resp) throws ServletException, IOException {//设置编码格式req.setCharacterEncoding("UTF-8");//设置请求编码格式resp.setContentType("text/html;charset=UTF-8");//设置响应编码格式//获取请求中的数据String username = req.getParameter("username");String password = req.getParameter("password");System.out.println("MyServlet02接收到来自客户端的请求了... "+ username + " -- " + password);//通过响应返回数据resp.getWriter().println("<h1>把微笑带回家</h1>");}
}
八、Servlet的实现类
Servlet接口SUN公司定义了两个默认实现类，分别为：GenericServlet、HttpServlet。
HttpServlet指能够处理HTTP请求的servlet，它在原有Servlet接口上添加了一些与HTTP协议处理方法，它比Servlet接口的功能更为强大。因此开发人员在编写Servlet时，通常应继承这个类，而避免直接去实现Servlet接口。
HttpServlet在实现Servlet接口时，覆写了service方法，该方法体内的代码会自动判断用户的请求方式，如为GET请求，则调用HttpServlet的doGet方法，如为Post请求，则调用doPost方法。因此，开发人员在编写Servlet时，通常只需要覆写doGet或doPost方法，而不要去覆写service方法第一步：创建一个类，继承HttpServlet，重写service方法
第二步：注册
<!DOCTYPE html>
<html lang="en">
<head><meta charset="UTF-8"><title>Title</title>
</head>
<body><h1>注册页面</h1><form action="ccc" method="post">账号：<input type="text" name="username"/><br>密码：<input type="password" name="password"/><br>性别：<input type="radio" name="sex" value="man" checked="checked"/>男<input type="radio" name="sex" value="woman"/>女<br>籍贯：<select id="province" name="province"><option value="sc">四川</option><option value="hn">湖南</option><option value="hb">湖北</option></select>省<select id="city" name="city"><option value="cd">成都</option><option value="nc">南充</option><option value="yb">宜宾</option></select>市<br>爱好：<input type="checkbox" name="hobbys" value="football"/>足球<input type="checkbox" name="hobbys" value="basketball"/>篮球<input type="checkbox" name="hobbys" value="shop"/>购物<br><input type="submit" value="注册"/></form><script type="text/javascript">var province = document.getElementById("province");var city = document.getElementById("city");//改变事件province.onchange = function () {var v = this.value;if(v == "sc"){addCity(["成都","南充","宜宾"],["cd","nc","yb"]);}else if(v == "hn"){addCity(["长沙","娄底","怀化","益阳","永州"],["cs","ld","hh","yy","yz"]);}else if(v == "hb"){addCity(["武汉","仙桃","黄冈","孝感","十堰","咸宁","宜昌","恩施"],["wh","xt","hg","xg","sy","xn","yc","es"]);}}function addCity(cityArr,valueArr){//清空city下拉列表中的数据city.length = 0;for(var i = 0;i<cityArr.length;i++){var cityName = cityArr[i];var option = document.createElement("option");option.innerText = cityName;option.value = valueArr[i];city.appendChild(option);}}</script>
</body>
</html>
/*** 1.创建MyServlet类，继承HttpServlet（前提：先导入servlet_api.jar）* 2.重写doGet()和doPost()* 3.在web.xml配置Servlet信息*/
import javax.servlet.ServletException;
import javax.servlet.http.HttpServlet;
import javax.servlet.http.HttpServletRequest;
import javax.servlet.http.HttpServletResponse;
import java.io.IOException;
import java.util.Arrays;public class MyServlet03 extends HttpServlet {/*** 客户端发送Get请求到本Servlet中，Tomcat服务器就会调用doGet方法，并传进来请求对象和响应对象*/@Overrideprotected void doGet(HttpServletRequest req, HttpServletResponse resp) throws ServletException, IOException {this.doPost(req,resp);}/*** 客户端发送Post请求到本Servlet中，Tomcat服务器就会调用doPost方法，并传进来请求对象和响应对象*/@Overrideprotected void doPost(HttpServletRequest req, HttpServletResponse resp) throws ServletException, IOException {//设置编码格式req.setCharacterEncoding("UTF-8");//设置请求编码格式resp.setContentType("text/html;charset=UTF-8");//设置响应编码格式//获取请求中的数据集合
// Map<String, String[]> parameterMap = req.getParameterMap();
// Set<Map.Entry<String, String[]>> entries = parameterMap.entrySet();
// for(Map.Entry<String, String[]> entry : entries){
// System.out.println(entry.getKey() + " -- " + Arrays.toString(entry.getValue()));
// }//获取请求中的数据String username = req.getParameter("username");String password = req.getParameter("password");String sex = req.getParameter("sex");String province = req.getParameter("province");String city = req.getParameter("city");String[] hobbys = req.getParameterValues("hobbys");System.out.println("MyServlet03接收到来自客户端的请求了... " + username + " -- " + password + " -- " + sex + " -- " + province + " -- " + city + " -- " + Arrays.toString(hobbys));//通过响应返回数据resp.getWriter().println("<h1>把微笑带回家</h1>");}
}
九、解析过程
Tomcat在加载Web应用时，就会把相应的web.xml文件中的数据读入到内存中。因此当Tomcat在解析web请求的时候，需要参考web.xml文件时，实际上只需要从内存中读取相关数据就可以了，不需要再到文件系统中读取web.xml。
十、Servlet的运行过程
Servlet程序是由WEB服务器调用，web服务器收到客户端的Servlet访问请求后：
1，Web服务器首先检查是否已经装载并创建了该Servlet的实例对象。如果是，则直接执行第4步，否则，执行第2步。
2，装载并创建该Servlet的一个实例对象。
3，调用Servlet实例对象的init()方法。
4，创建一个用于封装HTTP请求消息的HttpServletRequest对象和一个代表HTTP响应消息的HttpServletResponse对象，然后调用Servlet的service()方法并将请求和响应对象作为参数传递进去。
5，WEB应用程序被停止或重新启动之前，Servlet引擎将卸载Servlet，并在卸载之前调用Servlet的destroy()方法。
十一、Servlet的生命周期
Servlet是一个供其他Java程序（Servlet引擎）调用的Java类，它不能独立运行，它的运行完全由Servlet引擎来控制和调度。
针对客户端的多次Servlet请求，通常情况下，服务器只会创建一个Servlet实例对象，也就是说Servlet实例对象一旦创建，它就会驻留在内存中，为后续的其它请求服务，直至web容器退出，servlet实例对象才会销毁。
在Servlet的整个生命周期内，Servlet的init方法只被调用一次。而对一个Servlet的每次访问请求都导致Servlet引擎调用一次servlet的service方法。对于每次访问请求，Servlet引擎都会创建一个新的HttpServletRequest请求对象和一个新的HttpServletResponse响应对象，然后将这两个对象作为参数传递给它调用的Servlet的service()方法，service方法再根据请求方式分别调用doXXX方法。
如果在元素中配置了一个元素，那么WEB应用程序在启动时，就会装载并创建Servlet的实例对象、以及调用Servlet实例对象的init()方法。
用途：为web应用写一个InitServlet，这个servlet配置为启动时装载，为整个web应用创建必要的公共数据。
<!DOCTYPE html>
<html lang="en">
<head><meta charset="UTF-8"><title>Title</title>
</head>
<body><a href="Servlet01">向Servlet01发送请求</a>
</body>
</html>
<?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"><welcome-file-list><welcome-file>welcome.html</welcome-file></welcome-file-list><!--<servlet>--><!--<servlet-name>Servlet01</servlet-name>--><!--<servlet-class>com.qf.servlet.Servlet01</servlet-class>--><!--<init-param>--><!--<param-name>code</param-name>--><!--<param-value>UTF-8</param-value>--><!--</init-param>--><!--<load-on-startup>3</load-on-startup>--><!--</servlet>--><!--<servlet-mapping>--><!--<servlet-name>Servlet01</servlet-name>--><!--<url-pattern>/Servlet01</url-pattern>--><!--</servlet-mapping>--></web-app>
import javax.servlet.ServletConfig;
import javax.servlet.ServletException;
import javax.servlet.annotation.WebInitParam;
import javax.servlet.annotation.WebServlet;
import javax.servlet.http.HttpServlet;
import javax.servlet.http.HttpServletRequest;
import javax.servlet.http.HttpServletResponse;
import java.io.IOException;/*** Servlet作用：* 1.接收来自客户端的请求，并且可以获取请求信息* 2.执行具体的业务(登录、注册、展示商品、加入购物车....)* 3.通过响应返回数据给客户端** Servlet生命周期：* 1.第一次发送给该Servlet请求后，会创建该Servlet的对象，调用无参构造、init()* 2.服务器根据请求方式选择调用doGet()或doPost()* 3.关闭服务器时销毁Servlet对象，调用destroy()* 小结：在一般情况下，Servlet是单例的** Servlet何时被创建？* 1.第一次发送请求时* 2.在web.xml -> servlet -> <load-on-startup>1</load-on-startup>，该Servlet在项目启动时就会创建对象* 3.在Servlet添加了@WebServlet(loadOnStartup=1)，该Servlet在项目启动时就会创建对象*/@WebServlet(value = "/Servlet01",initParams={@WebInitParam(name="code",value="UTF-8")},loadOnStartup=1
)
public class Servlet01 extends HttpServlet {/*** Servlet构造方法*/public Servlet01() {System.out.println("Servlet01 -- Servlet01()");}/*** Servlet初始化方法* @param config Servlet的配置文件对象*/@Overridepublic void init(ServletConfig config) throws ServletException {String code = config.getInitParameter("code");System.out.println("Servlet01 -- init() ：" + code);}@Overrideprotected void doGet(HttpServletRequest req, HttpServletResponse resp) throws ServletException, IOException {this.doPost(req,resp);}@Overrideprotected void doPost(HttpServletRequest req, HttpServletResponse resp) throws ServletException, IOException {System.out.println("Servlet01接收到客户端的请求了...");}/*** Servlet销毁方法*/@Overridepublic void destroy() {System.out.println("Servlet01 -- destroy()");}
}
十二、ServletConfig对象
在Servlet的配置文件中，可以使用一个或多个标签为servlet配置一些初始化参数。
当servlet配置了初始化参数后，web容器在创建servlet实例对象时，会自动将这些初始化参数封装到ServletConfig对象中，并在调用servlet的init方法时，将ServletConfig对象传递给servlet。进而，程序员通过ServletConfig对象就可以得到当前servlet的初始化参数信息。
阅读ServletConfig API，并举例说明该对象的作用：
获得字符集编码
获得数据库连接信息实际的Servlet开发中，可以直接通过getServletConfig()的到ServletConfig对象。
十三、Servlet线程安全问题
多个客户端访问同一个Servlet中的资源时，有可能会出现线程安全问题
解决方案
1.将Servlet实现SingleThreadModel（已过时），因为当线程阻塞，就会创建新的Servlet对象
2.利用线程锁机制， synchronized或lock
<!DOCTYPE html>
<html lang="en">
<head><meta charset="UTF-8"><title>Title</title>
</head>
<body><a href="MyServlet">向MyServlet发送请求</a>
</body>
</html>
<?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"><welcome-file-list><welcome-file>welcome.html</welcome-file></welcome-file-list>
</web-app>
import javax.servlet.ServletException;
import javax.servlet.annotation.WebServlet;
import javax.servlet.http.HttpServlet;
import javax.servlet.http.HttpServletRequest;
import javax.servlet.http.HttpServletResponse;
import java.io.IOException;/*** Servlet是否是单例的？* 一般情况下，Servlet是单例的* 如果Servlet实现类实现了SingleThreadModel接口，Tomcat服务器发现Servlet线程阻塞了，就会新创建一个Servlet对象*/
@WebServlet("/MyServlet")
//public class MyServlet extends HttpServlet implements SingleThreadModel {
public class MyServlet extends HttpServlet {private int num = 0;public MyServlet() {System.out.println("MyServlet被创建了");}protected void doGet(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response) throws ServletException, IOException {this.doPost(request,response);}protected void doPost(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response) throws ServletException, IOException {request.setCharacterEncoding("UTF-8");response.setContentType("text/html;charset=UTF-8");synchronized (this){num++;try {Thread.sleep(5000);} catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace();}response.getWriter().println(num);}}
}
