什么是JavaWeb、Web服务器-Tomcat的安装配置使用、 Servlet快速入门、Request（请求）和Response（响应）及解决中文乱码的方法、请求转发和重定向的方法和使用——超详细！

什么是JavaWeb？

Web：全球广域网，也称万维网（www），能过通过浏览器访问网站
JavaWeb：是用Java技术来解决相关web互联网领域的技术栈

JavaWeb技术栈

B/S架构：Browser/Server，浏览器/服务器架构模式，它的特点是，客户端只需要浏览器，应用程序的逻辑和数据存储在服务端。浏览器只需要请求服务，获取Web资源，服务器把Web资源发给浏览器即可
- 好处：易于维护升级：服务器端升级后，客户端无需任何部署就可以使用到新的版本
- 静态资源：HTML、CSS、JavaScript、图片。负责页面展示
- 动态资源：Servlet，JSP等。负责逻辑处理
- 数据库：负责存储数据
- HTTP协议：定义通信规则
- Web服务器：负责解析HTTP协议，解析请求数据，并发送响应数据

HTTP

概念（Hyper Text Transfer Protocol）：

超文本传输协议，规定了浏览器和服务器之间数据传输的规则

特点：

基于TCP协议：面向连接，安全
基于请求-响应模型的：一次请求对应一次响应
HTTP协议是无状态的协议：对于事务处理没有记忆能力。每次请求=响应都是独立的
- 缺点：多次请求间不能共享数据（Java中使用会话技术来解决这个问题）
- 优点：速度快

请求数据格式

请求行：

请求数据的第一行。其中GET表示请求方法，/表示请求资源路径，HTTP/1.1表示协议版本

请求头：

第二行开始，格式为key: value形式

请求头中会包含若干个属性，常见的HTTP请求头有：

Host: 表示请求的主机名
User-Agent: 浏览器版本,例如Chrome浏览器的标识类似Mozilla/5.0 ...Chrome/79，IE浏览器的标识类似Mozilla/5.0 (Windows NT ...)like Gecko；
Accept：表示浏览器能接收的资源类型，如text/*，image/*或者*/*表示所有；
Accept-Language：表示浏览器偏好的语言，服务器可以据此返回不同语言的网页；
Accept-Encoding：表示浏览器可以支持的压缩类型，例如gzip, deflate等。

请求体：

POST请求的最后一部分，存放请求参数

GET请求和POST请求的区别：

GET请求请求参数在请求行中，没有请求体。POST请求请求参数在请求体中
GET请求请求参数大小有限制，POST请求没有

响应数据格式

响应行：

响应行数据的第一行，其中HTTP/1.1表示协议版本，200表示响应代码，OK表示状态码描述

响应头：

第二行开始，格式为key：value形式

响应头中会包含若干个属性，常见的HTTP响应头有：

Content-Type：表示该响应内容的类型，例如text/html，image/jpeg；
Content-Length：表示该响应内容的长度（字节数）；
Content-Encoding：表示该响应压缩算法，例如gzip；
Cache-Control：指示客户端应如何缓存，例如max-age=300表示可以最多缓存300秒

响应体：

最后一部分存放响应数据
在这里插入图片描述

响应状态码：

关于响应状态码，我们先主要认识三个状态码，其余的等后期用到了再去掌握:

200 ok 客户端请求成功
404 Not Found 请求资源不存在
500 Internal Server Error 服务端发生不可预期的错误

详情：响应状态码

Web服务器-Tomcat

Web服务器是一个应用程序（软件），对HTTP协议的操作进行封账，使的程序员不必对协议进行操作，让Web开发更加便捷。主要功能是“提供网上信息浏览服务”

简介

概念：

Tomcat是Apache软件基金会一个核心项目，是一个开源免费的轻量级Web服务器，支持Servlet/JSP少量JavaEE规范

JavaEE：

Java Enterprise Edition，Java企业版。指Java企业级开发的技术规范总和。包含13项技术规范:JDBC、JNDI、EJB、RMI、JSP、Servlet、XML、JMS、Java IDL、JTS、JTA、JavaMail、JAF。

Tomcat：

也称为Web容器、Servlet容器。Servlet需要依赖于Tomcat才能运行

官网：

https://tomcat.apache.org/

基本使用

下载：

官网下载

安装：

绿色版，直接解压即可

在这里插入图片描述

卸载：

直接删除目录即可

启动：

双击：bin\statuo.bat

解决控制台中文乱码

java.util.logging.ConsoleHandler.encoding = UTF-8
#上面代码修改为
java.util.logging.ConsoleHandler.encoding = GBK

关闭：

直接X掉运行窗口：强制关闭
bin\shutdown.bat：正常关闭
Ctrl+C：正常关闭

配置：

修改端口号：conf/server.xml

<Connector port="8080" protocol="HTTP/1.1"
               connectionTimeout="20000"
               redirectPort="8443" />

注：HTTP协议默认端口为80，如果将Tomcat端口号改为80，将来访问Tomcat时将不用输入端口号

启动时可能出现的问题：

端口号冲突：找到对应的程序，将其关闭
启动窗口一闪而过：检查JAVA_HOME环境变量是否正确配置

部署项目：

Tomcat部署项目：
- 将项目放置到webapps目录下，即部署完成
一般JavaWeb项目会被打成war包，然后将war包放到webapps目录下，Tomcat会自动解压war文件

IDEA中创建Maven Web项目

Web项目结构：

Maven Web项目结构：开发中的项目
部署的JavaWeb项目结构：开发完成，可以部署的项目
编译后的Java字节码文件和resources的资源文件，放到WEB-INF下的classes目录下
pom.xml中依赖坐标对应的jar包，放入WEB-INF下的lib目录下

方式一：使用骨架（项目模板）

选择web项目骨架，创建项目
删除pom中多余的坐标
补齐缺失的目录结构

方式二：不使用骨架

创建项目
pom.xml中添加打包方式为war
补齐缺失的目录结构：webapp

IDEA中使用Tomcat

方式一：集成本地Tomcat

将本地Tomcat集成到idea中，然后进行项目部署即可

方式二：使用Tomcat Maven插件

pom.xml添加Tomcat插件
使用Maven Helper插件快速启动项目，选中项目，右键–>Run Maven -->tomcat7:run

如果需要断点调试，选择Debug Maven

Servlet

Servlet是一Java提供的一门动态web资源开发技术
Servlet是JavaEE规范之一，其实就是一个接口，将来我们需要定义Servlet类实现Servlet接口，并且web服务器运行Servlet

Servlet快速入门

创建web项目，导入Servlet依赖坐标

<dependencies>
  <dependency>
    <groupId>javax.servlet</groupId>
    <artifactId>javax.servlet-api</artifactId>
    <version>3.1.0</version>
    <scope>provided</scope>
  </dependency>
</dependencies>

创建：定义一个类，实现Servlet接口，并重写接口中所有方法，并在service方法中输入一句话

package com.zhl.web;

import javax.servlet.*;
import javax.servlet.annotation.WebServlet;
import java.io.IOException;
@WebServlet("/demo1")
public class ServletDemo1 implements Servlet {

    public void service(ServletRequest servletRequest, ServletResponse servletResponse) throws ServletException, IOException {
        System.out.println("servlet hello world~");
    }

    public void init(ServletConfig servletConfig) throws ServletException {

    }

    public ServletConfig getServletConfig() {
        return null;
    }

    public String getServletInfo() {
        return null;
    }

    public void destroy() {

    }
}

配置：在类上使用@WebServlet注解，配置该Servlet的访问路径
```
@WebServlet("/demo1")
```
访问：启动Tomcat，浏览器输入URL访问该Servlet

Servlet执行流程

Servlet由谁创建，由谁调用？
- Servlet由web服务器创建
- Servlet方法由web服务器调用
服务器怎么知道Servlet中一定有service方法？
- 因为我们定义的Servlet，必须实现Servlet接口并复写其方法，而Servlet接口中有service方法

Servlet生命周期

对象的生命周期指一个对象从被创建到被销毁的整个过程
Servlet运行在Servlet容器（web服务器）中，其生命周期由容器来管理，分为4个阶段
1. 加载和实例化：默认情况下，当servlet第一次被访问时，由容器创建Servlet对象
```
@WebServlet(value = "/demo1",loadOnStartup = 1)
```
  1. loadOnStartup值为负整数（默认）：第一次被访问时创建Servlet对象
  2. loadOnStartup值为0或正整数：服务器启动时创建Servlet对象，数字越小优先级越高
2. 初始化：在Servlet实例化之后，容器将调用Servlet的init()方法初始化这个对象，完成一些如加载配置文件，创建连接等初始化的工作。该方法只调用一次
3. 请求处理：每次请求Servlet时，Servlet容器都会调用Servlet的service()方法对请求进行处理
4. 服务终止：当需要释放内存或者容器关闭时，容器就会调用Servlet实例的destroy()方法完成资源的释放。在dsetroy()方法调用之后，容器会释放这个Service实例，该实例随后会被Java的垃圾收集器所回收

方法介绍：

//初始化方法，在Servlet被创建时执行，只访问一次
public void init(ServletConfig servletConfig) throws ServletException {
    System.out.println("init...");
}
//提供服务方法，每次Servlet被访问，都会调用该方法
public void service(ServletRequest servletRequest, ServletResponse servletResponse) throws ServletException, IOException {
    System.out.println("servlet hello world~");
}
//销毁方法，当Servlet被销毁时，调用该方法。内存释放或服务器关闭时销毁Servlet
public void destroy() {
    System.out.println("destroy...");
}
//获取ServletConfig对象
public ServletConfig getServletConfig() {
    return null;
}
//获取Servlet信息
public String getServletInfo() {
    return null;
}

Servlet体系结构

通过上面的学习，我们知道要想编写一个Servlet就必须要实现Servlet接口，重写接口中的5个方法，虽然已经能完成要求，但是编写起来还是比较麻烦的，因为我们更关注的其实只有service方法，那有没有更简单方式来创建Servlet呢?

要想解决上面的问题，我们需要先对Servlet的体系结构进行下了解:

[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-5lXaceV2-1684671845972)(E:\Desktop\JavaWeb\img\Servlet体系结构.png)]

因为我们将来开发B/S架构的web项目，都是针对HTTP协议，所以我们自定义Servlet,会通过继承HttpServlet

具体的编写格式如下:

@WebServlet("/demo3")
public class ServletDemo4 extends HttpServlet {
    @Override
    protected void doGet(HttpServletRequest req, HttpServletResponse resp) throws ServletException, IOException {
        //TODO GET 请求方式处理逻辑
        System.out.println("get...");
    }
    @Override
    protected void doPost(HttpServletRequest req, HttpServletResponse resp) throws ServletException, IOException {
        //TODO Post 请求方式处理逻辑
        System.out.println("post...");
    }
}

HttpServlet使用步骤
1. 继承HttpServlet
2. 重写doGet和doPost方法
HttpServlet原理

获取请求方式，并根据不同的请求方式，调用不同的doXxx方法

Servlet urlPatterm配置

Servlet要想被访问，必须配置其访问路径（urlPattern）
1. 一个Servlet，可以配置多个urlPattern
2. urlPattern配置规则
  - 精确匹配
```
@WebServlet(urlPatterns = "/demo3")
```
  - 目录匹配
```
@WebServlet(urlPatterns = "/user/*")
```
  - 扩展名匹配
```
@WebServlet(urlPatterns = "*.ss")
```
  - 任意匹配
```
/@WebServlet(urlPatterns = "/")
@WebServlet(urlPatterns = "/*")
```
    注：/和/*的区别：
    1. 当我们的项目中的Servlet配置了"/"，会覆盖掉tomcat中的DefaultServlet，当其他的url-pattern都匹配不上时都会走这个Servlet
    2. 当我们的项目中配置了“/*”，意味着匹配任意访问路径

XML配置方式编写Servlet

Servlet从3.0版本后开始支持使用注解配置，3.0版本前只支持XML配置文件的配置方法

步骤

编写Servlet

package com.zhl.web;

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;

public class ServletDemo7 extends HttpServlet {

    @Override
    protected void doGet(HttpServletRequest req, HttpServletResponse resp) throws ServletException, IOException {
        System.out.println("demo7 get...");
    }

    @Override
    protected void doPost(HttpServletRequest req, HttpServletResponse resp) throws ServletException, IOException {

    }
}

在web.xml中配置该Servlet

<servlet>
    <servlet-name>demo7</servlet-name>
  <servlet-class>com.zhl.web.ServletDemo7</servlet-class>
</servlet>

<servlet-mapping>
    <servlet-name>demo7</servlet-name>
    <url-pattern>/demo7</url-pattern>
</servlet-mapping>

Request（请求）&Response（响应）

Request：获取请求数据
Response：设置响应数据

Request继承体系

Tomcat需要解析请求数据，封装为request对象，并且创建request对象传递到service方法中
使用request对象，查阅JavaEE API文档的HttpServletRequest接口

Request获取请求数据

请求数据分为3部分
1. 请求行
  - String getMethod()：获取请求方式：GET
  - String getContextPath()：获取虚拟目录（项目访问路径）
  - StringBuffer getRequestURL：获取URL（统一资源定位符）
  - String getRequestURI()：获取URI（统一资源标识符）
  - Sting getQueryString()：获取请求参数（GET方式）
2. 请求头
  - String getHeader(String name)：根据请求头名称，获取值
3. 请求体（post请求）
  - ServletInputStream getInputStream()：获取字节输入流
  - BufferedReader getReader()：获取字符输入流

Request通用方式获取请求参数

Map<String, String[]> getParameterMap()：获取所有参数Map集合
String[] getParameterValues(String name)：根据名称获取参数值（数组）
String getParameter(String name)：根据名称获取参数值（单个值）

idea小工具

使用通用方法获取请求参数后，屏蔽了GET和POST的请求方式代码的不同，则可以定义如下格式

package com.zhl.web;

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;
import java.util.Arrays;
import java.util.Map;

@WebServlet(urlPatterns = "/req2")
public class RequestDemo3 extends HttpServlet {
    @Override
    protected void doGet(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response) throws ServletException, IOException {
       
    }

    @Override
    protected void doPost(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response) throws ServletException, IOException {
        this.doGet(request,response);
    }
}

可以使用Servlet模板创建Servlet更高效

处理中文参数乱码问题：

请求参数如果存在中文数据，则会乱码
URL编码
1. 将字符串按照编码方式转为二进制
2. 每个字节转为2个16进制数并在前边加上%

解决方法：

POST：设置输入流的编码

//POST请求解决中文乱码问题
request.setCharacterEncoding("utf-8");

GET&POST通用方法

方法一：将乱码转换成URL编码

//GET请求解决中文乱码问题
        String username = request.getParameter("username");
        System.out.println(username);//乱码
        //使用JAVA的URLEncoder.encode()方法将乱码以“ISO-8859-1”形式转换成URL编码
        String encode = URLEncoder.encode(username, "ISO-8859-1");
        System.out.println(encode);//%E8%B5%B5%E6%B5%B7%E9%BE%99
        //使用JAVA的URLDecoder.decode方法将URL编码以"utf-8"解码
        String decode = URLDecoder.decode(encode, "utf-8");
        System.out.println(decode);//赵海龙

方式二：将乱码转换成字节数组

//GET请求解决中文乱码问题
        String username = request.getParameter("username");
        System.out.println(username);//乱码
        //将字符串转换为字节数据
        byte[] bytes = username.getBytes("ISO-8859-1");
        for (byte aByte : bytes) {
            System.out.print(aByte+" ");//-24 -75 -75 -26 -75 -73 -23 -66 -103
        }
        //将字节数据转换为utf-8的字符串
        String s = new String(bytes, "utf-8");
        System.out.println(s);//赵海龙

Tomcat8之后，已将GET请求乱码问题解决，设置默认的解码方式为UTF-8

Request请求转发

请求转发（forward）：一种在服务器内部的资源跳转方式

实现方法：

//请求转发
        request.getRequestDispatcher("/req5").forward(request,response);

请求转发资源间共享数据：使用Request对象
- void setAttribute(String name, Object o)：存储数据到request域中
- Object getAttribute(String name)：根据key，获取值
- void removeAttribute(String name)：根据key，删除该键值对
请求转发的特点：
- 浏览器地址栏路径不发生变化
- 只能转发当前服务器的内部资源
- 一次请求，可以在转发的资源间使用request共享数据

Response设置响应数据功能介绍

响应数据分为3部分

响应行
```
HTTP/1.1 200 OK
```
- void setStatus(int sc)：设置响应状态码
响应头
```
Content-Type: text/html
```
- void setHeader(String name,String value)：设置响应头键值对
响应体
```
<html><head></head><body></body></html>
```
- PrintWriter getWriter()：获取字符输出
- ServletOutputStream getOutputString()：获取字节输入流

Response完成重定向

重定向：一种资源跳转方式
状态码：302，响应头：location:xxx

实现方式：

       /*设置响应状态码*/
       response.setStatus(302);
       /*设置响应头*/
        response.setHeader("location","资源B的路径");

        /*简化代码完成重定向*/
        response.sendRedirect("资源B的路径");

特点：

浏览器地址栏发生变化
可以重定向到任意位置的资源（服务器外部，内部均可）
两次请求，不能在多个资源使用request共享数据

路径问题：

路径给浏览器使用：需要加虚拟目录

路径给服务端使用：需要加虚拟目录

//        动态获取虚拟目录
        String contextPath = request.getContextPath();
        response.sendRedirect(contextPath+"/resp2");

Response响应字符数据

使用：

通过Response对象获取字符输出流

PrintWriter writer = response.getWriter();

写数据
```
writer.write("aaa");
```

注意：

该流不需要关闭，随着响应结束，response对象销毁，由服务器关闭

中文数据乱码：原因通过Response获取字符输出流默认编码：ISO-8859-1

//设置响应的数据格式以及字符集
response.setContentType("text/html;charset=utf-8");

Response响应字节数据

使用：

通过Response对象获取字符输出流

//获取响应字节输出流
ServletOutputStream os = response.getOutputStream();

写数据
```
os.write(字节数据);
```

IOUtils工具类使用

导入坐标

<dependency>
    <groupId>commons-io</groupId>
    <artifactId>commons-io</artifactId>
    <version>2.6</version>
</dependency>

使用
```
IOUtils.copy(输入流,输出流);
```