Java Web 开发从入门到实践课件 第4章 - Servlet技术

第二篇

JavaWeb技术篇JavaWeb开发从入门到实践JavaWebDevelopmentFromIntroductiontoPracticeServlet技术Chap04提纲Servlet技术介绍Servlet的基本概念、生命周期和如何通过Web容器进行部署与管理。高级应用部分探讨了Servlet的请求和响应机制，如何处理客户端请求并生成相应的响应。4.1Servlet开发入门4.2Servlet高级应用4.3请求和响应4.4本章小结4.1Servlet开发入门4.1.1Servlet简介4.1.2Servlet的常用接口和类4.1.3Servlet的配置4.1.4Servlet的生命周期4.1.1Servlet简介图4-1Servlet应用程序的体系结构Servlet是Server与Applet的缩写，即服务器端小程序，是Sun公司提供的一门用于开发动态Web资源的技术。4.1.2Servlet的常用接口和类在Servlet编程中，ServletAPI提供了标准的接口和类。这些对象对Servlet的操作非常重要，它们为HTTP请求和程序响应提供了丰富的方法。图

4-2Servlet结构体系的UML示意图4.1.2Servlet的常用接口和类表

4-1Servlet接口的抽象方法publicinterfaceServlet{

voidinit(ServletConfigvar1)throwsServletException;

ServletConfiggetServletConfig();

voidservice(ServletRequestvar1,ServletResponsevar2)throwsServletException,IOException;StringgetServletInfo();

voiddestroy();

}方法声明功能描述voidinit(ServletConfigvar1)负责Servlet的初始化工作ServletConfiggetServletConfig()调用init(ServletConfigvar1)方法时传递给Servlet的ServletConfigvoidservice(ServletRequestvar1,ServletResponsevar2)负责响应用户的请求，当容器接收到客户端访问Servlet对象的请求时，就会调用此方法。StringgetServletInfo()返回Servlet的信息，例如，作者、版本等信息voiddestroy()负责释放Servlet对象占用的资源4.1.3Servlet的配置配置web.xml文件<servlet>

<servlet-name>Servlet的名称</servlet-name>

<servlet-class>Servlet的全限定类名（包括包名与类名）</servlet-class>

<init-param>

<param-name>初始化参数名称</param-name>

<param-value>初始化参数值</param-value>

</init-param>

</servlet>

<servlet-mapping>

<servlet-name>Servlet的名称（与上述<servlet>的<servlet-name>一致）</servlet-name><url-pattern>匹配规则（映射URL地址）</url-pattern>

</servlet-mapping>Servlet的配置4.1.3Servlet的配置使用@WebServlet注解@WebServlet(name="HelloServlet",urlPatterns="/HelloServlet")publicclassHelloServletextendsGenericServlet{

...

}Servlet的配置属性声明功能描述StringnameServlet的name属性，相当于<servlet-name>String[]value相当于urlPatterns属性。value和urlPatterns不能同时使用String[]urlPatterns指定一组Servlet的URL匹配模式，相当于<url-pattern>标签IntloadOnStartupServlet加载顺序，相当于<load-on-startup>标签WebInitParam[]指定一组Servlet初始化参数，相当于<init-param>标签StringdescriptionServlet的描述信息表4-2@WebService注解的常用属性4.1.3Servlet的配置引入servlet-api.jar包选择“File→ProjectStructure→Modules”，选中右侧Dependencies标签，点击“+→JARsorDirectories...”在弹出的窗口中选中tomcat-10.0.27目录lib下的servlet-api.jar包第一个Servlet程序图

4-3引入servlet-api.jar包图

4-4选择servlet-api.jar包4.1.3Servlet的配置通过继承Servlet接口的实现类jakarta.servlet.GenericServlet来实现Servlet程序packagecom.swxy.servlet;importjakarta.servlet.*;importjava.io.*;publicclassHelloServletextendsGenericServlet{

@Override

publicvoidservice(ServletRequestservletRequest,ServletResponseservletResponse)throwsServletException,IOException{//返回一个PrintWriter对象，Servlet使用它来输出字符串形式的正文数据

PrintWriterout=servletResponse.getWriter();

out.println("HelloWorld");//输出流对象向客户端发送字符数据

}

}4.1.3Servlet的配置Servlet的配置：在web.xml中配置Servlet<servlet> <servlet-name>HelloServlet</servlet-name> <servlet-class>com.swxy.servlet.HelloServlet</servlet-class></servlet><servlet-mapping> <servlet-name>HelloServlet</servlet-name> <url-pattern>/HelloServlet</url-pattern></servlet-mapping>4.1.3Servlet的配置访问Servlet：localhost:8080/servletDemo01/HelloServlet图

4-5

第一个Servlet程序运行效果4.1.4Servlet的生命周期图

4-6Servlet生命周期示意图初始化阶段（init方法）运行阶段（service方法销毁阶段（destroy方法）4.1.4Servlet的生命周期packagecom.swxy.servlet;

//导入相关的包@WebServlet(name="LifeCycleServlet",urlPatterns="/LifeCycleServlet")publicclassLifeCycleServletextendsGenericServlet{

@Override

publicvoidinit()throwsServletException{

System.out.println("初始化方法");

}

@Override

publicvoidservice(ServletRequestservletRequest,ServletResponseservletResponse)throwsServletException,IOException{

System.out.println("service方法");

}

@Override

publicvoiddestroy(){

System.out.println("销毁方法");

}

}4.1.4Servlet的生命周期测试：“localhost:8080/servletDemo01/LifeCycleServlet”初始化方法service方法刷新页面，也就是第二次访问service方法关闭Web服务器销毁方法4.1.4Servlet的生命周期Servlet的工作原理Web服务器接收到一个HTTP请求后，判断请求内容，若是静态页面，服务器自行处理，若是动态数据，则交给Servlet容器，Servlet容器找到对应的Servlet对象进行处理，处理结果交给Web服务器，再转交给客户端。同一个Servlet多次被访问，只有第一次访问时创建一个Servlet对象，后面请求只需开启一个新的线程来处理请求。4.2Servlet高级应用4.2.1HttpServlet类4.2.2Servlet虚拟路径的映射

4.2.3ServletConfig接口与ServletContext接口4.2.1HttpServlet类publicabstractclassHttpServletextendsGenericServlet{

...

privatestaticfinalStringMETHOD_GET="GET";

privatestaticfinalStringMETHOD_OPTIONS="OPTIONS";

privatestaticfinalStringMETHOD_POST="POST";

...

protectedvoiddoGet(HttpServletRequestreq,HttpServletResponseresp)throwsServletException,IOException{...}

protectedvoiddoPost(HttpServletRequestreq,HttpServletResponseresp)throwsServletException,IOException{...}

...

protectedvoidservice(HttpServletRequestreq,HttpServletResponseresp)throwsServletException,IOException{

Stringmethod=req.getMethod(); }

publicvoidservice(ServletRequestreq,ServletResponseres)throwsServletException,IOException{

...

this.service(request,response);

}

}HttpServlet类的源码部分代码4.2.1HttpServlet类HttpServlet类的应用创建表单<htmllang="en">

<head>

<metacharset="UTF-8">

<title>表单页面</title>

</head>

<body>

<formaction="HttpServletTest"method="post">

用户名：<inputtype="text"name="username"/>

<inputtype="submit"value="提交"/>

</form>

</body>

</html>4.2.1HttpServlet类创建HttpServletTest类继承HttpServlet使用@WebServlet注解配置Servletpackagecom.swxy.servlet;

//导入包

@WebServlet(urlPatterns="/HttpServletTest")

publicclassHttpServletTestextendsHttpServlet{

@Override

protectedvoiddoGet(HttpServletRequestreq,HttpServletResponseresp)throwsServletException,IOException{}

@Override

protectedvoiddoPost(HttpServletRequestreq,HttpServletResponseresp)throwsServletException,IOException{ //设置响应正文的MIME类型和响应的字符集格式

resp.setContentType("text/html;charset=utf-8");

Stringusername=req.getParameter("username");

PrintWriterout=resp.getWriter();

out.println(username);}}

4.2.2Servlet虚拟路径的映射在web.xml文件中，一个<servlet-mapping>标签用于映射一个Servlet的对外访问路径，该路径称为虚拟路径。Servlet的多重映射<servlet>

<servlet-name>HelloServlet</servlet-name>

<servlet-class>com.swxy.servlet.HelloServlet</servlet-class>

</servlet>

<servlet-mapping>

<servlet-name>HelloServlet</servlet-name>

<url-pattern>/HelloServlet01</url-pattern>

<url-pattern>/HelloServlet02</url-pattern>

</servlet-mapping>使用@WebServlet注解设置多重映射@WebServlet(urlPatterns={"/HelloServlet01","/HelloServlet02"})4.2.2Servlet虚拟路径的映射虚拟路径通配符的使用<url-pattern>/admin/*</url-pattern>虚拟路径通配符示例格式举例描述精确匹配/admin/servlet01只能匹配admin/servlet01路径目录匹配/admin/*匹配admin目录下的所有路径拓展名匹配*.do匹配以.do结束的路径任意匹配/*匹配任意访问路径表4-3

通配符示例4.2.3ServletConfig接口与ServletContext接口ServletConfig接口publicinterfaceServletConfig{

StringgetServletName();

//返回Servlet的名字，即<servlet-name>元素的值

ServletContextgetServletContext();

//返回一个代表当前Web应用的ServletContext对象

StringgetInitParameter(Stringvar1);

//根据初始化参数名返回初始化参数值

Enumeration<String>getInitParameterNames();

//返回所有的初始化参数名

}4.2.3ServletConfig接口与ServletContext接口创建Servlet：在com.swxy.servlet包中创建一个名称为Servlet01的Servlet类<servlet> <servlet-name>Servlet01</servlet-name> <servlet-class>com.swxy.servlet.Servlet01</servlet-class> <init-param> <param-name>encoding</param-name> <param-value>UTF-8</param-value> </init-param></servlet><servlet-mapping> <servlet-name>Servlet01</servlet-name> <url-pattern>/Servlet01</url-pattern></servlet-mapping>案例：使用ServletConfig接口的getInitParameter()方法获取Servlet的初始化参数在web.xml文件中配置Servlet4.2.3ServletConfig接口与ServletContext接口packagecom.swxy.servlet;importjakarta.servlet.ServletConfig;importjakarta.servlet.ServletException;importjakarta.servlet.http.HttpServlet;importjakarta.servlet.http.HttpServletRequest;importjakarta.servlet.http.HttpServletResponse;importjava.io.IOException;publicclassServlet01extendsHttpServlet{ @Override publicvoidinit(ServletConfigservletConfig)throwsServletException{ Stringencoding=servletConfig.getInitParameter("encoding"); System.out.println(encoding);//输出UTF-8 }}在Servlet01类中实现init(ServletConfigservletConfig)方法4.2.3ServletConfig接口与ServletContext接口ServletContext接口Tomcat启动时会为每个Web应用创建一个唯一的ServletContext对象，该对象代表当前的Web应用，该对象封装了当前Web应用的所有信息。表4-4

ServletContext接口常用方法及其描述方法描述StringgetInitParameter(Stringname)根据参数名称获取参数值EnumerationgetInitParameterNames（）获取当前应用中所有的参数名，返回EnumerationInputStreamgetResourceAsStream(Stringpath)返回某个资源文件的InputStream输入流对象，路径一般为"/WEB-INF/classes/资源”ObjectgetAttribute(Stringname)

获取域对象中指定域属性的值voidsetAttribute(Stringname,Objectobject)设置域属性voidremoveAttribute(Stringname)移除域对象中指定的域属性StringgetRealPath(Stringpath)获取Web应用中资源的绝对路径，参数path是该Web应用的相对地址4.2.3ServletConfig接口与ServletContext接口在web.xml文件中配置Web应用程序初始化参数<context-param>

<param-name>username</param-name>

<param-value>蒋亚平</param-value>

</context-param>

<context-param>

<param-name>password</param-name>

<param-value>123456</param-value>

</context-param>获取Web应用程序的初始化信息4.2.3ServletConfig接口与ServletContext接口在项目的com.swxy.servlet包中创建一个名为Servlet02的类//设置响应MIME类型和字符集格式resp.setContentType("text/html;charset=UTF-8");PrintWriterout=resp.getWriter();//获取ServletContext对象ServletContextcontext=this.getServletContext();//获取初始化参数名，返回Enumeration对象Enumeration<String>parameterNames=context.getInitParameterNames();//遍历参数名while(parameterNames.hasMoreElements()){Stringname=parameterNames.nextElement();//根据初始化参数名（<param-name>元素的值），获取参数值（<param-value>元素的值）Stringvalue=context.getInitParameter(name);out.println(name+"："+value+"<br/>");}4.2.3ServletConfig接口与ServletContext接口启动Tomcat服务器，在浏览器地址栏中输入“http://localhost:8080/servletDemo01/Servlet02”图

4-7运行效果4.2.3ServletConfig接口与ServletContext接口读取资源文件在项目src目录中创建一个名为perties文件username=蒋亚平password=123456读取资源文件perties

protectedvoiddoGet(HttpServletRequestreq,HttpServletResponseresp)throwsServletException,IOException{

resp.setContentType("text/html;charset=UTF-8");

PrintWriterout=resp.getWriter();

ServletContextcontext=this.getServletContext();//获得perties资源文件的输入流对象

InputStreamin=context.getResourceAsStream("/WEB-INF/classes/perties");

Propertiesprops=newProperties();

//加载“输入流”到Properties集合对象中

props.load(in);

out.println("username="+props.getProperty("username")+"<br/>");

out.println("password="+props.getProperty("password")+"<br/>");

}

4.3请求和响应4.3.1HttpServletResponse接口及其应用4.3.2HttpServletRequest接口及其应用

4.3.3RequestDispatcher接口及其应用图

4-9

浏览器访问Servlet的交互过程4.3.1HttpServletResponse接口及其应用发送与状态码相关的方法setStatus(intstatus)方法@WebServlet("/Servlet01")

publicclassServlet01extendsHttpServlet{

@Override

protectedvoiddoGet(HttpServletRequestreq,HttpServletResponseresp)

throwsServletException,IOException{

resp.setStatus(404);//发送状态码404

}

}测试：地址栏输入“http://localhost:8080/jspDemo/Servlet01”图

4-10

查看响应头的状态码4.3.1HttpServletResponse接口及其应用案例：服务器发送存在异常的响应状态码sendError(intse)方法@WebServlet("/Servlet02")publicclassServlet02extendsHttpServlet{ @Override protectedvoiddoGet(HttpServletRequestreq,HttpServletResponseresp)throwsServletException,IOException{ resp.sendError(404,"自定义错误信息：页面不存在"); }}4.3.1HttpServletResponse接口及其应用案例：服务器发送存在异常的响应状态码测试：地址栏输入“http://localhost:8080/jspDemo/Servlet02”图

4-11sendError()方法运行结果4.3.1HttpServletResponse接口及其应用

发送与响应消息头相关的方法表4-5设置HTTP响应头字段的方法方法描述voidsetHeader(Stringname,Stringvalue)设定HTTP的响应头字段，参数name用于指定响应头字段的名称，参数value用于指定响应头字段的值voidaddHeader(Stringname,Stringvalue)voidsetIntHeader(Stringname,intvalue)设定HTTP的响应头字段，只适用于响应字段的值为int类型时的响应消息头的设置voidaddIntHeader(Stringname,intvalue)voidsetContentType(Stringtype)设置发送到客户端的响应的内容类型，例如，text/html;charset=UTF-8voidsetCharacterEncoding(Stringcharset)设置输出内容使用的字符编码，例如，UTF-8、GB2312等protectedvoiddoGet(HttpServletRequestreq,HttpServletResponseresp)throwsServletException,IOException{

//等价于resp.setContentType(“text/html;charset=UTF-8”)

resp.setHeader("Content-Type","text/html;charset=UTF-8");

}

4.3.1HttpServletResponse接口及其应用

发送与响应消息体相关的方法案例：同时使用OutputStream字节流和PrintWriter字符流发送响应消息体。@WebServlet("/Servlet04")

publicclassServlet04extendsHttpServlet{

@Override

protectedvoiddoGet(HttpServletRequestreq,HttpServletResponseresp)throwsServletException,IOException{

Stringmsg="Whateverisworthdoingisworthdoingwell.";

//获取OutputStream对象，OutputStream是ServletOutputStream的父类

OutputStreamout=resp.getOutputStream();

out.write(msg.getBytes());

PrintWriterout1=resp.getWriter();//获取PrintWriter对象

out1.print("Whateverisworthdoingisworthdoingwell.");

}

}4.3.1HttpServletResponse接口及其应用图

4-12

同时调用getOutputStream()和getWriter()方法的运行结果4.3.1HttpServletResponse接口及其应用请求重定向图

4-13

请求重定向的工作原理4.3.1HttpServletResponse接口及其应用protectedvoiddoPost(HttpServletRequestreq,HttpServletResponseresp)throwsServletException,IOException{

//使用HttpServletRequest对象的getParameter（）方法获取表单数据

Stringusername=req.getParameter("username");

Stringpassword=req.getParameter("password");

if(username.equals("admin")&&password.equals("123456")){

//用户名和密码正确，重定向到welcome.html页面

resp.sendRedirect("welcome.html");

}else{

//用户名或密码错误，重定向到login.html

resp.sendRedirect("login.html");

}

}

4.3.2HttpServletRequest接口及其应用

获取请求行信息的相关方法表4-6获取请求行信息的常用方法方法声明功能描述StringgetMethod()获取HTTP请求消息中的请求方法，例如，GET、POST、DELETE等StringBuffergetRequestURL()获取HTTP请求的完整的URL（不包含参数部分）例如，http://localhost:8080/jspDemo/Servlet06StringgetRequestURI()获取客户端发出请求时的URI，端口号和“？”之间的内容，例如，/jspDemo/Servlet06StringgetQueryString()获取请求行中的参数部分，“？”后面的所有内容StringgetProtocol()获取请求行中的协议名和版本，例如，HTTP/1.14.3.2HttpServletRequest接口及其应用

获取请求消息头的相关方法表4-7

获取请求信息头的常用方法方法描述StringgetHeader(Stringname)获取一个指定头字段的值Enumeration<String>getHeaders(Stringname)根据请求头字段的名称获取对应的请求字段的所有值，返回一个Enumeration集合对象Enumeration<String>getHeaderNames()获取一个包含所有请求头字段的Enumeration对象intgetIntHeader(Stringname)获取一个指定头字段的值，并将其转换为int类型StringgetContentType()获取Content-Type头字段的值StringgetCharacterEncoding()获取请求消息的实体部分的字符集编码，通常从Content-Type头字段中进行提取4.3.2HttpServletRequest接口及其应用获取请求消息体的相关方法案例：实现注册功能，使用getInputStream()方法获取请求消息体protectedvoiddoPost(HttpServletRequestreq,HttpServletResponseresp)throwsServletException,IOException{

resp.setContentType("text/html;charset=UTF-8");//定义一个长度为1024的字节数组

byte[]buffer=newbyte[1024];//获取输入流

ServletInputStreaminputStream=req.getInputStream();

StringBuildersb=newStringBuilder();

intlen;

//循环读取

while((len=inputStream.read(buffer))!=-1){

sb.append(newString(buffer,0,len));

}

System.out.println(sb);

}4.3.2HttpServletRequest接口及其应用中文乱码protectedvoiddoPost(