文章目录

• Tomcat 服务器与 Servlet
• • 目标
  • 01 软件架构 []
  • 02 web资源概述[]
  • 03 web服务器概述[]
  • • 03_01 常见web服务器
  • 04 模拟一个 web 服务器[]
  • 05 Tomcat 启动和关闭[]
  • 06 Tomcat 目录结构[]
  • 07 Tomcat 启动时常见问题[]
  • 08 Tomcat项目的发布方式[]
  • • 08_01 方式1：webapps
    • 08_02 方式2：虚拟目录
    • 08_03 方式3：配置独立xml文件
  • 09 IDEA 中配置和启动 Tomcat[]
  • 10 Servlet 概述和开发步骤[]
  • • 10_01 Servlet（Server Applet）：
    • 10_02 Servlet 的作用：
    • 10_03 Servlet 的开发步骤：
  • 11 Servlet 入门案例-配置文件方式[]
  • 12 Servlet 入门案例-注解配置方法[]
  • 13 Servlet 生命周期[]
  • • 13_01 Servlet 运行过程：
    • 13_02 Servlet 生命周期相关方法
  • 14 Servlet 运行原理[]
  • • 14_01 XML 配置运行原理[]
    • • 14_01_01 Servlet的运行原理
    • 14_02 注解配置运行原理[]
  • 15 创建 Servlet 之继承 HttpServlet[]
  • 16 Servlet 体系结构[]
  • • 16_01 Servlet 的体系结构图
    • 16_02 创建 Servlet 继承 GenericServlet
  • 17 HttpServlet 源码分析[]
  • 18 Servlet 映射多路径[]
  • • 18_01 XML 方式1：
    • 18_02 XML 方式2：
    • 18_03 注解 方式3：
  • 19 url-patterns 的通配符[]
  • 20 扩展-DefaultServlet概述
• 总结

Tomcat 服务器与 Servlet

目标

• 理解软件架构
• 启动 & 关闭 Tomcat 服务器
• 解决 Tomcat 启动时遇到的问题
• 运用 Tomcat 部署 web 项目
• 使用 IDEA 编写 Servlet
• 使用注解开发Servlet
• 理解 Servlet 生命周期

01 软件架构 []

C/S 结构：客户端服务器

• 优势：用户体验好，客户端完成一些运行，减轻服务器压力
• 缺点：开发成本高，维护成本高，开发周期长

B/S 结构：浏览器服务器

• 优点：开发成本低，维护成本低，开发周期短
• 缺点：服务器压力大

02 web资源概述[]

web资源：浏览器上显示的所有内容（文字、图片、视频、音频、超链接等）

03 web服务器概述[]

03_01 常见web服务器

web服务器的概念：运行在高性能计算机上的软件。
web服务器的作用：可以将开发出来的资源提供外界访问。

JavaEE规范：Java中所有服务器要实现一组Oracle公司规定的接口，这些接口称为JavaEE规范。在JavaEE中一共有13种规范。
常见的JavaEE规范：JSP、Servlet、JDBC、XML、EJB
Tomcat服务器只支持了JSP和Servlet规范，所以Tomcat服务器有称为Servlet容器。

04 模拟一个 web 服务器[]

• 需求：使用socket模拟一个web服务器：实现用户从浏览器访问服务器时返回一个网页给浏览器显示。
• 步骤：
  1.采用多线程的方式，每个用户创建一个线程
  2.当有用户连接的时候在服务器控制台输出信息
  3.在线程的run方法中读取本地服务器的资源，得到输入流对象
  4.通过Socket得到输出流，输出到客户端
  5.客户端使用IE浏览器访问效果图如下
  

public class MyTomcat extends Thread { 
    private Socket socket;

    public MyTomcat(Socket socket) { 
        this.socket = socket;
    }

    @Override
    public void run() { 
        try { 
            // 获得字节输出流对象
            OutputStream out = socket.getOutputStream();

            // 3 返回数据给浏览器显示
            // 3.1 创建字节数组：用来存储读取到的文件数据
            FileInputStream fis = new FileInputStream("G:\\project\\qrsx\\workspace\\day01\\hello.html");
            // 3.2 创建字节数组：用来存储读取的文件数据
            byte[] buf = new byte[1024];
            // 3.3 读取内容到字节数组中
            int len = -1;
            while ((len = fis.read(buf)) != -1) { 
                // 4.1 将读取到的内容输出到浏览器
                out.write(buf);
            }
            socket.close();
            fis.close();
        } catch (IOException e) { 
            e.printStackTrace();
        }
    }

    public static void main(String[] args) throws Exception { 
        // 1 创建ServerSocket对象：一个该对象代表一个服务器程序
        ServerSocket serverSocket = new ServerSocket(8888);

        while (true) { 
            // 2 acceot:等待用户连接服务器并获得Socket
            Socket socket = serverSocket.accept();
            // 3 创建线程
            MyTomcat tomcat = new MyTomcat(socket);
            // 4 开启线程
            tomcat.start();
        }
    }
}

05 Tomcat 启动和关闭[]

06 Tomcat 目录结构[]

07 Tomcat 启动时常见问题[]

1. 服务器启动一闪而过：
   -解决方案：配置 JAVA_HOME
2. Tomcat 默认端口8080被其他程序占用：
   -解决方案：
   1. 找到占用8080端口的程序并杀死
   2. 修改 Tomcat 默认端口号，修改 conf/server.xml文件第69行

08 Tomcat项目的发布方式[]

08_01 方式1：webapps

1. 在 webapps 目录下创建一个文件夹，名字任意，在文件下创建网页文件：index.html
2. 启动 Tomcat 服务器，浏览器输入访问地址：
   http://localhost:8080/文件夹名称/index.html

缺点：项目发布在 webapps 下，如果项目太多，导致 Tomcat 启动越慢

08_02 方式2：虚拟目录

• 在 conf/server.xml 文件的 host 元素中配置 Context 元
• 案例：

1. 发布项目到 e:\xxx\ 下，index.html 文件
2. 找到 server.xml 文件中 143 行，host 元素，写下面的代码：

<!--上下文路径 ，path 访问地址，docBase目录-->
<Context path="/xxx" docBase="e:/xxx" />

• Context 元素常用属性如下：

08_03 方式3：配置独立xml文件

IDEA 中默认使用该种方式

• 步骤：

1. 在 tomcat/conf 目录下创建一个 Catalina 文件夹（如果存在则无需创建）
2. 在 Catalina 文件夹下创建 localhost 目录（如果存在则无需创建）
3. 在 localhost 文件夹下创建 xml 配置文件，名称：second
   -配置文件名字可以任意，这个名字就是浏览器访问路径
4. 在配置文件 second.xml 中添加如下内容：

<!-- docBase:web应用的路径 -->
<Context docBase="g:/project/workspace/web项目名称" >

1. 在 web 项目下创建 index.html，在浏览器访问测试，访问地址如下：
   http://localhost:8080/second/index.html

09 IDEA 中配置和启动 Tomcat[]

• 待完成

10 Servlet 概述和开发步骤[]

10_01 Servlet（Server Applet）：

• 服务器小程序；
• 一个运行在服务器端的小程序（一个Java类）

10_02 Servlet 的作用：

• 用来接收请求和响应数据

10_03 Servlet 的开发步骤：

1. 创建一个类：实现一个 Servlet 接口
2. 重写接口中的所有抽象方法
3. 在重写的 service 方法中处理请求和响应数据
4. 配置Servlet访问路径：xml 配置或注解配置
5. 将项目部署到服务器
6. 打开浏览器访问 Servlet

11 Servlet 入门案例-配置文件方式[]

• 需求：使用 Servlet 往浏览器输出：Hello Servlet
• 步骤：
  1.在 com.ntt.servlet 包下创建一个 HelloServlet 类实现 Servlet 接口；
  2.重写 service 方法，在浏览器上使用打印流输出：Hello Servlet
• java 代码

// 1. 创建一个类：实现一个Servlet接口
public class HelloServlet implements Servlet { 
    // 2. 重写接口中的所有抽象方法
    @Override
    public void init(ServletConfig servletConfig) throws ServletException { 

    }

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

    // 3. 在重写的service方法中处理请求和响应数据
    @Override
    public void service(ServletRequest servletRequest, ServletResponse servletResponse) throws ServletException, IOException { 
        // 获得字符输出流
        PrintWriter pw = servletResponse.getWriter();
        // 输出数据到浏览器
        pw.println("Hello Servlet");
    }

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

    @Override
    public void destroy() { 

    }
}

• web.xml 配置文件信息

<?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>
        <!--配置Servlet的名字-->
        <servlet-name>hello</servlet-name>
        <!--配置Servlet的类全名字符串：包含包名+类名的-->
        <servlet-class>com.ntt.HelloServlet</servlet-class>
    </servlet>
    <!--配置servlet的访问地址-->
    <servlet-mapping>
        <!--必须和上面的一致 -->
        <servlet-name>hello</servlet-name>
        <!-- Servlet的访问路径，必须/开头-->
        <url-pattern>/hello</url-pattern>
    </servlet-mapping>
</web-app>

问题：
浏览器输入地址请求 Servlet 时会调用 Servlet 哪个方法？

• 调用 service 方法

12 Servlet 入门案例-注解配置方法[]

• 需求：同上

@webServlet 作用：设置 Servlet 访问地址

• urlPatterns 属性：访问路径；
  等价 xml 配置的标签：<url-pattern>/hello</url-pattern>
• name 属性：设置名字：
  等价 xml 配置的标签：<servlet-name>hello</servlet-name>

注意：name 和 urlPatterns 属性值必须唯一

@WebServlet(name="hello",urlPatterns="/hello")
public class HelloServlet implements Servlet { 

}

问题：
使用注解 @WebServlet 配置 servlet 时通过哪个属性设置访问路径？

• 通过 urlPatterns 属性配置：@WebServlet(urlPatterns="/hello")

13 Servlet 生命周期[]

13_01 Servlet 运行过程：

• Java 代码

@WebServlet(urlPatterns = "/life")
public class LifeCycleServlet implements Servlet { 
    // 构造方法：浏览器第一次访问时执行，只会执行一次
    public LifeCycleServlet(){ 
        System.out.println("执行了无参数构造方法.....");
    }

    // 初始化方法：执行初始化操作，构造方法执行之后 只会执行1次
    @Override
    public void init(ServletConfig servletConfig) throws ServletException { 
        System.out.println("init调用了...");
    }

    // 处理请求和响应，浏览器每次访问都会执行
    @Override
    public void service(ServletRequest servletRequest, ServletResponse servletResponse) throws ServletException, IOException { 
        System.out.println("service方法执行了....");
    }

    // 销毁方法：服务器关闭或重启时执行 执行1次
    @Override
    public void destroy() { 
        System.out.println("destroy调用....");
    }

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

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

13_02 Servlet 生命周期相关方法

问题：
Servlet 是谁负责创建？

• web 服务器（Tomcat）

什么时候创建 Servlet？

• 浏览器第一次访问时

什么时候销毁 Servlet？

• 服务器关闭或重启

一个 Servlet 在 Tomcat 中会生成几个对象？

• 1个

14 Servlet 运行原理[]

14_01 XML 配置运行原理[]

14_01_01 Servlet的运行原理

1. 服务器启动时会解析 web.xml 文件：读取配置信息
2. 服务器内部会创建两个 Map 集合存储配置信息
   2.1 Map<String,String> map01 = new HashMap();
   * 键：Servlet 的名字 值：Servlet 类全名字符串
   map01.put("hello","com.ntt.HelloServlet");
   2.2 Map<String,String> map02 = new HashMap();
   * 键：Servlet 访问地址 值：Servlet 的名字
   map02.put("/hello","hello");
3. 用户输入访问地址：http://localhost:8080/day01/hello 时
   服务器会从地址栏解析到请求的资源路径：/hello
4. 将资源路径作为 map02 集合的键获得对应的值：map02.get("/hello");
   获得Servlet的名字
5. 将 Servlet 的名字作为 map01 集合的键获得对应的值：map01.get(“hello”);
   获得 Servlet 的类全名字符串
6. 利用反射根据类全名字符串获得Class对象，然后就可以创建对应 Servlet 的对象
7. 调用 Servlet 对象的 service 方法

14_02 注解配置运行原理[]

1. 浏览器发送请求，Tomcat 接收到请求并通过解析请求地址获取到要访问的项目和资源路径
   项目访问路径：/one
   资源路径：/hello
2. Tomcat 服务器内部会扫描 one 项目下的所有 Servlet：获得每一个 Servlet 的访问地址并存储到集合中：
   Map<String,String> map = new HashMap<>();
map.put("/hello","com.pkx.HelloServlet");
3. 将 资源路径 /hello 作为键从 map 集合中获得值：类全名字符串
4. 通过反射实例化这个 Servlet 对象
5. 创建 request和 response 对象
6. 调用 service 方法，将 request 和 response 对象传递进来。
7. 在 service 方法中通过 response 对象返回输出到浏览器，在浏览器上显示出来。

15 创建 Servlet 之继承 HttpServlet[]

• 需求：同上
• 继承 HttpServlet 开发步骤：
  1.创建一个类继承HttpServlet
  2.重写doGet或doPost方法：处理请求和响应数据
  3.配置访问路径
  4.部署到服务器并启动
  5.浏览器访问即可

@WebServlet(urlPatterns="/one")
public class OneServlet extends HttpServlet { 
    @Override
    protected void doGet(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response) throws ServletException, IOException { 
        // 获得字符输出流
        PrintWriter pw = response.getWriter();
        // 往浏览器响应数据
        pw.println("Hello HttpServlet");
    }
}

16 Servlet 体系结构[]

16_01 Servlet 的体系结构图

16_02 创建 Servlet 继承 GenericServlet

@WebServlet(urlPatterns = "/two")
public class TwoServlet extends GenericServlet { 

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

问题
Servlet 继承体系？

• Servlet ---- 接口
   GenericServlet ---- 抽象类
    HttpServlet ---- 抽象类

我们开发的 Servlet 类继承谁？

• 因为浏览器和服务器通信使用的 Http 协议，所以以后开发 Servlet 都继承 HttpServlet 即可

17 HttpServlet 源码分析[]

• HttpServlet 源码

public abstract class HttpServlet extends GenericServlet { 
    private static final String METHOD_GET = "GET";
    private static final String METHOD_POST = "POST";

    public HttpServlet() { 
    }

    // doGet方法
    protected void doGet(HttpServletRequest req, HttpServletResponse resp) throws ServletException, IOException { 
        String protocol = req.getProtocol();
        String msg = lStrings.getString("http.method_get_not_supported");
        if (protocol.endsWith("1.1")) { 
            // 发送错误信息给浏览器
            resp.sendError(405, msg);
        } else { 
            resp.sendError(400, msg);
        }

    }


    protected void doPost(HttpServletRequest req, HttpServletResponse resp) throws ServletException, IOException { 
        String protocol = req.getProtocol();
        String msg = lStrings.getString("http.method_post_not_supported");
        if (protocol.endsWith("1.1")) { 
            resp.sendError(405, msg);
        } else { 
            resp.sendError(400, msg);
        }

    }

    // 重载的service方法
    protected void service(HttpServletRequest req, HttpServletResponse resp) throws ServletException, IOException { 
        // 获取请求方式：GET 或 POST
        String method = req.getMethod(); // GET
      
        long lastModified;
        if (method.equals("GET")) { 
            this.doGet(req, resp);
          
        }  else if (method.equals("POST")) { 
            this.doPost(req, resp);
        } 

    }

 
    // 重写Servlet接口的service
    public void service(ServletRequest req, ServletResponse res) throws ServletException, IOException { 
        HttpServletRequest request;
        HttpServletResponse response;
        try { 
            request = (HttpServletRequest)req;
            response = (HttpServletResponse)res;
        } catch (ClassCastException var6) { 
            throw new ServletException("non-HTTP request or response");
        }
        this.service(request, response);
    }
}

问题
doPost 和 doGet 方法如何调用执行?

• 在父类的 service 方法根据请求方式判断是调用 doGet 还是 doPost，如果是 get 请求则调用 doGet 方法，如果是 post 请求则触发 doPost 方法。

什么时候重写 doGet ？什么是重写 doPost ？

• 如果表单中明确指定提交方式是 post 提交则重写 doPost 方法，其他一律重写 doGet 方法即可。

18 Servlet 映射多路径[]

18_01 XML 方式1：

一个<servlet-mapping>中写多个<url-pattern>

18_02 XML 方式2：

一个<servlet>对应多个<servlet-mapping>

18_03 注解 方式3：

@WebServlet(urlPatterns = {"/bbb","/aaa"})

19 url-patterns 的通配符[]

注意：不能同时/*.扩展名的访问路径：会导致整个web项目加载失败，所有的web资源都不能访问。项目启动会报如下错误：

Caused by: java.lang.IllegalArgumentException: Invalid <url-pattern> /admin/*.action in servlet mapping

优先级：/ 开头的访问路径优先级高于扩展名结尾路径
匹配原则：最优匹配原则，地址越接近谁就执行谁

20 扩展-DefaultServlet概述

DefaultServlet的作用：处理项目中的静态资源

注意事项：
如果我们的项目中有 /* 的访问地址，则我们的地址会覆盖DefaultServlet的访问地址，会导致所有的 HTML 都无法访问。

总结

web 资源：网页上显示的所有数据：文本，图片，视频，音频…

web 资源的分类

• 静态资源：没有与数据库交互，数据直接写死文件中 可以使用的技术：HTML/CSS/JS
• 动态资源：数据来自数据库 可以使用的技术：JSP/Servlet

web 服务器：一个运行在高性能计算机上的软件，可以将本机的资源提供给外界访问。

Tomcat 发布项目方式

• 方式1：直接将项目复制到webapps目录下
• 方式2：虚拟目录：项目可以放在任意位置，需要修改 conf/server.xml 文件，在第69行添加如下代码：
  <Context path="/项目的访问路径" docBase="项目的真实路径" />
• 方式3：配置独立的xml文件：在 conf/catalina/localhost 目录下创建xml文件，文件名任意(就是项目访问路径)
  在 xml 文件中添加配置信息： <Context docBase="项目的真实路径" />

Servlet 是什么

• 运行在服务器端的一个小程序(一个实现Servlet的类)

Servlet 的作用

• 接收浏览器的请求并响应数据给浏览器

Servlet的开发步骤

1. 创建一个类继承HttpServlet
2. 重写doGet或doPost方法：处理请求和响应数据
3. 使用注解配置访问地址
4. 部署项目到服务器并启动
5. 通过浏览器访问即可

Servlet生命周期相关方法

1. 无参数构造方法：浏览器第一次访问创建对象时调用，只会调用1次
2. init：执行初始化操作 只会执行1次
3. service：处理请求和响应 每次请求执行1次
4. destory：服务器重启或关闭调用，用于释放资源 只会执行1次