深入理解Servlet技术

1. 什么是servlet

servlet Servlet是javax.servlet.Servlet包中定义的一个接口.它声明了servlet生命周期中不可少的三个方法init,service和destory(),每个servlet必须实现这三个方法,而且服务器在特定的时刻调用.

2.生命周期

容器加载 -> 初始化 init (仅一次) -> 进入服务 service （Get/Post 请求）-> 销毁 destroy -> 容器卸载

执行过程

客户端发出请求http://localhost:8080/hello
根据web.xml文件的配置，找到<url-pattern>子元素的值“/hello”的<servlet-mapping>元素
读取<servlet-mapping>元素的<servlet-name>子元素的值，由此确定Servlet的名字为”HelloServlet”
找到<servlet-name>值为HelloServlet的<servlet>元素
读取<servlet>元素的<servlet-class>子元素的值，由此确定Servlet的类名为com.kaishengit.web.HelloServlet。
到Tomcat安装目录/webapps/Demo1/WEB-INF/classes/cn/itcast目录下查找到HelloServlet.class文件

客户端发出请求，容器产生request和response对象，容器根据url找到合适的servlet并分配线程进行访问，service根据请求头调用doXX方法，servlet使用相应对象通过容器对客户端做出响应，service方法执行结束，然后调用destory()方法,访问线程和request、response对象被销毁。

Servlet的执行过程.jpg

细节

由于客户端是通过URL地址访问web服务器中的资源，所以Servlet程序若想被外界访问，必须把servlet程序映射到一个URL地址上，这个工作在web.xml文件中使用<servlet>元素和<servlet-mapping>元素完成。
<servlet>元素用于注册Servlet，它包含有两个主要的子元素：<servlet-name>和<servlet-class>，分别用于设置Servlet的注册名称和Servlet的完整类名。
一个<servlet-mapping>元素用于映射一个已注册的Servlet的一个对外访问路径，它包含有两个子元素：<servlet-name>和<url-pattern>，分别用于指定Servlet的注册名称和Servlet的对外访问路径。例如：

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<web-app xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance" xmlns="http://java.sun.com/xml/ns/javaee" xsi:schemaLocation="http://java.sun.com/xml/ns/javaee http://java.sun.com/xml/ns/javaee/web-app_2_5.xsd" id="WebApp_ID" version="2.5">
  
  
  <!-- 
       配置Servlet
     servlet-name 名字自定义
     servlet-class Servlet类的完全限定名
  -->
  <servlet>
    <servlet-name>HelloServlet</servlet-name>
    <servlet-class>com.kaishengit.web.HelloServlet</servlet-class>
  </servlet>
  <!-- 
    servlet-name 名字自定义，但是必须和<servlet>节点中的<servlet-name>值相同
    url-pattern 客户端请求的路径名称，必须以/开头
   -->
  <servlet-mapping>
    <servlet-name>HelloServlet</servlet-name>
    <url-pattern>/hello</url-pattern>
  </servlet-mapping>
  
  <servlet>
    <servlet-name>LoginServlet</servlet-name>
    <servlet-class>com.kaishengit.web.LoginServlet</servlet-class>
  </servlet>
  <servlet-mapping>
    <servlet-name>LoginServlet</servlet-name>
    <url-pattern>/login</url-pattern>
  </servlet-mapping>
  
  
  
  <!-- 
    重要提示！！！修改web.xml文件必须要重启容器，才能生效
    
    欢迎页面配置,优先级是从上倒下越来越低，如果都找不到，则显示404错误页面
    
    常见的HTTP状态码：
    200 正常响应
    404 访问的资源不存在
    500 服务器异常 
  -->
  <welcome-file-list>
    <welcome-file>index.jsp</welcome-file>
    <welcome-file>main.jsp</welcome-file>
    <welcome-file>home.jsp</welcome-file>
  </welcome-file-list>
  
  
  
</web-app>

Servlet重要的四个生命周期方法

构造方法：创建servlet对象的时候调用。默认情况下，第一次访问servlet的时候创建servlet对象只调用1次。证明servlet对象在tomcat是单实例的。
init方法：创建完servlet对象的时候调用。只调用1次。
service方法：每次发出请求时调用。调用n次。
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。

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
                2.1 得到字节码对象
                Class clazz = class.forName("gz.itcast.a_servlet.FirstServlet");
                2.2 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
                3.1 得到方法对象
                Method m = clazz.getDeclareMethod("init",ServletConfig.class);
                3.2 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
                4.1 得到方法对象
                Methodm m =clazz.getDeclareMethod("service",HttpServletRequest.class,HttpServletResponse.class);
                4.2 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
                5.1 得到方法对象
                Method m = clazz.getDeclareMethod("destroy",null);
                5.2 调用方法
                m.invoke(obj,null);            --4.servlet的destroy方法被调用
            

```

(重点图)用时序图来演示servlet的生命周期

image.png

常用类

HttpServletRequest

是JSP的内置对象之一,jsp中叫做request
用于接受客户端请求,可以获取客户端一些数据
getParameter(String name) 获取URL或者form表单中的值
setAttribute(String name,Object value)向跳转目标对象传值
getAttribute(String name) 获取传值
getRequestDispatcher(String path) 获取RequestDispatcher对象，使用RequestDispatcher进
行请求转发跳转

HttpservletResponse

给客户端做出响应
sendRedirect(String urlName) ,以重定向方式,跳转指定路径中

image.png

重定向和请求转发的区别

重定向跳转是使用url重写的方式进行值的传递,值显示在url的地址栏中
请求转发使用HttpServletRequest对象的setAttribute方法进行值传递，值不会显示在地址
栏中
重定向传值方式传递适合不敏感数据以及简单的字符串、数字等基本类型
请求转发跳转传值方式适合传递敏感数据以及对象、数组、集合等类型的数据
重定向跳转后浏览器的地址栏中显示的是跳转目标的URL（地址栏会发生改变）
请求转发跳转后地址栏不会显示跳转目标的URL（地址栏不会发生改变）
重定向跳转不会引起表单的重复提交
请求转发跳转会引起表单的重复提交
重定向跳转本质上是服务器产生302响应，客户端再次向服务器发出二次请求

image.png

会话技术

Cookie 技术: 会话数据保存在浏览器客户端
Session技术: 会话数据保存在服务端

Cookie核心技术

Cookie类：用于存储会话数据

构造cookie对象

Cookie(java.lang.String name, java.lang.String value)

设置cookie

void setPath(java.lang.String uri)   ：设置cookie的有效访问路径
                   void setMaxAge(int expiry) ： 设置cookie的有效时间
                   void setValue(java.lang.String newValue) ：设置cookie的值

发送cookie到浏览器端保存

void response.addCookie(Cookie cookie)  : 发送cookie

服务器接受cookie

Cookie[] request.getCookies()  : 接收cookie

设置

package com.kaishengit.web;

import javax.servlet.ServletException;
import javax.servlet.http.Cookie;
import javax.servlet.http.HttpServlet;
import javax.servlet.http.HttpServletRequest;
import javax.servlet.http.HttpServletResponse;
import java.io.IOException;

public class SetCookieServlet extends HttpServlet {

    @Override
    protected void doGet(HttpServletRequest req, HttpServletResponse resp) throws ServletException, IOException {
        Cookie cookie = new Cookie("playId","1002");
        cookie.setDomain("localhost");
        cookie.setPath("/");
        cookie.setMaxAge(60 * 60 * 24 * 7);
        cookie.setHttpOnly(true); //
        resp.addCookie(cookie);

        Cookie cookie2 = new Cookie("productId","2908");
        cookie2.setDomain("localhost");
        cookie2.setPath("/");
        cookie2.setMaxAge(60 * 60 * 24 * 7);
        resp.addCookie(cookie2);

        System.out.println("set cookie success!");
    }
}

获取Cookie

package com.kaishengit.web;

import javax.servlet.ServletException;
import javax.servlet.http.Cookie;
import javax.servlet.http.HttpServlet;
import javax.servlet.http.HttpServletRequest;
import javax.servlet.http.HttpServletResponse;
import java.io.IOException;

public class GetCookieServlet extends HttpServlet {

  @Override
  protected void doGet(HttpServletRequest req, HttpServletResponse resp) throws ServletException, IOException {
      Cookie[] cookies = req.getCookies();
      if(cookies != null) {
          for(Cookie cookie : cookies) {
              System.out.println(cookie.getName() + " -> " + cookie.getValue());
          }
      }

      System.out.println("get cookie success!");
  }
}

JQuery Cookie插件：

Cookie插件：

Cookie原理

服务器创建cookie对象，把会话数据存储到cookie对象中

new Cookie("name","value");

2.服务器发送cookie信息到浏览器

    response.addCookie(cookie);
    举例： set-cookie: name=eric  (隐藏发送了一个set-cookie名称的响应头)

浏览器得到服务器发送的cookie，然后保存在浏览器端。
浏览器在下次访问服务器时，会带着cookie信息

 举例： cookie: name=eric  (隐藏带着一个叫cookie名称的请求头)

服务器接收到浏览器带来的cookie信息

request.getCookies();

记住账号

<%@ page language="java" contentType="text/html; charset=UTF-8"
    pageEncoding="UTF-8"%>
<%@ taglib prefix="c" uri="http://java.sun.com/jsp/jstl/core" %>
<!DOCTYPE html>
<html>
<head>
    <meta charset="UTF-8">
    <title>Document</title>
    <link rel="stylesheet" href="/static/css/bootstrap.min.css" />
</head>
<body>

    <div class="container">
        
        
        <c:if test="${not empty param.callback}">
            <div class="alert alert-danger">请登录再继续</div>
        </c:if>
        
        <c:if test="${not empty message }">
            <div class="alert alert-danger">${message }</div>
        </c:if>
        
        
        <form method="post" id="loginForm">
            <div class="form-group">
                <label>账号</label>
                <input type="text" name="username" id="username" class="form-control" value="${username }"/>
            </div>
            
            <div class="form-group">
                <label>账号</label>
                <input type="password" name="password" class="form-control"/>
            </div>
            <div class="checkbox">
                <label>
                    <input type="checkbox" name="remeberme" value="remeberme" id="remeberme" />记住账号
                </label>
            </div>
            <div>
                <button type="button" id="loginBtn" class="btn btn-success">登录</button>
            </div>
        </form>
    
    </div>
    <script src="/static/js/jquery-1.11.3.min.js"></script>
    <script src="/static/js/jquery.cookie.js"></script>
    <script>
    
        $(function(){
            
            //$("#username").val($.cookie("username"));
            
            
            $("#loginBtn").click(function(){
                /* if($("#remeberme")[0].checked) {
                    $.cookie("username",$("#username").val(),{ expires: 7, path: '/' });
                } */
                $("#loginForm").submit();
            });
            
        });
    
    
    
    </script>
</body>
</html>

服务端记住账号

package com.kaishengit.web;

import java.io.IOException;

import javax.servlet.ServletException;
import javax.servlet.http.Cookie;
import javax.servlet.http.HttpServlet;
import javax.servlet.http.HttpServletRequest;
import javax.servlet.http.HttpServletResponse;
import javax.servlet.http.HttpSession;

import org.apache.commons.lang3.StringUtils;

import com.kaishengit.entity.Admin;
import com.kaishengit.exception.ServiceException;
import com.kaishengit.service.AdminService;

public class LoginServlet extends HttpServlet {

    private static final long serialVersionUID = 1L;
    
    @Override
    protected void doGet(HttpServletRequest req, HttpServletResponse resp) throws ServletException, IOException {
        String username = "";
        
        Cookie[] cookies = req.getCookies();
        if(cookies != null) {
            for(Cookie cookie : cookies) {
                if(cookie.getName().equals("username")) {
                    username = cookie.getValue();
                    break;
                }
            }
        }
        req.setAttribute("username", username);
        
        req.getRequestDispatcher("/WEB-INF/views/login.jsp").forward(req, resp);
    }
    
    @Override
    protected void doPost(HttpServletRequest req, HttpServletResponse resp) throws ServletException, IOException {
        
        String username = req.getParameter("username");
        String password = req.getParameter("password");
        String callback = req.getParameter("callback");
        String remeberme = req.getParameter("remeberme");
        
        AdminService adminService = new AdminService();
        
        try {
            Admin admin = adminService.login(username, password);
            
            //判断是否选中了[记住账号]框
            if(StringUtils.isNotEmpty(remeberme)) {
                Cookie cookie = new Cookie("username",username);
                cookie.setDomain("localhost");
                cookie.setPath("/");
                cookie.setMaxAge(60 * 60 * 24 * 365 * 100);
                cookie.setHttpOnly(true);
                
                resp.addCookie(cookie);
            }
            
            
            
            //获取HttpSession
            HttpSession session = req.getSession();
            session.setAttribute("admin", admin);
            if(StringUtils.isEmpty(callback)) {
                resp.sendRedirect("/list");
            } else {
                resp.sendRedirect(callback);
            }
            
            
            
        } catch (ServiceException e) {
            req.setAttribute("message", e.getMessage());
            req.setAttribute("username", username);
            
            req.getRequestDispatcher("/WEB-INF/views/login.jsp").forward(req, resp);
        }
        
        
        
    }
    
    

}

Session原理

问题：服务器能够识别不同的浏览者！！！

前提：在哪个session域对象保存数据，就必须从哪个域对象取出！！！！

浏览器1：(给s1分配一个唯一的标记：s001,把s001发送给浏览器)
                    1）创建session对象，保存会话数据
                            HttpSession session = request.getSession();   --保存会话数据 s1
            浏览器1    的新窗口（带着s001的标记到服务器查询，s001->s1,返回s1） 
                    1）得到session对象的会话数据
                            HttpSession session = request.getSession();   --可以取出  s1

            新的浏览器1：(没有带s001,不能返回s1)
                    1）得到session对象的会话数据
                            HttpSession session = request.getSession();   --不可以取出  s2

            浏览器2：(没有带s001,不能返回s1)
                    1）得到session对象的会话数据
                            HttpSession session = request.getSession();  --不可以取出  s3

代码解读：HttpSession session = request.getSession();

第一次访问创建session对象，给session对象分配一个唯一的ID，叫JSESSIONID

    new HttpSession();

把JSESSIONID作为Cookie的值发送给浏览器保存

Cookie cookie = new Cookie("JSESSIONID", sessionID);
                    response.addCookie(cookie);

第二次访问的时候，浏览器带着JSESSIONID的cookie访问服务器
服务器得到JSESSIONID，在服务器的内存中搜索是否存放对应编号的session对象。

if(找到){
                        return map.get(sessionID);
                    }
                    Map<String,HttpSession>]


                    <"s001", s1>
                    <"s001,"s2>

如果找到对应编号的session对象，直接返回该对象
如果找不到对应编号的session对象，创建新的session对象，继续走1的流程

结论：通过JSESSION的cookie值在服务器找session对象！！！！！

总结：

        1）会话管理： 浏览器和服务器会话过程中的产生的会话数据的管理。

                2）Cookie技术：
                        new Cookie("name","value")
                        response.addCookie(coookie)
                        request.getCookies()
                3）Session技术
                        request.getSession();
                        
                        setAttrbute("name","会话数据");
                        getAttribute("会话数据")

监听器

web.ml

<?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_3_1.xsd"
         version="3.1">

    <!-- 登录过滤器 -->
    <filter>
        <filter-name>ValidateFilter</filter-name>
        <filter-class>com.kaishengit.web.filter.ValidateServlet</filter-class>
    </filter>
    <filter-mapping>
        <filter-name>ValidateFilter</filter-name>
        <url-pattern>/*</url-pattern>
    </filter-mapping>


</web-app>

适配器模式:AbstractFilter

package com.kaishengit.web.filter;

import javax.servlet.Filter;
import javax.servlet.FilterChain;
import javax.servlet.FilterConfig;
import javax.servlet.ServletException;
import javax.servlet.ServletRequest;
import javax.servlet.ServletResponse;
import java.io.IOException;

/**
 * @author Wgs
 * @version 1.0
 * @create：2018/05/26
 */
public class FilterServlet implements Filter {
    @Override
    public void init(FilterConfig filterConfig) throws ServletException {
        System.out.println("FilterServlet.init");
    }

    @Override
    public void doFilter(ServletRequest servletRequest, ServletResponse servletResponse, FilterChain filterChain) throws IOException, ServletException {
        System.out.println("FilterServlet.doFilter");
    }

    @Override
    public void destroy() {

    }
}

登陆拦截器

package com.kaishengit.web.filter;

import java.io.IOException;

import javax.servlet.FilterChain;
import javax.servlet.ServletException;
import javax.servlet.ServletRequest;
import javax.servlet.ServletResponse;
import javax.servlet.http.HttpServletRequest;
import javax.servlet.http.HttpServletResponse;
import javax.servlet.http.HttpSession;

import com.kaishengit.entity.Admin;

public class ValidateFilter extends AbstractFilter {

    @Override
    public void doFilter(ServletRequest servletRequest, ServletResponse servletResponse, FilterChain filterChain)
            throws IOException, ServletException {
        HttpServletRequest request = (HttpServletRequest) servletRequest;
        HttpServletResponse response = (HttpServletResponse) servletResponse;
        
        //1. 获取用户访问的资源地址
        String uri = request.getRequestURI();
        System.out.println(uri);
        
        if("/".equals(uri) || "/index.jsp".equals(uri) || "/login".equals(uri)
                || uri.startsWith("/static/")) {
            filterChain.doFilter(request, response);
        } else {
            
            HttpSession session = request.getSession();
            Admin admin = (Admin) session.getAttribute("admin");
            
            if(admin != null) {
                filterChain.doFilter(request, response);
            } else {
                response.sendRedirect("/login?callback="+uri);
            }
            
        }

    }

}

监听器

web.xml

    <!--监听器的配置-->
    <listener>
        <listener-class>com.kaishengit.web.listener.MyServletContextListener</listener-class>
    </listener>
    <listener>
        <listener-class>com.kaishengit.web.listener.MyHttSessionListener</listener-class>
    </listener>

    <context-param>
        <param-name>userName</param-name>
        <param-value>jack</param-value>
    </context-param>

HttpSessionListener

package com.kaishengit.web.listener;

import javax.servlet.http.HttpSessionEvent;
import javax.servlet.http.HttpSessionListener;

public class MyHttSessionListener implements HttpSessionListener {
    @Override
    public void sessionCreated(HttpSessionEvent httpSessionEvent) {
        System.out.println("session create...");
    }

    @Override
    public void sessionDestroyed(HttpSessionEvent httpSessionEvent) {
        System.out.println("session destory...");
    }
}

ServletContextListener

package com.kaishengit.web.listener;

import javax.servlet.ServletContext;
import javax.servlet.ServletContextEvent;
import javax.servlet.ServletContextListener;

public class MyServletContextListener implements ServletContextListener {

    @Override
    public void contextInitialized(ServletContextEvent servletContextEvent) {
        System.out.println("ServletContextListener init....");

        //通过ServletContextEvent对象来获取ServletContext对象
        ServletContext servletContext = servletContextEvent.getServletContext();
        String userName = servletContext.getInitParameter("userName");
        System.out.println(userName);
    }

    @Override
    public void contextDestroyed(ServletContextEvent servletContextEvent) {
        System.out.println("ServletContextListener destroy....");
    }
}

异步验证