Javaweb | Servlet编程-编程知识

- 1.认识Servlet
- 2.编写Servlet
- 3.Servlet的运行机制
- 4.Servlet的生命周期
- - 4.1 Servlet生命周期图
  - init()方法
  - doGet()
  - doPost()
  - service()
  - destroy()方法
- 5.解决“控制台”打印中文乱码问题
- 6.Servlet 和 JSP内置对象 (常用对象)
- - 获得out对象
  - 获得request 和 response对象
  - 获得session对象
  - 获得application对象
- 7.设置欢迎页面
- 8.在Servlet中设置/获取参数：
- - 8.1 设置参数
  - 8.2 获取参数
- 9.过滤器
- - 9.1 过滤器的定义
  - 9.2 使用过滤器的三种情况 :
  - - 情况一
    - 情况二
    - 情况三
  - 9.3 编写过滤器：
  - - 编写过滤器的步骤
  - 9.4 配置过滤器：
  - - 配置 “过滤器” 过滤所有文件
    - 配置 “过滤器” 过滤一个或多个Servlet对象/JSP文件
    - 配置 “过滤器” 过滤一个或多个文件目录
  - 9.5 过滤器的例子
  - - - 过滤器解决中文乱码问题
- 10.异常处理

1.认识Servlet

Servlet 是运行在 Web服务器端 的 Java应用程序，可以生成动态的Web页面，属于客户与服务器响应的 中间层。JSP底层 就是一个Servlet，也可以说 JSP 就是 Servlet。

在运行JSP时,服务器底层 会将 JSP 编译成一一个 Java类，这个类就是 Servlet。

JSP 和 Servlet 都能实现同样的页面效果，不过编写JSP和编写Servlet 相比，前者 ( JSP )的成本低得多。既如此 为什么还要学Servlet？

Servlet属于JSP的底层，学习它有助于了解底层细节；另外,Servlet毕竟是一个Java类，适合纯编程。如果是纯编程，比将Java代码混合在HTML中的JSP要好得多。

2.编写Servlet

编写Servlet的步骤 ：
第一步、编写一个类，该类继承 HttpServlet。
public class myServlet extends HttpServlet {}
第二步、重写HttpServlet的 doGet( ) 或 doPost( )方法。 ( 也可以重写HttpServle的其他方法，根据需要来重写。)
public class myServlet extends HttpServlet {@Overrideprotected void doGet(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response) throws ServletException, IOException {response.setContentType("text/html;charset=gb2312"); //设置HTTP响应的内容类型/*PrintWriter对象可以用于向"客户端浏览器"输出响应数据。通过这个PrintWriter对象，你可以将数据以"文本形式"写入到“HTTP响应”中。*/PrintWriter out = response.getWriter();out.println("欢迎来到本系统！");}
}
第三步、配置Servlet。
编写完一个Servlet后还不能直接访问，需要配置Servlet才能通过URL映射到与之对应的Servlet 中,用户才能对它进行访问。
( 配置好Servlet后，客户端浏览器才能通过url/ 网址访问到服务器端的Servlet类)

Servlet的配置是通过 web.xml 文件来实现的。web.xml文件位于 “WebRoot/WEB-INF” 下面。
客户端浏览器访问该Servlet的url路径，如客户端浏览器访问 :
http://localhost:8080/servlets/MyServlet 就能访问到 MyServlet.java 类。
<?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><servlet-name>MyServlet</servlet-name><servlet-class>com.servlets.MyServlet</servlet-class></servlet><servlet-mapping><servlet-name>MyServlet</servlet-name><url-pattern>/servlets/MyServlet</url-pattern></servlet-mapping></web-app>
<servlet-name>MyServlet</servlet-name>
servlet-name 中的名字用户可以自己命名，不一定要和原文件名一样，但两个servlet-name名字必须要相同。
     <url-pattern>/servlets/MyServlet</url-pattern>
url-pattern 也不一定 是Servlet 类的 包路径，只是为方便，一般都用包路径来表示。（可自定义访问Servlet类的 url 路径）
第四步、部署Servlet。如：设置好Tomcat服务器。

第五步、测试Servlet。在浏览器上输入 http://localhost:8080/servlets/MyServlet 即可访问 Servlet。

3.Servlet的运行机制

为Servlet类设置 构造函数，只有 初次运行时，系统才会初始化Servlet / 访问Servlet的构造函数。再次运行Servlet时，不会再访问构造函数 。

（在Web应用程序中，Servlet类只会在它第一次被访问时初始化 / 访问构造函数。这意味着，当一个请求来到服务器，服务器会判断该Servlet类是否已经被加载。

如果 (构造函数) 没有被加载 ，服务器会加载并初始化该Servlet类，然后处理请求。如果 (构造函数) 有被加载过，服务器会直接使用已经加载和初始化的 (Servlet )实例来处理请求，不会再访问Servlet的构造函数。
Servlet的构造函数只在Servlet类首次被加载和初始化时被调用， 之后的请求不会再访问Servlet的构造函数。 这是Servlet的 生命周期 行为的一部分。）
public class MyServlet extends HttpServlet {public MyServlet() { //构造函数//Servlet的构造函数，只有Servlet第一次启动时才会访问，之后的请求不会再访问ServletSystem.out.println("MyServlet构造函数");}@Overrideprotected void doGet(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response) throws ServletException, IOException {//如果"控制台"输出有中文乱码问题，下面有解决方案。System.out.println("MyServlet.doGet函数");}
}
访问路径 :

第一次访问Servlet“控制台”打印的信息：

第二次访问Servlet“控制台”打印的信息：

第三次访问Servlet“控制台”打印的信息：

（除第一次访问Servlet会访问构造函数外，之后的请求不会再访问Servlet的构造函数。）

只创建了一个Servlet对象，那么很多用户同时访问的时候会不会造成等待?

实则是不会的。因为Servlet采用的是多线程机制，每一次请求，系统就分配一个线程运行doGet( )函数。但是这样也会带来安全问题，一般来说，不要在Servlet内定义成员变量，除非这些成员变量是所有用户共用的。

4.Servlet的生命周期

4.1 Servlet生命周期图

当客户端向Web服务器提出第1次Servlet请求时，Web服务器会实例化一个Servlet,并且调用init( )方法;
（构造函数和 init( )函数只会被访问一次，后续的请求不会再访问这两个函数）
如果Web服务器中已经存在了一个Servlet实例，将直接使用此实例；然后调用service()方法，service(方法将根据客户端的请求方式来决定调用对应的doXXX0方法；当Servlet从Web服务器中消亡时，Web服务器将会调用Servlet的 destroy() 方法。

init()方法

init()方法 :

在Servlet的生命周期中，第一次访问Servlet时，利用构造函数创建Servlet对象后，立即调用init( )方法来进行初始化。构造函数 和 init( )方法都只会在第一次访问时被调用，后续的请求中，两者不会被再次调用。
init( )方法用于执行一些特定的初始化操作，例如加载配置文件、连接数据库等。

doGet()

Servlet有两个处理方法之一。
doGet()在以 get方式请求Servlet时运行。常见的get请求方式有 : 链接、get方式表单提交、直接访问Servlet。

doPost()

Servlet有两个处理方法之一。
doPost()在以 post方式请求Servlet时运行。常见的post请求为 ：为 post方式表单提交。

service()

客户端对Servlet发送一个请求时，服务器端将会开启一个线程，该线程会调用service()方法，
service()方法会根据收到的客户端请求类型来决定是调用doGet()还是调用doPost()。但一般情况下不用覆盖service()方法，直接使用doGet()与doPost()方法一样可以达到处理的目的。

destroy()方法

destroy() 方法在Servlet实例消亡时自动调用。(Servlet消亡时会调用destroy( )方法)
在Web服务器运行Servlet实例时会因为一些原因，Servlet对象会消亡。但是在Servlet消亡之前还必须进行某些操作，比如释放数据库连接以节省资源等，这个时候我们就要重写destroy()方法。

5.解决“控制台”打印中文乱码问题

第一步、

第二步、-encoding utf-8

第三步、 -Dfile.encoding=UTF-8 (配置后，要重启tomcat服务器)

每个项目都要在tomcat这么配置，比较麻烦。可通过设置环境变量来解决这个问题。
（配置环境变量后，就不需要每次都在 tomcat里面配置 -Dfile.encoding=UTF-8）

第三步的更好的解决替代方案 : 配置环境变量。
JAVA_TOOL_OPTIONS
-Dfile.encoding=UTF-8

6.Servlet 和 JSP内置对象 (常用对象)

因为JSP和Servlet等价，在JSP中可以使用内置对象，那么在Servlet中也可以使用内置对象。
这里讲述的常用的Servlet 和 JSP内置对象。

获得out对象

JSP中的out对象 对应于Servlet 中的javax.servlet.jsp. JspWriter。通过以下代码可获得out对象。

public void doGet(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response)throws ServletExcept ion, IOException {PrintWriter out = response. getWriter();//获得out对象//使用Out对象
}

在默认情况下，out对象是无法打印中文的。因为out对象输出流中有中文却没有设置编码。

    public void doGet(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response)throws ServletExcept ion, IOException {//设置编码，打印中文response.setContentType("text/html;charset=gb2312");PrintWriter out = response. getWriter();//获得out对象//使用Out对象}

获得request 和 response对象

在Servlet中获得JSP页面中的request对象 和 response对象是很容易的，因为这两个对象已经被作为参数传给了 doXXX( ) 方法。

doXXX( )方法中的 request 和 response 参数就可直接当 request对象、response 对象使用。
public void doGet(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response) throws ServletException, IOException {//将request参数当做request对象使用//将response参数当做response对象使用}

获得session对象

session对象对应的是HttpSession接口，在 Servlet 中它可以通过以下代码获得。

  public void doGet(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response) throws ServletException, IOException {//session对应的是HttpSession接口HttpSession session = request.getSession();//把该session当session对象来使用}

获得application对象

application对象对应的是ServletContext接口，在Servlet中可以通过以下代码获得。
  public void doGet(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response) throws ServletException, IOException {ServletContext application = this.getServletContext();//把此application当application对象使用}
使用 application 可以实现 服务器内跳转。
  ServletContext application = this.getServletContext();RequestDispatcher rd = application.getRequestDispatcher("URL地址");rd.forward(request,response);
由于Servlet和JSP具有同质性，常用的 Servlet内跳转有以下 两种方法:

① 重定向。 (对应JSP隐含对象中的sendRedirect( ))
response.sendRedirect("URL地址");
② 服务器内跳转。（对应JSP隐含对象中的forward( )）
ServletContext application = this.getServletContext();
RequestDispatcher rd = application.getRequestDispatcher("URL地址");
rd.forward(request,response);
(这两种Servlet内的跳转与JSP中提到的跳转都是等效的)

7.设置欢迎页面

在设置完欢迎页面之后,用户登录时输人的URL只需要是该门户网站的虚拟目录就可以自动访问欢迎页面。
可通过在web.xml中设置 “欢迎页面”。

web.xml
<?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.jsp</welcome-file></welcome-file-list></web-app>
welcome.jsp
<%@ page language="java" import="java.util.*" pageEncoding="gb2312" %>
<html>
<body>
欢迎来到本系统<br>
</body>
</html>
web.xml可以同时设置多个欢迎页面 ，web容器默认设置的第一个页面为欢迎页面，如果找不到最前面的页面，Web容器将会依次选择后面的页面作为欢迎页面。
<welcome-file-list><welcome-file>firstWelcome.jsp</welcome-file><welcome-file>secongdWelcome.jsp</welcome-file></welcome-file-list>

8.在Servlet中设置/获取参数：

8.1 设置参数

有些和系统有关的信息最好保存在配置文件内，例如系统中的字符编码、数据库连接的信息(driverClassName、url、username、password)，在使用这些配置时从配置文件中读，但是读取配置文件的代码必须用户自己来写，比较麻烦。
那么才能比较方便的获得参数？可在web.xml中设置参数。

设置全局参数 ：该参数所有的Servlet都可以访问。

<!--设置全局参数,该参数所有的Servlet都可以访问
--><context-param><param-name>参数名</param-name><param-value>参数值</param-value></context-param>

设置局部参数 ：该参数只有对应的Servlet都可以访问。此时设置的参数只在该Servlet中有效，其他的Servlet得不到该参数。

    <!--设置局部变量，该参数只有对应的Servlet能访问--><servlet><servlet-name>Servlet名称</servlet-name><servlet-class>类路径</servlet-class><!--   设置该Servlet对应的变量 : 局部变量   --><init-param><param-name>参数名</param-name><param-value>参数值</param-value></init-param></servlet>

web.xml

 <?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"><!-- 设置全局参数,该参数所有的Servlet都可以访问 -->
<context-param><param-name>encoding</param-name><param-value>gb2312</param-value>
</context-param><servlet><servlet-name>InitServlet</servlet-name><servlet-class>com.servlets.InitServlet</servlet-class><!--   设置局部参数  --><init-param><param-name>driverClassName</param-name><param-value>com.mysql.jdbc.Driver</param-value></init-param>
</servlet><!--   servlet-mapping  -->  
<servlet-mapping><servlet-name>InitServlet</servlet-name><url-pattern>/servlets/InitServlet</url-pattern>
</servlet-mapping><!--   设置欢迎页面     -->
<welcome-file-list><welcome-file>welcome.jsp</welcome-file>
</welcome-file-list></web-app>

8.2 获取参数

获取全局参数的方法 :
 //获得application对象ServletContext application = this.getServletContext();//获得全局参数application.getInitParameter("参数名称");
获取局部参数的方法 :
this.getInitParameter("参数名");
InitServlet.java
public class InitServlet extends HttpServlet {public void doGet(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response) throws ServletException, IOException {//获得application对象ServletContext application = this.getServletContext();//获得全局参数String encoding = application.getInitParameter("encoding");System.out.println("encoding参数是: "+encoding);//获得局部参数String driverClassName = this.getInitParameter("driverClassName");System.out.println("driverClassName的参数是: "+driverClassName);}
}
在InitServlet中可以获得web.xml中设置的参数的值，不过,在一般情况下不使用web.xml来设置参数，因为web.xml通常用来设置很基本的Web配置，设置太多参数会使文件过于臃肿。实际用于设置参数的文件与所选取的参数有关。

9.过滤器

9.1 过滤器的定义

过滤器 属于一种小巧的、可插入的Web组件，它能够对Web应用程序的前期处理和后期处理进行控制，可以拦截请求和响应，查看、提取或者以某种方式操作正在客户端和服务器之间进行交换的数据。
过滤器的doFilter( )函数在Servlet被访问/调用之前被调用（★★★）

9.2 使用过滤器的三种情况 :

以下三种情况遇到的问题可以 过滤器 可以解决。

情况一

为了 解决中文乱码问题，经常需要有如下设置 ：
request.setCharacterEncoding("gb2312");
response.setContentType(" text/ html;charset = gb2312");
这是Servlet用来设置编码的，如果Servlet处理方法的最前面没有加入这段代码，则很可能会出现乱码问题。如果是一个大工程，会有很多的Servlet，这样就要写很多重复的代码。同时如果需要换成另外的编码，这也是一件烦琐的事情。

—此时可用 过滤器 来解决

情况二

很多门户网站都会有登录页面，这是为了业务需求，同时也是为了使用户控制更加安全。如果客户没有登录就访问网站的某一受限页面，在很多情况下会引发安全问题。那么应该如何避免这种情况? 在一般情况下可以使用session检查来完成，但是在很多页面上都添加session检查代码会比较烦琐。

—此时可用 过滤器 来解决

情况三

许多网站存在着各种不同的权限，通常只有它的管理员才可以对网站进行维护和修改，一般的普通用户是无法完成该功能的。登录后，网页如何区分是普通用户还是管理员? 如果是每一个页面写一个判断用户类型的代码，这是非常烦琐。

—此时可用 过滤器 来解决

9.3 编写过滤器：

编写过滤器的步骤

Servlet过滤器可以被当作一个只需要在web. xml文件中配置就可以灵活使用、重用的模块化组件。它能够对JSP、HTML和Servlet文件进行过滤。
编写过滤器的需要如下两个步骤：

第一步、实现Filter接口。
javax.servlet.Filter;
第二步、实现init()、destroy()、doFilter() 这三个方法。

init()：初始化方法，它表示的是 过滤器初始化时的动作。
//初始化方法 
public void init(FilterConfig filterConfig) throws ServletException {};
destroy()：消亡方法，它表示的是 过滤器消亡时的动作。
public void destroy() { //消亡方法};
doFilter() : 过滤函数 ，它表示的是 过滤器过滤时的动作。
 public void doFilter(ServletRequest request, ServletResponse response, FilterChain chain) throws IOException, ServletException {};

9.4 配置过滤器：

在 web.xml中配置此过滤器 。可在 过滤器中添加/配置过滤器参数。
过滤器的doFilter( )函数在Servlet被访问/调用之前被调用（★★★）

<filter><filter-name>EncodingFilter</filter-name><filter-class>com.filter.EncodingFilter</filter-class><init-param><param-name>paramName</param-name><param-value>paramValue</param-value></init-param>
</filter>
<filter-mapping><filter-name>EncodingFilter</filter-name><url-pattern>对象/文件/目录的路径</url-pattern>
</filter-mapping>
过滤器的配置和Servlet的配置有相似之处。

配置 “过滤器” 过滤所有文件

        <?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"><!--  配置过滤器  -->
<filter><filter-name>EncodingFilter</filter-name><filter-class>com.filter.EncodingFilter</filter-class>
</filter><!--  过滤所有文件  -->
<filter-mapping><filter-name>EncodingFilter</filter-name><!--  访问所有文件之前都要经过 “过滤器的过滤”，*符号代表所有文件   --><url-pattern>/*</url-pattern>
</filter-mapping></web-app>

配置 “过滤器” 过滤一个或多个Servlet对象/JSP文件

        <?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"><!--  配置过滤器  -->
<filter><filter-name>EncodingFilter</filter-name><filter-class>com.filter.EncodingFilter</filter-class>
</filter><!--  过滤一个或多个Servlet/JSP文件  -->
<filter-mapping><filter-name>EncodingFilter</filter-name><!--  访问ServletName1这个Servlet对象之前要先经过 “过滤器的过滤”   --><!--  /PATh/ServletName1 为访问该Servlet对象的路径，此时被先Filter过滤一番   --><url-pattern>/PATh/ServletName1( 或JSPName1 )</url-pattern>
</filter-mapping></web-app>

配置 “过滤器” 过滤一个或多个文件目录

        <?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"><!--  配置过滤器  -->
<filter><filter-name>EncodingFilter</filter-name><filter-class>com.filter.EncodingFilter</filter-class>
</filter><!--  过滤一个或多个文件目录  -->
<filter-mapping><filter-name>EncodingFilter</filter-name><!--  其对 PATh1 这个目录进行过滤  --><!--  访问PATh1这个目录/该目录下的文件 之前要先经过 “过滤器的过滤”   --><!--   / : 表示根目录 --><url-pattern>/PATh1/*</url-pattern>
</filter-mapping></web-app>

9.5 过滤器的例子

过滤器解决中文乱码问题

EncodingFilter.java

public class EncodingFilter implements Filter {//初始化方法public void init(FilterConfig filterConfig) throws ServletException {}//消亡方法public void destroy() {}//过滤函数public void doFilter(ServletRequest request, ServletResponse response, FilterChain chain) throws IOException, ServletException {//设置“字符编码”request.setCharacterEncoding("gb2312");chain.doFilter(request,response);}
}

web.xml (配置过滤器)

        <?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"><!--  配置过滤器  -->
<filter><filter-name>EncodingFilter</filter-name><filter-class>com.filter.EncodingFilter</filter-class>
</filter><!--  过滤所有文件  -->
<filter-mapping><filter-name>EncodingFilter</filter-name><!--  访问所有文件之前都要经过 “过滤器的过滤”，*符号代表所有文件   --><url-pattern>/*</url-pattern>
</filter-mapping><!--  过滤一个或多个Servlet/JSP文件  -->
<filter-mapping><filter-name>EncodingFilter</filter-name>
<!--  访问ServletName1这个Servlet对象之前要先经过 “过滤器的过滤”   -->
<!--  /PATh/ServletName1 为访问该Servlet对象的路径，此时被先Filter过滤一番   --><url-pattern>/PATh/ServletName1( 或JSPName1 )</url-pattern>
</filter-mapping><!--  过滤一个或多个文件目录  -->
<filter-mapping><filter-name>EncodingFilter</filter-name><!--  其对 PATh1 这个目录进行过滤  --><!--  访问PATh1这个目录/该目录下的文件 之前要先经过 “过滤器的过滤”   --><!--   / : 表示根目录 --><url-pattern>/PATh1/*</url-pattern>
</filter-mapping>   </web-app>

10.异常处理

在Web应用程序中总会发生各种各样的异常，例如数据库连接失败、0被作为除数、得到的值是空、数组溢出等。如果出现了这些异常，系统不做任何处理显然是不行的。一般情况下都是通过自定义一个公共的error.jsp页面来实现统的异常处理。
error.jsp
<%@ page language="java" pageEncoding="gb2312" isErrorPage="true" %>
<html>
<head><title>error.jsp</title>
</head>
<body>对不起,你的操作有误
</body>
</html>
web.xml （web.xml中注册该页面）


<error-page><exception-type>java.lang.Exception</exception-type><location>/error.jsp</location>
</error-page>
makeErrorTest.jsp
<%@ page language="java" pageEncoding="gb2312" %>
<html>
<head><title>makeErrorTest.jsp</title>
</head>
<body>
<%String account =(String)session.getAttribute("account");out.print(account.length());//运行该页面，会报一个异常，Servlet容器会自动根据web.xml中的配置找到异常对应的页面//这样所有的Exception就被error.jsp统一处理了
%>
</body>
</html>