Java学习笔记: Servlet

重新捡起java诶~

基础概念

J2EE & JAVA EE & jakarta EE

在此之前要知道：

Ever heard of Java EE? How about Java 2EE, J2EE, or now Jakarta EE? Actually, these are all different names for the same thing: a set of enterprise specifications that extend Java SE.

就是说上面的都是指的同一个存在，用于提供一系列的规范，（规范包括JDBC、JNDI、EJB、RMI、Servlet、JSP、XML、JMS、Java IDL、JTS、JTA、JavaMail和JAF ）。而这个演变历史是2EE -> Java EE -> Jakarta EE ，这里面后两者是因为Oracle把JavaEE移交给开源组织Eclipse，并且没有运行Eclipse继续沿用Java这一词。我在学习这里的时候，默认用的是最新的规范，即jakarta EE。

Servlet作用

读取客户端/浏览器数据发送的显式数据,包括HTML表单,或来自applet或自定义HTTP客户端程序的表单
读取客户端/浏览器数据发送的隐式数据,例如cookies, 媒体类型和浏览器能理解的压缩格式
处理数据并生成结果。这个过程可能需要访问数据库，执行 RMI 或 CORBA 调用，调用 Web 服务，或者直接计算得出对应的响应。
发生显示数据到客户端
发送隐式数据到客户端

Servlet基本实现

JDK中实现了常见的Servlet功能. 即 GenericServlet , 对于HTTP请求, 又进一步请求了 HttpServlet 抽象类.

创建Servlet需要:

java代码, 继承Servlet下的各种抽象类,例如 HttpServlet

HttpServlet 例子:

java

import java.io.*;
import javax.servlet.http.*;
import javax.servlet.annotation.*;

@WebServlet(name = "helloServlet", value = "/hello")
public class HelloServlet extends HttpServlet {
    private String message;

    public void init() {
        message = "Hello World!";
    }

    public void doGet(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response) throws IOException {
        response.setContentType("text/html");

        // Hello
        PrintWriter out = response.getWriter();
        out.println("<html><body>");
        out.println("<h1>" + message + "</h1>");
        out.println("</body></html>");
    }

    public void destroy() {
    }
}

修改 web.xml 配置文件 / 或者用 WebServlet 注解方式配置servlet
- 注解方式(Servlet 3.0之后):
  java
```
@WebServlet(name = "helloServlet", value = "/hello")
public class HelloServlet extends HttpServlet {
...
}
```
- web.xml文件
  在 /WEB-INF 的目录下, 这个目录下文件是不显示在部署后的网站里的(是否对用户隐藏)

不同Build System之间的区别

当创建一个New Project的时候可以看到，除了IDEA内置的intelliJ外还有Maven和Gradle

区别是intelliJ不支持创建工件、部署到存储库、从wsdl生成代码…而maven和Gradle支持build自动化构建

maven pom.xml定义生命周期目标

gradle build.gradle定义任务。

Hello Servlet

HTTP路径映射到Servlet

正常情况下定义好 HelloServlet 类之后，容器并不知道这个类的存在，也不知道应该将什么 HTTP 路径映射到这个 Servlet，传统上需要用户自己修改 web.xml 配置文件(这也是 Servlet 标准的一部分)，添加 <servlet> 和 <servlet-mapping> 标签来指定这些信息。在 Servlet 3.0 之后，就可以使用注解的方式配置 Servlet 了，如上面的 WebServlet 注解。

下面的实战都是用的Servlet3.0 以后的版本

Filter

Servlet另一个很重要的概念是 Filter ，继承类 jakarta.servlet.Filter（或javax ）作用如下

过滤脏敏感字符（绿一些敏感的字符串）；
避免中文乱码（统一设置请求和响应的编码）；
权限验证（规定只有带指定Session或Cookie的请求，才能访问资源）；
用于实现自动登录；

过滤顺序如下

过滤器链的完整流程顺序是这样的：客户端发送http请求到Web服务器上，Web服务器对该请求URL找到对应负责的过滤器形成过滤器链，接着从第一个过滤器开始进行过滤操作，也就是调用Filter.doFilter方法，这个方法的逻辑是开发者编写的，当当前请求满足当前过滤器的要求或者是过滤操作完毕之后，应在调用chain.doFilter方法进行放行，该方法又会调用链中的下一个过滤器的doFilter方法继续过滤，如果当前过滤器是过滤器链的最后一个过滤器，那么chain.doFilter方法将会执行资源访问操作，访问完毕之后，将会依照最开始过滤器的调用顺序倒序的返回，接着执行chain.doFilter方法后面的代码。最终将响应结果交给Web服务器，Web服务器再将响应返回给客户端。

关于更多的Filter代码示例，包括多个Filter的执行顺序可以看掘金的文章：https://juejin.cn/post/7000950677409103880#heading-5

实战1: 创建一个servlet项目

IDEA创建一个servlet项目的步骤 - New Project
1. New project
1. 项目名称旁右键，选择Add Framework support
1. 选择web application
IDEA配置tomcat
1. 选择Edit Configuration
1. 选择tomcat
tomcat部署网站
需要设置这个deployment
tomcat修改application主目录名
改这里Application context。

其他

IDEA tomcat日志出现乱码
参考 https://juejin.cn/post/7212864793651396669
以上方法我都试过了仍没有得到最完美的解决，最后还有一种办法是在IDEA编辑器内，点击Help->Edit Custom VM Options… ，在最下方添加-Dfile.encoding=UTF-8，然后重启IDEA，运行Tomcat查看输出

实战2：创建路由

./src 下创建一个new package，然后New一个Servlet
如果没有的话，则需要创建servlet模板（tomcat 10里api接口名变动，需要把 javax改为 jakarta
导入servlet的jar文件
直接创建会报错，如图
1. 类名需要导入jar文件（如下图）,右键package -> Open module setting，这样导入后在类名上按 Ctrl-q就会有对应提示(有document的话) ，，然后在modules的依赖里勾选，这里（选provide，因为不需要部署在服务器上
As somebody mentioned it above - these libraries are part of an application server so they should not be deployed to the server as other libraries like Spring and so on.

.java 代码编写：urlpatterns概念

模板如下，新增urlPatterns的参数传入，然后需要配置tomcat （如果之前将Application context配置了的话，取消为空）

java

package servlets;

import jakarta.servlet.*;
import jakarta.servlet.http.*;
import jakarta.servlet.annotation.*;
import java.io.IOException;
//doc:https://jakarta.ee/specifications/servlet/4.0/apidocs/
@WebServlet(name = "HelloWorld", urlPatterns = "/hello")
public class HelloWorld extends HttpServlet {
    @Override
    protected void doGet(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response) throws ServletException, IOException {
        System.out.println("the GET request ");
    }

    @Override
    protected void doPost(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response) throws ServletException, IOException {
        System.out.println("the POST request");
    }
}

访问 /hello 地址

可以看到后台输出

编写响应内容 ( text/plain）

代码如下 (这里必须通过getWriter返回的 PrintWriter 对象来向response里写入内容

java

protected void doGet(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response) throws ServletException, IOException {
        System.out.println("the GET request ");
        response.setContentType("text/plain");
        response.getWriter().println("Here is a line");
        response.getWriter().println("Here is another line");
    }

注意： Servlet并不是线程安全的

其他

jakarta对应的document https://jakarta.ee/specifications/servlet/4.0/apidocs/

实战3 : 选jakarata EE的方式部署servlet

New Project，新建一个项目，并选择jakarta EE
注意Template选Web application 更多部署请看官方文档
修改当前的java版本
Ctrl-Alt-Shift-S 下在project里查看当前java版本，，然后把 pom.xml改为对应的
添加jakarta支持到Modules内
Ctrl + Alt + Shift + S 选择Modules
然后选择Dependencies的tab，将tomcat 相关作为provided加入
配置
在下方出现的Fix里点击对应的打包文件（如果没有打包，对 pom.xml右键选择 Module xxx 就可以了，人工的方式，一般应该不用）

一些servlet的项目结构

会遇到这样的项目结构:

dao:
- DAO(Data Access Object) 就是把访问数据库的代码封装起来, 作为一个模型类. DAO在数据库与业务逻辑(service) 之间
entity
- 实体层, 继承实体类.放实体及其对应的 set() , get() 方法. 对数据库进行操作,要先写entity层
service
- 业务逻辑层. 处理逻辑上的业务,不去考虑具体的实现. 这里使用接口, 因为接口是多继承, 类是单继承.
servlet
- 编写服务端程序,
util
- 多功能,基于工具的包.例如字符串处理, 日期处理等. 是与业务无关的可以独立出来的内容

JSP

刚刚的实战例子里看到，会自动创建目录结构和一些必备文件，其中就包括 index.jsp

有开发经验的大概了解过模板引擎（不管是nodejs的express还是python的flask，etc…. 开发都会用到），看下官方文档怎么说的吧：

JavaServer Pages (JSP) allows dynamic content injection into static contents using Java and Java Servlets.

jsp 通过java以及java Servlet，从而允许将动态内容注入到静态内容中。官方文档见这里 . JSP会被Servlet编译为对应的Servlet可执行的java代码.

最基础的和express下模板引擎ejs的语法差不多，除此之外需要注意的jsp语法有:

<%@ directive attribute="value" %>
<jsp:action_name attribute="value" />

JDBC | JMX

JDBC (Java Database Connectivity)

JDBC (Java Database Connectivity) 就是 Java 访问数据库的一个标准。历史上在 JDK 1.1 中 JDBC 就已经是其中的一部分，也就是说 JDBC 本身也是 Java SE 的标准，但也包含在 Java EE 中。其包名可通过 java.sql 或者 javax.sql 进行访问。

jdbc 使用API示例 :

java

import java.sql.*;

 public class TestJdbc {
   public static void main(String[] args) throws Exception {
     // Class.forName("com.mysql.jdbc.Driver");

     // 1. Establishing the connection with the database
     Connection conn = DriverManager.getConnection(
       "jdbc:mysql://localhost:3306/mydb?useSSL=false", "root", "rxhtemp");

     // 2. Creating a statement object to execute a query
     Statement stmt = conn.createStatement();

     // 3. Executing the query and getting the ResultSet
     ResultSet rs = stmt.executeQuery("SELECT * FROM user");

     // 4. Processing the ResultSet
     while (rs.next()) 
       int id = rs.getInt("id");
       String name = rs.getString("name");
       System.out.println("ID: " + id + ", Name: " + name);
     }

     // 5. Closing the database resources
     rs.close();
     stmt.close();
     conn.close();
   }
 }

JMX

全称为 Java Management Extensions，即 Java 管理拓展，主要用于管理和监控 Java 程序。常见的监控资源有 CPU 占用率、线程数、JVM 内存等

我们常用的 JConsole、VisualVM，以及现在流行的 Spring Boot 框架中的 Spring Boot Actuator 内部都使用了 JMX 拓展

JMX的关键组件:

MBean: Managed Bean, 用于消息的传递.在 java.lang.management 中定义了许多 JDK 提供的 MBean
MBeanServer: 用于 MBean 的管理，同名接口定义在 javax.management 中
Connector : 面向客户端的组件, 负责具体协议的连接和转换.RMI Connector就是JMX标准实现的协议
Adaptor : 称为适配器，和连接器类似，主要将客户端对服务器中 MBean 的操作适配为其他协议，比如 SNMP 或者 HTTP 等。

基础概念 ​

J2EE & JAVA EE & jakarta EE ​

Servlet作用 ​

Servlet基本实现 ​

不同Build System之间的区别 ​

Hello Servlet ​

HTTP路径映射到Servlet ​

Filter ​

实战1: 创建一个servlet项目 ​

实战2： 创建路由 ​

实战3 : 选jakarata EE的方式部署servlet ​

一些servlet的项目结构 ​

JSP ​

JDBC | JMX ​

JDBC (Java Database Connectivity) ​

JMX ​

Reference ​

基础概念

J2EE & JAVA EE & jakarta EE

Servlet作用

Servlet基本实现

不同Build System之间的区别

Hello Servlet

HTTP路径映射到Servlet

Filter

实战1: 创建一个servlet项目

实战2：创建路由

实战3 : 选jakarata EE的方式部署servlet

一些servlet的项目结构

JSP

JDBC | JMX

JDBC (Java Database Connectivity)

JMX

Reference