Java进阶学习第四天（Servlet编程）

一、Servlet开发过程

1、步骤
① 编写java类，继承HttpServlet类
② 重新doGet和doPost方法
③ 把Servlet程序交给tomcat服务器运行
◆ servlet程序的class码拷贝到WEB-INF/classes目录
◆ 在web.xml文件中进行配置

<!-- 配置一个servlet -->
<!-- servlet的配置 -->
<servlet>
    <!-- servlet的内部名称，自定义，尽量有意义 -->
    <servlet-name>FirstServlet</servlet-name>
    <!-- servlet的类全名：包名+简单类名 -->
    <servlet-class>gz.itcast.a_servlet.FirstServlet</servlet-class>
</servlet>

<!-- servlet的映射配置 -->
<servlet-mapping>
    <!-- servlet的内部名称，一定要和上面的内部名称保持一致！ -->
    <servlet-name>FirstServlet</servlet-name>
    <!-- servlet的映射路径（访问servlet的名称） -->
    <url-pattern>/first</url-pattern>
</servlet-mapping>

2、访问URL过程： http://localhost:8080/day10/first
前提： tomcat服务器启动时，首先加载webapps中的每个web应用的web.xml配置文件。

访问过程	解释
http://	http协议
localhost	到本地的hosts文件中查找是否存在该域名对应的IP地址，找到127.0.0.1
8080	通过端口号找到tomcat服务器
/day10	在tomcat的webapps目录下找day10的目录
/first	访问资源名称：①在day10的web.xml中查找是否有匹配的url-pattern的内容（/first）；②如果找到匹配的url-pattern,则使用当前servlet-name的名称到web.xml文件中查询是否相同名称的servlet配置；③如果找到，则取出对应的servlet配置信息中的servlet-class内容：（字符串）gz.itcast.a_servlet.FirstServlet

最后，通过反射构造FirstServlet的对象，然后调用FirstServlet里面的方法

二、Servlet的映射路径 ##

1、映射路径

<servlet-mapping>
    <!-- servlet的内部名称，一定要和上面的内部名称保持一致！ -->
    <servlet-name>FirstServlet</servlet-name>
    <!-- servlet的映射路径（访问servlet的名称） -->
    <url-pattern>/first</url-pattern>
</servlet-mapping>

url-pattern	浏览器输入
精确匹配
/first	http://localhost:8080/day10/first
/itcast/demo1	http://localhost:8080/day10/itcast/demo1
模糊匹配
/*	http://localhost:8080/day10/任意路径
/itcast/*	http://localhost:8080/day10/itcast/任意路径
*.后缀名
*.do	http://localhost:8080/day10/任意路径.do
*.action	http://localhost:8080/day10/任意路径.action
*.html(伪静态)	http://localhost:8080/day10/任意路径.html

注意：
① url-pattern要么以 / 开头，要么以*开头
② 不能同时使用两种模糊匹配，例如 /itcast/*.do是非法路径
③ 当有输入的URL有多个servlet同时被匹配的情况下：
◆ 精确匹配优先（长的最像优先被匹配）
◆ 以后缀名结尾的模糊url-pattern优先级最低！

2、Servlet的缺省路径
① servlet的缺省路径（<url-pattern>/</url-pattern>）是在Tomcat服务器内置的一个路径，该路径对应的是一个DefaultServlet（缺省Servlet），这个缺省的Servlet的作用是用于解析web应用的静态资源文件。

<servlet>
    <servlet-name>default</servlet-name>
    <servlet-class>org.apache.catalina.servlets.DefaultServlet</servlet-class>
    <init-param>
        <param-name>debug</param-name>
        <param-value>0</param-value>
    </init-param>
    <init-param>
        <param-name>listings</param-name>
        <param-value>false</param-value>
    </init-param>
    <load-on-startup>1</load-on-startup>
</servlet>

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

② 当URL输入http://localhost:8080/day10/index.html 如何读取文件？
◆ 到当前day10应用下的web.xml文件查找是否有匹配的url-pattern
◆ 如果没有匹配的url-pattern，则交给tomcat的内置的DefaultServlet处理
◆ DefaultServlet程序到day10应用的根目录下查找是存在一个名称为index.html的静态文件
◆ 如果找到该文件，则读取该文件内容，返回给浏览器
◆ 如果找不到该文件，则返回404错误页面

结论： 先找动态资源，再找静态资源

三、Sevlet的生命周期（重点）

1、引入
Servlet的生命周期： servlet类对象什么时候创建，什么时候调用什么方法，什么时候销毁。
以前的对象： Student stu=new Student();stu.study();stu=null;
而Servlet程序的生命周期由Tomcat服务器控制的！

2、Servlet重要的四个生命周期方法
① 构造方法：创建servlet对象的时候调用，默认情况下是第一次访问servlet的时候创建servlet对象。只调用1次。只创建了一个对象，证明servlet对象在tomcat是单实例的。
② init方法：创建完servlet对象的时候调用。只调用1次。
③ service方法：每次发出请求时调用。可以调用n次。
④ destroy方法：销毁servlet对象的时候调用，停止服务器或者重新部署web应用时销毁servlet对象。只调用1次。

public class LifeDemo extends HttpServlet {
    //1.构造方法
    public LifeDemo(){
        System.out.println("1.servlet对象被创建了。");
    }

    //2.init方法
    @Override
    public void init(ServletConfig config) throws ServletException {
        System.out.println("2.init方法被调用");
    }

    //3.service方法
    @Override           
    public void service(ServletRequest req, ServletResponse res)
            throws ServletException, IOException {
        System.out.println("3.service方法被调用");
    }

    //4.destroy方法
    @Override
    public void destroy() {
        System.out.println("4.servlet对象销毁了");
    }
}

3、伪代码演示servlet的生命周期
Tomtcat内部代码运行：
① 通过映射找到到servlet-class的内容，字符串： gz.itcast.a_servlet.FirstServlet
② 通过反射构造FirstServlet对象
◆ 得到字节码对象：
Class clazz = class.forName("gz.itcast.a_servlet.FirstServlet");
◆ 调用无参数的构造方法来构造对象：
Object obj = clazz.newInstance(); //1.servlet的构造方法被调用
③ 创建ServletConfig对象，通过反射调用init方法
◆ 得到方法对象：
Method m = clazz.getDeclareMethod("init",ServletConfig.class);
◆ 调用方法：
m.invoke(obj,config); //2.servlet的init方法被调用
④ 创建request，response对象，通过反射调用service方法
◆ 得到方法对象：
Methodm m =clazz.getDeclareMethod("service",HttpServletRequest.class,HttpServletResponse.class);
◆ 调用方法：
m.invoke(obj,request,response); //3.servlet的service方法被调用
⑤ 当tomcat服务器停止或web应用重新部署，通过反射调用destroy方法
◆ 得到方法对象：
Method m = clazz.getDeclareMethod("destroy",null);
◆ 调用方法：
m.invoke(obj,null); //4.servlet的destroy方法被调用

4、用时序图来演示servlet的生命周期

四、Servlet的知识点

1、Servlet的自动加载：默认情况下，第一次访问servlet的时候创建servlet对象。如果servlet的构造方法或init方法中执行了比较多的逻辑代码，那么导致用户第一次访问sevrlet的时候比较慢。
解决方法：改变servlet创建对象的时机： 提前到加载web应用的时候。
在servlet的配置信息中，加上一个<load-on-startup>即可！！

<servlet>
    <servlet-name>LifeDemo</servlet-name>
    <servlet-class>gz.itcast.c_life.LifeDemo</servlet-class>
    <!-- 让servlet对象自动加载：整数值越大，创建优先级越低 -->
    <load-on-startup>1</load-on-startup> 
</servlet>

2、有参的init方法和无参的init方法

public class InitDemo extends HttpServlet { 
    /**
     * 有参数的init方法
     * 该方法是servlet的生命周期方法，一定会被tomcat服务器调用
     * 注意：如果要编写初始代码，不需要覆盖有参数的init方法
     */
    /*@Override
    public void init(ServletConfig config) throws ServletException {
        System.out.println("有参数的init方法");
    }*/

    /**
     * 无参数的init方法
     * 该方法是servlet的编写初始化代码的方法。是Sun公司设计出来专门给开发者进行覆盖，然后在里面编写servlet的初始逻辑代码的方法。
     */
    @Override
    public void init() throws ServletException {
        System.out.println("无参数的init方法");
    }
}

3、Servlet的多线程并发问题
① 注意： servlet对象在tomcat服务器是单实例多线程的。
因为servlet是多线程的，所以当多个servlet的线程同时访问了servlet的共享数据（如成员变量），可能会引发线程安全问题。
② 解决办法：
◆ 把使用到共享数据的代码块进行同步（使用synchronized关键字进行同步）
◆ 建议在servlet类中尽量不要使用成员变量，如果确实要使用成员，必须同步，而且尽量缩小同步代码块的范围（哪里使用到了成员变量，就同步哪里！），以避免因为同步而导致并发效率降低

public class TheradDemo extends HttpServlet {
    int count = 1;
    public void doGet(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response)
            throws ServletException, IOException {
        response.setContentType("text/html;charset=utf-8");
        synchronized (TheradDemo.class) {//锁对象必须唯一，建议使用类对象
            response.getWriter().write("你现在是当前网站的第"+count+"个访客");   //线程1执行完，线程2执行
        /*try {
            Thread.sleep(5000);
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        }*/
            count++;
        }
    }
}

4、ServletConfig对象
① Servlet的几个对象
◆ HttpServletRequest > 请求对象：获取请求信息
◆ HttpServletResponse > 响应对象：设置响应对象
◆ ServletConfig对象 > servlet配置对象
◆ ServletContext对象 > servlet的上下文对象
② ServletConfig对象的作用
主要是用于加载servlet的初始化参数，在一个web应用可以存在多个ServletConfig对象（一个Servlet对应一个ServletConfig对象）
③ 对象创建和得到
◆ 创建时机： 在创建完servlet对象之后，在调用init方法之前创建
◆ 得到对象： 直接从有参数的init方法中得到

④ servlet的初始化参数配置

<servlet>
    <servlet-name>ConfigDemo</servlet-name>
    <servlet-class>gz.itcast.f_config.ConfigDemo</servlet-class>
    <!-- 初始参数：这些参数会在加载web应用的时候，封装到ServletConfig对象中 -->
    <init-param>
        <param-name>path</param-name>
        <param-value>e:/b.txt</param-value>
    </init-param>
</servlet>

注意： servlet的参数只能由当前的这个sevlet获取！
⑤ ServletConfig的API：
◆ java.lang.String getInitParameter(java.lang.String name)：根据参数名获取参数值
◆ java.util.Enumeration getInitParameterNames()：获取所有参数
◆ ServletContext getServletContext()：得到servlet上下文对象
◆ java.lang.String getServletName()：得到servlet的名称

public class ConfigDemo extends HttpServlet {
    /**
     * 以下两段代码GenericServlet已经写了，我们无需编写！！
     */

    /*private ServletConfig config;*/

    /**
     *  1）tomcat服务器把这些参数会在加载web应用的时候，封装到ServletConfig对象中 
     *  2）tomcat服务器调用init方法传入ServletConfig对象
     */
    /*@Override
    public void init(ServletConfig config) throws ServletException {
        this.config = config;
    }*/

    public void doGet(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response)
            throws ServletException, IOException {
        //读取servlet的初始参数    
        String path = this.getServletConfig().getInitParameter("path")
        File file = new File(path);
        //读取内容
        BufferedReader br = new BufferedReader(new FileReader(file));
        String str = null;
        while( (str=br.readLine())!=null ){
            System.out.println(str);
        }

        //查询当前servlet的所有初始化参数
        Enumeration<String> enums = this.getServletConfig().getInitParameterNames();
        while(enums.hasMoreElements()){
            String paramName = enums.nextElement();
            String paramValue = this.getServletConfig().getInitParameter(paramName);
            System.out.println(paramName+"="+paramValue);
        }
        //得到servlet的名称
        String servletName = this.getServletConfig().getServletName();
        System.out.println(servletName);
    }
}

5、ServletContext对象
① ServletContext对象，又叫做Servlet的上下文对象。表示一个当前的web应用环境，一个web应用中只有一 个ServletContext对象。
② 对象创建和得到
◆ 创建时机：加载web应用时创建ServletContext对象。
◆ 得到对象： 从ServletConfig对象的getServletContext方法得到
③ Sun公司设计过程

//1.创建ServletContext对象    
ServletContext  context = new ServletContext();         
//2.创建ServletConfig对象   
ServetConfig config = new ServletConfig();
config.setServletContxt(context);

class  ServletConfig{
    ServletContext context;
    public ServletContext getServletContxt(){
        return contxt;
    }
} 

public void init( ServletConfig config ){
    //得到ServletConfig对象
    //从ServletConfig对象中得到ServletContext对象
    SerlvetContext context = config.getServletContext();
}

④ ServletContext对象的核心API
◆ 得到当前web应用的路径，用在请求重定向的资源名称中
java.lang.String getContextPath();

public void doGet(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response)
            throws ServletException, IOException {
        //1.得到ServletContext对象
        //ServletContext context = this.getServletConfig().getServletContext();
        ServletContext context = this.getServletContext(); //（推荐使用）
        //2.得到web应用路径：/day10
        //web应用路径：部署到tomcat服务器上运行的web应用名称
        String contextPath = context.getContextPath();
        System.out.println(contextPath);

        //案例：应用到请求重定向
        response.sendRedirect(contextPath+"/index.html");
    }

◆ 得到web应用的初始化参数（全局）：web应用参数可以让当前web应用的所有servlet获取
java.lang.String getInitParameter(java.lang.String name);
java.util.Enumeration getInitParameterNames();

public void doGet(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response)throws ServletException, IOException {
        //得到SErvletContext对象
        ServletContext context = this.getServletContext();
        System.out.println("参数"+context.getInitParameter("AAA"));

        Enumeration<String> enums = context.getInitParameterNames();
        while(enums.hasMoreElements()){
            String paramName = enums.nextElement();
            String paramValue  =context.getInitParameter(paramName);
            System.out.println(paramName+"="+paramValue);
        }

        //尝试得到ConfigDemo中的servlet参数，为空（表明局部获取不到）
        /**String path = this.getServletConfig().getInitParameter("path");
        System.out.println("path="+path);**/
    }

◆ 域对象有关的方法【域对象：作用是用于保存数据、获取数据、可以在不同的动态资源之间共享数据】
void setAttribute(java.lang.String name, java.lang.Object object);（保存数据）
java.lang.Object getAttribute(java.lang.String name);（获取数据）
void removeAttribute(java.lang.String name);（删除数据）

◇ 案例：Servlet1内容的数据（name=eric）传递给 Servlet2中
方案1： 可以通过传递参数的形式，共享数据。局限：只能传递字符串类型。
方案2： 可以使用域对象共享数据，好处：可以共享任何类型的数据！
并且，ServletContext就是一个域对象，作用范围在整个web应用中都有效！

//保存数据
public class ContextDemo3 extends HttpServlet {
    public void doGet(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response)throws ServletException, IOException {
        //1.得到域对象
        ServletContext context = this.getServletContext();
        //2.把数据保存到域对象中
        //context.setAttribute("name", "eric");
        context.setAttribute("student", new Student("jacky",20));
        System.out.println("保存成功");
    }
}
class Student{
    private String name;
    private int age;
    public String getName() {
        return name;
    }
    public void setName(String name) {
        this.name = name;
    }
    public int getAge() {
        return age;
    }
    public void setAge(int age) {
        this.age = age;
    }
    public Student(String name, int age) {
        super();
        this.name = name;
        this.age = age;
    }
    @Override
    public String toString() {
        return "Student [age=" + age + ", name=" + name + "]";
    }
}

//获取数据
public class ContextDemo4 extends HttpServlet {
    public void doGet(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response)throws ServletException, IOException {
        //1.得到域对象
        ServletContext context = this.getServletContext();
        //2.从域对象中取出数据
        //String name = (String)context.getAttribute("name");
        Student student = (Student)context.getAttribute("student");
        //System.out.println("name="+name);
        System.out.println(student);
    }
}

◇ 所有域对象（范围不一样）：
HttpServletRequet域对象、ServletContext域对象、HttpSession域对象、PageContext域对象

◆ 转发（类似于重定向）
RequestDispatcher getRequestDispatcher(java.lang.String path);

//转发（效果：跳转页面）
public void doGet(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response)throws ServletException, IOException {
        //保存数据到request域对象
        request.setAttribute("name", "rose");

        //转发（注意：不能转发当前web应用以外的资源）
        /*RequestDispatcher rd = this.getServletContext().getRequestDispatcher("/GetDataServlet");
        rd.forward(request, response);*/
        this.getServletContext().getRequestDispatcher("/GetDateServlet").forward(request, response);

        /**
        //重定向（注意：可以跳转到web应用内，或其他web应用，甚至其他外部域名）
        //response.sendRedirect("/day09/adv.html");
        response.sendRedirect("/day10/GetDataServlet");**/
    }

public class GetDataServlet extends HttpServlet {
    public void doGet(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response)throws ServletException, IOException {
        //从request域对象中获取数据
        String name = (String)request.getAttribute("name");
        System.out.println("name="+name);
    }
}

◇ 转发：地址栏不会改变；转发只能转发到当前web应用内的资源；可以在转发过程中把数据保存到request域对象中
◇ 重定向：地址栏会改变，变成重定向到地址；重定向可以跳转到当前web应用，或其他web应用，甚至是外部域名网站；不能在重定向的过程中把数据保存到request中
结论： 如果要使用request域对象进行数据共享，只能用转发技术！

◆ 得到web应用的资源文件
java.lang.String getRealPath(java.lang.String path);
java.io.InputStream getResourceAsStream(java.lang.String path);
◇ web应用中路径问题

public class PathDemo extends HttpServlet {
    public void doGet(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response)
            throws ServletException, IOException {
        response.setContentType("text/html;charset=utf-8");
        //目标资源： target.html
        /**
         * 思考： 目标资源是给谁使用的。
         *      给服务器使用的： / 表示在当前web应用的根目录（webRoot下）
         *      给浏览器使用的： / 表示在webapps的根目录下
         */

        //1.转发
//request.getRequestDispatcher("/target.html").forward(request, response);  
        //2.请求重定向
        //response.sendRedirect("/day11/target.html");  
        //3.html页面的超连接href
        response.getWriter().write("<html><body><a href='/day11/target.html'>超链接</a></body></html>");
         //4.html页面中的form提交地址
        response.getWriter().write("<html><body><form action='/day11/target.html'><input type='submit'/></form></body></html>");
    }
}

◇ 读取web应用下的资源文件（例如properties）

public class ResourceDemo extends HttpServlet {
    public void doGet(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response)
            throws ServletException, IOException {
        //. 代表java命令运行目录。在web项目中，.代表在tomcat/bin目录下开始，所以不能使用这种相对路径。

        //读取文件。在web项目下不要这样读取。因为.表示在tomcat/bin目录下
        /*File file = new File("./src/db.properties");
        FileInputStream in = new FileInputStream(file);*/

        //使用web应用下加载资源文件的方法

        //1. getRealPath读取,返回资源文件的绝对路径
        /*String path = this.getServletContext().getRealPath("/WEB-INF/classes/db.properties");
        System.out.println(path);
        File file = new File(path);
        FileInputStream in = new FileInputStream(file);*/

        //2. getResourceAsStream() 得到资源文件，返回的是输入流
        InputStream in = this.getServletContext().getResourceAsStream("/WEB-INF/classes/db.properties");
        Properties prop = new Properties();
        //读取资源文件
        prop.load(in);
        String user = prop.getProperty("user");
        String password = prop.getProperty("password");
        System.out.println("user="+user);
        System.out.println("password="+password);
    }
}