【Java】tomcat与servlet

web相关概念回顾

1. 软件架构

1. C/S：客户端/服务器端
2. B/S：浏览器/服务器端

2. 资源分类

1. 静态资源：所有用户访问后，得到的结果都是一样的，称为静态资源.静态资源可以直接被浏览器解析

• 如： html,css,JavaScript

2. 动态资源:每个用户访问相同资源后，得到的结果可能不一样。称为动态资源。动态资源被访问后，需要先转换为静态资源，在返回给浏览器

• 如：servlet/jsp,php,asp…
  

3. 网络通信三要素

1. IP：电子设备(计算机)在网络中的唯一标识。
2. 端口：应用程序在计算机中的唯一标识。 0~65536
3. 传输协议：规定了数据传输的规则

1. 基础协议：

1. tcp:安全协议，三次握手。 速度稍慢
2. udp：不安全协议。 速度快

web服务器软件

• 服务器：安装了服务器软件的计算机
• 服务器软件：接收用户的请求，处理请求，做出响应
• web服务器软件：接收用户的请求，处理请求，做出响应。

• 在web服务器软件中，可以部署web项目，让用户通过浏览器来访问这些项目
• web容器

• 常见的java相关的web服务器软件：

• webLogic：oracle公司，大型的JavaEE服务器，支持所有的JavaEE规范，收费的。
• webSphere：IBM公司，大型的JavaEE服务器，支持所有的JavaEE规范，收费的。
• JBOSS：JBOSS公司的，大型的JavaEE服务器，支持所有的JavaEE规范，收费的。
• Tomcat：Apache基金组织，中小型的JavaEE服务器，仅仅支持少量的JavaEE规范servlet/jsp。开源的，免费的。

• JavaEE：Java语言在企业级开发中使用的技术规范的总和，一共规定了13项大的规范

Tomcat：web服务器软件

1. 下载：http://tomcat.apache.org/
2. 安装：解压压缩包即可。
   * 注意：安装目录建议不要有中文和空格
   Tomcat的解压后的目录如下：
   
3. 卸载：删除目录就行了
4. 启动：
   * bin/startup.bat ,双击运行该文件即可
   * 访问：浏览器输入：​​​http://localhost:8080​​​ 回车访问自己
   ​​​http://别人的ip:8080​​ 访问别人

* 启动过程可能遇到的问题：
  1. 黑窗口一闪而过：
    * 原因： 没有正确配置JAVA_HOME环境变量
    * 解决方案：正确配置JAVA_HOME环境变量

  2. 启动报错：
    1. 暴力：找到占用的端口号，并且找到对应的进程，杀死该进程
      * netstat -ano
    2. 温柔：修改自身的端口号
      * conf/server.xml
      * <Connector port="8888" protocol="HTTP/1.1"
               connectionTimeout="20000"
               redirectPort="8445" />
      * 一般会将tomcat的默认端口号修改为80。80端口号是http协议的默认端口号。
        * 好处：在访问时，就不用输入端口号

启动还可以选择设置环境变量CATALINA_HOME（非必须）

5. 关闭：

1. 正常关闭：
  * bin/shutdown.bat
  * ctrl+c
2. 强制关闭：
  * 点击启动窗口的×

6. 配置:
   * 部署项目的方式4种：

1. 直接将项目放到webapps目录下即可。
  * /hello：项目的访问路径-->虚拟目录
  * 简化部署：将项目打成一个war包，再将war包放置到webapps目录下。
    * war包会自动解压缩

2. 配置conf/server.xml文件
  在<Host>标签体中配置
  <Context docBase="D:\hello" path="/hehe" />
  * docBase:项目存放的路径
  * path：虚拟目录

3. 在conf\Catalina\localhost创建任意名称的xml文件（推荐）。在文件中编写
  <Context docBase="D:\hello" />
  * 虚拟目录：xml文件的名称

java动态项目的目录结构：

-- 项目的根目录
    -- WEB-INF目录：
      -- web.xml：web项目的核心配置文件
      -- classes目录：放置字节码文件的目录
      -- lib目录：放置依赖的jar包

• 将Tomcat集成到IDEA中，并且创建JavaEE的项目，部署项目（第4种方法）。
  集成的方法是，在idea中，run菜单下的edit config选项。并在Template中找到tomcat选项进行配置
  
  可以进行热部署，让添加web项目的文件时，不用再重启tomcat服务器
  
  上述操作完成后，在浏览器输入​​​localhost:8080​​​进行访问，因为tomcat默认端口为8080。若tomcat启动失败，可能是因为tomcat路径里面有中文。启动成功后，浏览器访问报404错误，因为路径设置的问题，可以进行以下设置就能​​localhost:8080​​​访问了，如果有多个项目，可以修改下面的application context为xxx，那么浏览器输入​​localhost:8080/xxx​​​进行访问
  
  Servlet： server applet

* 概念：运行在服务器端的小程序
  * Servlet就是一个接口，定义了Java类被浏览器访问到(tomcat识别)的规则。
  * 将来我们自定义一个类，实现Servlet接口，复写方法。

Servlet快速入门：

1. 创建JavaEE项目
2. 定义一个类，实现Servlet接口
   * public class ServletDemo1 implements Servlet
3. 实现接口中的抽象方法

import javax.servlet.*;
import java.io.IOException;

/**
 * Servlet的方法
 */
public class ServletDemo2 implements Servlet {
    private int age = 3;

    /**
     * 初始化方法
     * 在Servlet被创建时，执行。只会执行一次
     * @param servletConfig
     * @throws ServletException
     */
    @Override
    public void init(ServletConfig servletConfig) throws ServletException {
        System.out.println("init.....");
    }

    /**
     * 获取ServletConfig对象
     * ServletConfig：Servlet的配置对象
     * @return
     */
    @Override
    public ServletConfig getServletConfig() {
        return null;
    }

    /**
     * 提供服务方法
     * 每一次Servlet被访问时，执行。执行多次
     * @param servletRequest
     * @param servletResponse
     * @throws ServletException
     * @throws IOException
     */
    @Override
    public void service(ServletRequest servletRequest, ServletResponse servletResponse) throws ServletException, IOException {
        System.out.println("service.....");
        int number = 3;
    }

    /**
     * 获取Servlet的一些信息，版本，作者等等。。
     * @return
     */
    @Override
    public String getServletInfo() {
        return null;
    }

    /**
     * 销毁方法
     * 在服务器正常关闭时，执行，执行一次。
     */
    @Override
    public void destroy() {
        System.out.println("destroy.....");
    }
}

4. 配置Servlet
   在web.xml中配置：

<!--配置Servlet -->
<servlet>
    <servlet-name>demo1</servlet-name>
    <servlet-class>cn.itcast.web.servlet.ServletDemo1</servlet-class>
</servlet>

<servlet-mapping>
    <servlet-name>demo1</servlet-name>
    <url-pattern>/demo1</url-pattern>
</servlet-mapping>

Servlet执行原理：

1. 当服务器接受到客户端浏览器的请求后，会解析请求URL路径，获取访问的Servlet的资源路径
2. 查找web.xml文件，是否有对应的标签体内容。
3. 如果有，则在找到对应的全类名
4. tomcat会将字节码文件加载进内存，并且创建其对象
5. 调用其方法
   

Servlet中的生命周期方法

1. 被创建：执行init方法，只执行一次

* Servlet什么时候被创建？
  * 默认情况下，第一次被访问时，Servlet被创建
  * 可以配置执行Servlet的创建时机。
    * 在<servlet>标签下配置
      1. 第一次被访问时，创建
            * <load-on-startup>的值为负数
            2. 在服务器启动时，创建
                * <load-on-startup>的值为0或正整数
* Servlet的init方法，只执行一次，说明一个Servlet在内存中只存在一个对象，Servlet是单例的
  * 多个用户同时访问时，可能存在线程安全问题。
  * 解决：尽量不要在Servlet中定义成员变量。即使定义了成员变量，也不要对修改值

2. 提供服务：执行service方法，执行多次

* 每次访问Servlet时，Service方法都会被调用一次。

3. 被销毁：执行destroy方法，只执行一次

* Servlet被销毁时执行。服务器关闭时，Servlet被销毁
* 只有服务器正常关闭时，才会执行destroy方法。
* destroy方法在Servlet被销毁之前执行，一般用于释放资源

Servlet3.0：支持注解

* 好处：
  * 支持注解配置。可以不需要web.xml了。

* 步骤：
  1. 创建JavaEE项目，选择Servlet的版本3.0以上，可以不创建web.xml
  2. 定义一个类，实现Servlet接口
  3. 复写方法
  4. 在类上使用@WebServlet注解，进行配置
    * @WebServlet("资源路径")
      
            //注解的详细定义
            @Target({ElementType.TYPE})
      @Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
      @Documented
      public @interface WebServlet {
          String name() default "";//相当于<Servlet-name>
      
          String[] value() default {};//代表urlPatterns()属性配置
      
          String[] urlPatterns() default {};//相当于<url-pattern>
      
          int loadOnStartup() default -1;//相当于<load-on-startup>
      
          WebInitParam[] initParams() default {};
      
          boolean asyncSupported() default false;
      
          String smallIcon() default "";
      
          String largeIcon() default "";
      
          String description() default "";
      
          String displayName() default "";
      }

IDEA与tomcat的相关配置

1. IDEA会为每一个tomcat部署的项目单独建立一份配置文件
  * 查看idea控制台的log：Using CATALINA_BASE:   "C:\Users\fqy\.IntelliJIdea2018.1\system\tomcat\_itcast"

2. 工作空间项目    和     tomcat部署的web项目
  * tomcat真正访问的是“tomcat部署的web项目”，"tomcat部署的web项目"对应着"工作空间项目" 的web目录下的所有资源
  * WEB-INF目录下的资源不能被浏览器直接访问。
3. 断点调试：使用"小虫子"启动 dubug 启动

Servlet的体系结构

Servlet -- 接口
  |      
GenericServlet -- 抽象类，该类实现了Servlet接口
  |
HttpServlet  -- 抽象类，该类继承GenericServlet抽象类

* GenericServlet：将Servlet接口中其他的方法做了默认空实现，只将service()方法作为抽象
  * 将来定义Servlet类时，可以继承GenericServlet，实现service()方法即可

import javax.servlet.GenericServlet;
import javax.servlet.ServletException;
import javax.servlet.ServletRequest;
import javax.servlet.ServletResponse;
import javax.servlet.annotation.WebServlet;
import java.io.IOException;
@WebServlet("/demo2")
public class ServletDemo2 extends GenericServlet {
    @Override
    public void service(ServletRequest servletRequest, ServletResponse servletResponse) throws ServletException, IOException {
        System.out.println("demo2.....");
    }
}

* HttpServlet：对http协议的一种封装，简化操作
  1. 定义类继承HttpServlet
  2. 复写doGet/doPost方法

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;

@WebServlet("/demo3")
public class ServletDemo3 extends HttpServlet {

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

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

Servlet路径配置

1. urlpartten:Servlet访问路径
    1. 一个Servlet可以定义多个访问路径 ： @WebServlet({"/d4","/dd4","/ddd4"})
    2. 路径定义规则：
      1. /xxx：路径匹配
      2. /xxx/xxx:多层路径，目录结构
      3. *.do：扩展名匹配

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路径配置
 */
//@WebServlet({"/d4","/dd4","/ddd4"})
//@WebServlet("/user/demo4")
//@WebServlet("/user/*")
//@WebServlet("/*")
@WebServlet("*.do")
public class ServletDemo4 extends HttpServlet {
    @Override
    protected void doGet(HttpServletRequest req, HttpServletResponse resp) throws ServletException, IOException {
        System.out.println("demo4...");
        System.out.println(req);
    }
}