Servlet执行流程生命周期方法介绍体系结构、Request和Response的功能详解

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javaEE
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Redis

石可破也，而不可夺坚；丹可磨也，而不可夺赤。

Servlet

一、 Servlet执行流程
二、Servlet生命周期
三、 Servlet方法介绍
四、 Servlet体系结构
五、 urlPattern配置
六、 XML配置Servlet（老版本）
七、Request
- 7.1 Request继承体系
- 7.2 Request获取请求数据
- 7.3 Request通用方式获取请求参数
- 7.4 请求参数中文乱码处理
- - 7.4.1 POST 解决方案
  - 7.4.1 GET 解决方案
- 7.5 Request请求转发
八、Response
- 8.1 设置相应数据功能
- 8.2 完成重定向
- 8.3资源路径问题
- 8.4 Response响应字符数据
- 8.5 Response响应字节数据

一、 Servlet执行流程

Servlet由Tomcat服务器创建，，web项目发布到Tomcat服务器后，Tomcat服务器会自动调用web项目中的service()方法，但是在调用service()方法之前，会先创建一个Servlet对象，这个Servlet对象也是由Tomcat服务器创建的，Servlet执行流程就是由浏览器向Servlet发送请求，根据url路径找到要执行的方法，也就是service()方法，这个service()方法也是Tomcat调用的，这个service()方法一被调用，就会返回对应的响应给客户端浏览器。

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二、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
Servleti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
- 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destroy()方法调用之后，容器会释放这个Servlet实例，该实例随后会被Java的垃圾收集器所回收

@WebServlet("/demo")
public class ServletDemo implements Servlet {

    /**
     * 初始化方法
     * 1.调用时机：默认情况下，Servlet被第一次访问时调用
     * 2.调用次数：1次
     * @param servletConfig
     * @throws ServletException
     */
    @Override
    public void init(ServletConfig servletConfig) throws ServletException {
        System.out.println("init...");
    }

    @Override
    public ServletConfig getServletConfig() {
        return null;
    }

    /**
     * 提供服务
     * 1.调用时机：每次Servlet被访问时调用
     * 2.调用次数：多次
     * @param servletRequest
     * @param servletResponse
     * @throws ServletException
     * @throws IOException
     */
    @Override
    public void service(ServletRequest servletRequest, ServletResponse servletResponse) throws ServletException, IOException {
        System.out.println("hello service~");
    }

    @Override
    public String getServletInfo() {
        return null;
    }

    /**
     * 销毁方法
     * 1.调用时机：内存释放或服务器关闭时
     * 2.调用次数：1次
     */
    @Override
    public void destroy() {
        System.out.println("destroy...");
    }
}

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三、 Servlet方法介绍

初始化方法，在Servleti被创建时执行，只执行一次

void init(ServletConfig servletConfig)

提供服务方法，每次Servleti被访问，都会调用该方法

void service(ServletRequest servletRequest, ServletResponse servletResponse)

销毁方法，当Servlet被销毁时，调用该方法。在内存释放或服务器关闭时销毁Servlet

void destroy()

获取ServletConfig对象

ServletConfig getServletConfig()

获取Servlet信息

String getServletInfo()

@WebServlet("/demo")
public class ServletDemo implements Servlet {

    private ServletConfig servletConfig;

    /**
     * 初始化方法
     * 1.调用时机：默认情况下，Servlet被第一次访问时调用
     * 2.调用次数：1次
     * @param servletConfig
     * @throws ServletException
     */
    @Override
    public void init(ServletConfig servletConfig) throws ServletException {
        this.servletConfig = servletConfig;
        System.out.println("init...");
    }

    @Override
    public ServletConfig getServletConfig() {
        return this.servletConfig;
    }

    /**
     * 提供服务
     * 1.调用时机：每次Servlet被访问时调用
     * 2.调用次数：多次
     * @param servletRequest
     * @param servletResponse
     * @throws ServletException
     * @throws IOException
     */
    @Override
    public void service(ServletRequest servletRequest, ServletResponse servletResponse) throws ServletException, IOException {
        System.out.println("hello service~");
    }

    @Override
    public String getServletInfo() {
        return "";
    }

    /**
     * 销毁方法
     * 1.调用时机：内存释放或服务器关闭时
     * 2.调用次数：1次
     */
    @Override
    public void destroy() {
        System.out.println("destroy...");
    }
}

四、 Servlet体系结构

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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,会继承HttpServlet
自定义Servlet,重写doGet和doPost方法：

@WebServlet("/demo1")
public class ServletDemo1 extends HttpServlet {
    @Override
    protected void doGet(HttpServletRequest req, HttpServletResponse resp) throws ServletException, IOException {
        System.out.println("get...");
    }

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

默认执行doGet方法：

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执行doPost方法：
- 创建一个html文件，定义一个表单，设置url路径，方法为post请求，发送post请求：

<!DOCTYPE html>
<html lang="en">
<head>
    <meta charset="UTF-8">
    <title>doPost</title>
</head>
<body>
<form action="/BBS/demo1" method="post">
    <input name="username">
    <input type="submit">
</form>
</body>
</html>

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五、 urlPattern配置

Servlet要想被访问，必须配置其访间路径(urlPattern)
一个Servlet,可以配置多个urlPattern

 String[] urlPatterns() default {};

@WebServlet(urlPatterns = {"/demo1","/demo2"})

urlPattern配置规则
- 精确匹配
- - 配置路径：@WebServlet(urlPatterns = "/user/select")
- - 访问路径：http://localhost:8080/BBS/user/select
- 目录匹配
- - 配置路径：@WebServlet(urlPatterns = "/user/*")
- - 访问路径：http://localhost:8080/BBS/user/aaa（aaa可以使任意字符）
- 扩展名匹配
- - 配置路径：@WebServlet(urlPatterns = "*.do")注意：此处没有/，这里的*表示任意以.do的路径均可
- - 访问路径：http://localhost:8080/BBS/demo1.do
- 任意匹配
- - 配置路径：@WebServlet(urlPatterns = "/")或@WebServlet(urlPatterns = "/*")后者优先级更高
- - 访问路径：http://localhost:8080/BBS/ /后可为任意内容
- /和/*的区别：
- - 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-patterni都匹配不上时都会走这个Servlet
- - 当我们的项目中配置了“*”，意味着匹配任意访问路径
优先级：
- 精确路径 > 目录路径 > 扩展名路径 > /* > /

六、 XML配置Servlet（老版本）

1.编写Servlet类
2.在web.xml中配置该Servlet类

<web-app>
  <display-name>Archetype Created Web Application</display-name>
  <!--Servlet全类名-->
  <servlet>
    <servlet-name>demo2</servlet-name>
    <servlet-class>test.ServletDemo2</servlet-class>
  </servlet>
  <!--Servlet访问路径-->
  <servlet-mapping>
    <servlet-name>demo2</servlet-name>
    <url-pattern>/demo2</url-pattern>
  </servlet-mapping>
</web-app>

七、Request

Request：获取请求数据
Response：设置响应数据

7.1 Request继承体系

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Tomcati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

7.2 Request获取请求数据

请求行：
GET /request-demo/req1?username=zhangsan HTTP/1.1
- String getMethod():获取请求方式：GET
- String getContextPath():获取虚拟目录（项目访问路径）：/request-demo
- String Buffer getRequestURL():获取URL(统一资源定位符)：http:/localhost:8080/request–demo/req1
- String getRequestURI():获取URI(统一资源标识符)：/request-demo/req1
- String getQueryString():获取请求参数(GET方式)：username=zhangsan&password=123

@Override
    protected void doGet(HttpServletRequest req, HttpServletResponse resp) throws ServletException, IOException {
        //String getMethod()
        String method = req.getMethod();
        System.out.println(method);
        //String getContextPath()
        String contextPath = req.getContextPath();
        System.out.println(contextPath);
        //String Buffer getRequestURL()
        StringBuffer requestURL = req.getRequestURL();
        System.out.println(requestURL.toString());
        //String getRequestURI()
        String requestURI = req.getRequestURI();
        System.out.println(requestURI);
        //String getQueryString()
        String queryString = req.getQueryString();
        System.out.println(queryString);
    }

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请求头：
User-Agent:Mozilla/5.0 Chrome/91.0.4472.106
String getHeader((String name); 根据请求头名称，获取值

//user-agent：浏览器版本信息
String agent = req.getHeader("user-agent");
System.out.println(agent);

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请求体：
username=superbaby&password=123
ServletInputStream getInputStream();获取字节输入流
BufferedReader getReader();获取字符输入流

@Override
    protected void doPost(HttpServletRequest req, HttpServletResponse resp) throws ServletException, IOException {
        //1.获取字符输入流
        BufferedReader reader = req.getReader();
        //2.读取数据
        String s = reader.readLine();
        System.out.println(s);
    }

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7.3 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）
get方式：
- html代码：

<!DOCTYPE html>
<html lang="en">
<head>
    <meta charset="UTF-8">
    <title>doPost</title>
</head>
<body>
<form action="/BBS/demo5" method="get">
    <input type="text" name="username"><br>
    <input type="password" name="password"><br>
    <input type="checkbox" name="hobby" value="1"> 游泳
    <input type="checkbox" name="hobby" value="2"> 跑步 <br>
    <input type="submit">
</form>
</body>
</html>

Java代码：

@Override
    protected void doGet(HttpServletRequest req, HttpServletResponse resp) throws ServletException, IOException {
        //Get请求
        System.out.println("get...");
        //1.获取所有参数的Map集合
        Map<String, String[]> parameterMap = req.getParameterMap();
        for (String key : parameterMap.keySet()) {
            System.out.print(key + ": ");
            //获取值
            String[] strings = parameterMap.get(key);
            for (String string : strings) {
                System.out.print(string + " ");
            }
            System.out.println();
        }
        System.out.println("----------------------");
        //2.根据key获取值
        String[] hobbies = req.getParameterValues("hobby");
        for (String hobby : hobbies) {
            System.out.println(hobby);
        }
        System.out.println("----------------------");
        //3.获取单个参数
        String username = req.getParameter("username");
        String password = req.getParameter("password");
        System.out.println(username);
        System.out.println(password);
    }

post方式：
- html代码：

<!DOCTYPE html>
<html lang="en">
<head>
    <meta charset="UTF-8">
    <title>doPost</title>
</head>
<body>
<form action="/BBS/demo5" method="post">
    <input type="text" name="username"><br>
    <input type="password" name="password"><br>
    <input type="checkbox" name="hobby" value="1"> 游泳
    <input type="checkbox" name="hobby" value="2"> 跑步 <br>
    <input type="submit">
</form>
</body>
</html>

Java代码：

@Override
    protected void doPost(HttpServletRequest req, HttpServletResponse resp) throws ServletException, IOException {
        //Post请求
        System.out.println("get...");
        //1.获取所有参数的Map集合
        Map<String, String[]> parameterMap = req.getParameterMap();
        for (String key : parameterMap.keySet()) {
            System.out.print(key + ": ");
            //获取值
            String[] strings = parameterMap.get(key);
            for (String string : strings) {
                System.out.print(string + " ");
            }
            System.out.println();
        }
        System.out.println("----------------------");
        //2.根据key获取值
        String[] hobbies = req.getParameterValues("hobby");
        for (String hobby : hobbies) {
            System.out.println(hobby);
        }
        System.out.println("----------------------");
        //3.获取单个参数
        String username = req.getParameter("username");
        String password = req.getParameter("password");
        System.out.println(username);
        System.out.println(password);
    }

通用代码：

@WebServlet("/demo5")
public class ServletDemo5 extends HttpServlet {
    @Override
    protected void doGet(HttpServletRequest req, HttpServletResponse resp) throws ServletException, IOException {
        //Get请求
        System.out.println("get...");
        //1.获取所有参数的Map集合
        Map<String, String[]> parameterMap = req.getParameterMap();
        for (String key : parameterMap.keySet()) {
            System.out.print(key + ": ");
            //获取值
            String[] strings = parameterMap.get(key);
            for (String string : strings) {
                System.out.print(string + " ");
            }
            System.out.println();
        }
        System.out.println("----------------------");
        //2.根据key获取值
        String[] hobbies = req.getParameterValues("hobby");
        for (String hobby : hobbies) {
            System.out.println(hobby);
        }
        System.out.println("----------------------");
        //3.获取单个参数
        String username = req.getParameter("username");
        String password = req.getParameter("password");
        System.out.println(username);
        System.out.println(password);
    }

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

7.4 请求参数中文乱码处理

7.4.1 POST 解决方案

@Override
    protected void doPost(HttpServletRequest req, HttpServletResponse resp) throws ServletException, IOException {
        //解决乱码POST
        //设置字符输入流的编码
        req.setCharacterEncoding("utf-8");
        //获取数据
        String username = req.getParameter("username");
        System.out.println(username);
    }

7.4.1 GET 解决方案

GET获取参数方式：getQueryString
产生乱码的原因：
- 浏览器在解析中文字符时采用UTF-8的字符集通过URL进行编码，将中文转换成%+16进制数的格式，然后将转换后的字符发送给服务器进行解码，tomcat在进行解码时是通过ISO-8859-1的字符集进行URL解码，由于编码和解码时用的字符集不同，所以就会出现乱码。
URL编码：
- 将字符串按照编码方式转为二进制
- 每个字节转为2个16进制数并在前边加上%

protected void doGet(HttpServletRequest req, HttpServletResponse resp) throws ServletException, IOException {
        //解决乱码GET
        String username = req.getParameter("username");
        //转换为字节数据，编码
        byte[] bytes = username.getBytes(StandardCharsets.ISO_8859_1);
        //将字节数组转换为字符串，解码
        username = new String(bytes,"utf-8");
        System.out.println(username);
    }

Tomcat8.0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

7.5 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

req.getRequestDispatcher("资源B路径").forward(req,resp);

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

@WebServlet("/demo7")
public class ServletDemo7 extends HttpServlet {
    @Override
    protected void doGet(HttpServletRequest req, HttpServletResponse resp) throws ServletException, IOException {
        System.out.println("demo7...");
        //存储数据
        req.setAttribute("msg","hello");
        //请求转发
        req.getRequestDispatcher("/demo8").forward(req,resp);
    }

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

@WebServlet("/demo8")
public class ServletDemo8 extends HttpServlet {
    @Override
    protected void doGet(HttpServletRequest req, HttpServletResponse resp) throws ServletException, IOException {
        System.out.println("demo8...");
        //获取数据
        Object msg = req.getAttribute("msg");
        System.out.println(msg);
    }

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

请求转发特点：
- 浏览器地址栏路径不发生变化
- 只能转发到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

八、Response

8.1 设置相应数据功能

响应数据分为3部分：
- 响应行
- - 设置响应状态码：

void setStatus(int sc)

- 响应头
- - 设置响应键值对

void setHeader(String name,String value)

- 响应体
- - 获取字符输出流

PrintWriter getWriter();

- - 获取字节输出流

ServletOutputStream getOutputStream();

8.2 完成重定向

重定向(Redirect):一种资源跳转方式

@WebServlet("/resp1")
public class ResponseDemo1 extends HttpServlet {
    @Override
    protected void doGet(HttpServletRequest req, HttpServletResponse resp) throws ServletException, IOException {
        System.out.println("resp1...");
        //重定向
        //设置响应状态码302
        //resp.setStatus(302);
        //设置响应头
        //resp.setHeader("Location","/BBS/resp2");
        //简化方式
        resp.sendRedirect("/BBS/resp2");
    }

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

@WebServlet("/resp2")
public class ResponseDemo2 extends HttpServlet {
    @Override
    protected void doGet(HttpServletRequest req, HttpServletResponse resp) throws ServletException, IOException {
        System.out.println("resp2...");
    }

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

重定向特点：
- 浏览器地址栏路径发生变化
- 可以重定向到任意位置的资源（服务器内部、外部均可）
- 两次请求，不能在多个资源使用request:共享数据

8.3资源路径问题

明确路径谁使用？
- 浏览器使用：需要加虚拟目录（项目访问路径）
- 服务端使用：不需要加虚拟目录

@Override
    protected void doGet(HttpServletRequest req, HttpServletResponse resp) throws ServletException, IOException {
        System.out.println("resp1...");
        //简化方式
        //动态获取虚拟目录
        String contextPath = req.getContextPath();
        resp.sendRedirect(contextPath + "/resp2");
    }

8.4 Response响应字符数据

使用：
- 1.通过Response对象获取字符输出流

PrintWriter writer resp.getWriter();

2.写数据

writer.write("hello~");

@Override
    protected void doGet(HttpServletRequest req, HttpServletResponse resp) throws ServletException, IOException {
        resp.setContentType("text/html;charset=utf-8");
        PrintWriter writer = resp.getWriter();
        resp.setHeader("content-type","text/html");
        writer.write("<h1>hello~</h1>");
        writer.write("<h1>你好~</h1>");
    }

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获取的字符输出流默认编码：ISO-8859-1

8.5 Response响应字节数据

使用：
通过Response对象获取字符输出流

ServletOutputStream outputStream resp.getOutputStream();

写数据

outputStream.write("字节数据")；

@Override
    protected void doGet(HttpServletRequest req, HttpServletResponse resp) throws ServletException, IOException {
        //读取文件
        FileInputStream fis = new FileInputStream("d://head.jpg");
        //获取response字节输出流
        ServletOutputStream os = resp.getOutputStream();
        //完成流的copy
        byte[] buff = new byte[1024];
        int len = 0;
        while ((len = fis.read(buff)) != -1) {
            os.write(buff,0,len);
        }
        fis.close();
    }

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(fis,os);

@Override
    protected void doGet(HttpServletRequest req, HttpServletResponse resp) throws ServletException, IOException {
        //读取文件
        FileInputStream fis = new FileInputStream("d://head.jpg");
        //获取response字节输出流
        ServletOutputStream os = resp.getOutputStream();
        //完成流的copy
        IOUtils.copy(fis,os);
        fis.close();
    }