一.认识Servlet

1、概念

运行在服务器端的小程序
Servlet就是一个接口，定义了Java类被浏览器访问到(tomcat识别)的规则。
将来我们自定义一个类，实现Servlet接口，复写方法。

2、快速入门

创建JavaEE项目

定义一个类，实现Servlet接口

public class ServletDemo1 implements Servlet

实现接口中的抽象方法
配置Servlet

<!--配置Servlet -->

<servlet>
<servlet-name>demo1</servlet-name>
<servlet-class>
    cn.itcast.web.servlet.ServletDemo1
</servlet-class>
</servlet>

<servlet-mapping>
<servlet-name>demo1</servlet-name>
<url-pattern>/demo1</url-pattern>
</servlet-mapping>

3、执行原理

当服务器接受到客户端浏览器的请求后，会解析请求URL路径，获取访问的Servlet的资源路径
查找web.xml文件，是否有对应的<url-pattern>标签体内容。
如果有，则在找到对应的<servlet-class>全类名
tomcat会将字节码文件加载进内存，并且创建其对象
调用其方法

4、Servlet中的生命周期方法

被创建：执行init方法，只执行一次
- Servlet什么时候被创建？
  1. 默认情况下，第一次被访问时，Servlet被创建
  2. 可以配置执行Servlet的创建时机
    - 在<servlet>标签下配置
      1. 第一次被访问时，创建<load-on-startup>的值为负数
      2. 在服务器启动时，创建<load-on-startup>的值为0或正整数
- Servlet的init方法，只执行一次，说明一个Servlet在内存中只存在一个对象，Servlet是单例的
  - 多个用户同时访问时，可能存在线程安全问题
  - 解决：尽量不要在Servlet中定义成员变量。即使定义了成员变量，也不要对修改值
提供服务：执行service方法，执行多次
- 每次访问Servlet时，Service方法都会被调用一次
被销毁：执行destroy方法，只执行一次
- Servlet被销毁时执行。服务器关闭时，Servlet被销毁
- 只有服务器正常关闭时，才会执行destroy方法
- destroy方法在Servlet被销毁之前执行，一般用于释放资源

5、Servlet3.0

好处
- 支持注解配置。可以不需要web.xml了
步骤
1. 创建JavaEE项目，选择Servlet的版本3.0以上，可以不创建web.xml
2. 定义一个类，实现Servlet接口
3. 复写方法
4. 在类上使用@WebServlet注解，进行配置@WebServlet("资源路径")

@Target({ElementType.TYPE})
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
@Documented
public @interface WebServlet {
		//相当于<Servlet-name>
		String name() default "";
		
		//代表urlPatterns()属性配置	
		String[] value() default {};
		
        //相当于<url-pattern>
		String[] urlPatterns() default {};
		
		//相当于<load-on-startup>
		int loadOnStartup() default -1;
			
		WebInitParam[] initParams() default {};
			
		boolean asyncSupported() default false;
			
		String smallIcon() default "";
			
		String largeIcon() default "";
			
		String description() default "";
			
		String displayName() default "";
}

虚拟目录：访问项目的方法

资源路径：访问项目里的具体资源

6、IDEA与tomcat的相关配置

IDEA会为每一个tomcat部署的项目单独建立一份配置文件
- 查看控制台的log：Using CATALINA_BASE: “C:\Users\fqy.IntelliJIdea2018.1\system\tomcat_itcast”
工作空间项目和 tomcat部署的web项目
- tomcat真正访问的是tomcat部署的web项目。tomcat部署的web项目对应着工作空间项目 的web目录下的所有资源
- WEB-INF目录下的资源不能被浏览器直接访问。
断点调试：使用”小虫子”启动 dubug 启动

7、体系结构

Servlet– 接口
⬇
GenericServlet– 抽象类
⬇
HttpServlet – 抽象类

GenericServlet：将Servlet接口中其他的方法做了默认空实现，只将service()方法作为抽象
- 将来定义Servlet类时，可以继承GenericServlet，实现service()方法即可
HttpServlet：对http协议的一种封装，简化操作
1. 定义类继承HttpServlet
2. 复写doGet/doPost方法

8、urlpartten相关配置

urlpartten：Servlet访问路径

一个Servlet可以定义多个访问路径：@WebServlet({"/d4","/dd4","/ddd4"})
路径定义规则：
1. /xxx路径匹配
2. /xxx/xxx多层路径，目录结构
3. *.do扩展名匹配

二.HTTP-请求消息

1、概念

Hyper Text Transfer Protocol 超文本传输协议

传输协议：定义了，客户端和服务器端通信时，发送数据的格式
特点：
1. 基于TCP/IP的高级协议，所以也是安全传输的
2. 默认端口号：80
3. 基于请求/响应模型的：一次请求对应一次响应
4. 无状态的：每次请求之间相互独立，不能交互数据
历史版本：
- 1.0：每一次请求响应都会建立新的连接
- 1.1：复用连接
请求消息：客户端发送给服务器端的数据
响应消息：服务器端发送给客户端的数据

2、数据格式

2.1请求行

格式：请求方式请求url 请求协议/版本
GET /login.html HTTP/1.1
请求方式
- HTTP协议有7中请求方式，常用的有2种
  - GET：
    1. 请求参数在请求行中，在url后。
    2. 请求的url长度有限制的
    3. 不太安全
  - POST：
    1. 请求参数在请求体中
    2. 请求的url长度没有限制的
    3. 相对安全

2.2请求头

客户端浏览器告诉服务器一些信息

格式：请求头名称: 请求头值
常见的请求头：
1. User-Agent：浏览器告诉服务器，我访问你使用的浏览器版本信息
- 可以在服务器端获取该头的信息，解决浏览器的兼容性问题
1. Referer：http://localhost/login.html
  - 告诉服务器，我(当前请求)从哪里来？
    - 作用：
      1. 防盗链
      2. 统计工作

防盗链示意图：

2.3请求空行

空行，就是用于分割POST请求的请求头，和请求体的。

2.4请求体

正文

封装POST请求消息的请求参数的

3、字符串格式

POST /login.html	HTTP/1.1
Host: localhost
User-Agent: Mozilla/5.0 (Windows NT 6.1; Win64; x64; rv:60.0) Gecko/20100101 Firefox/60.0
Accept: text/html,application/xhtml+xml,application/xml;q=0.9,*/*;q=0.8
Accept-Language: zh-CN,zh;q=0.8,zh-TW;q=0.7,zh-HK;q=0.5,en-US;q=0.3,en;q=0.2
Accept-Encoding: gzip, deflate
Referer: http://localhost/login.html
Connection: keep-alive
Upgrade-Insecure-Requests: 1

username=zhangsan

三.Request对象

1、request & response对象的原理

request和response对象是由服务器创建的。我们来使用它们
request对象是来获取请求消息，response对象是来设置响应消息

2、request对象继承体系结构

ServletRequest – 接口
⬇ 继承
HttpServletRequest – 接口
⬇ 实现
org.apache.catalina.connector.RequestFacade 类(tomcat)

3、request功能

3.1获取请求消息数据

获取请求行数据
- GET /day14/demo1?name=zhangsan HTTP/1.1
- 方法：
  1. 获取请求方式：GET
    - String getMethod()
  2. 获取虚拟目录：/day14
    - String getContextPath()
  3. 获取Servlet路径: /demo1
    - String getServletPath()
  4. 获取get方式请求参数：name=zhangsan
    - String getQueryString()
  5. 获取请求URI：/day14/demo1
    - String getRequestURI()：/day14/demo1
    - StringBuffer getRequestURL()：http://localhost/day14/demo1
    - URL:统一资源定位符： http://localhost/day14/demo1 中华人民共和国
    - URI：统一资源标识符 : /day14/demo1 共和国
  6. 获取协议及版本：HTTP/1.1
    - String getProtocol()
  7. 获取客户机的IP地址：
    - String getRemoteAddr()
获取请求头数据
- 方法
  - String getHeader(String name)：通过请求头的名称获取请求头的值
  - Enumeration<String> getHeaderNames()：获取所有的请求头名称
获取请求体数据
- 请求体：只有POST请求方式，才有请求体，在请求体中封装了POST请求的请求参数
- 步骤
  1. 获取流对象
    - BufferedReader getReader()：获取字符输入流，只能操作字符数据
    - ServletInputStream getInputStream()：获取字节输入流，可以操作所有类型数据（在文件上传知识点后讲解）
  2. 再从流对象中拿数据

3.2其他功能

获取请求参数通用方式：不论get还是post请求方式都可以使用下列方法来获取请求参数
1. String getParameter(String name)：根据参数名称获取参数值
  - username=zs&password=123
2. String[] getParameterValues(String name)：根据参数名称获取参数值的数组
  - hobby=xx&hobby=game
3. Enumeration<String> getParameterNames()：获取所有请求的参数名称
4. Map<String,String[]> getParameterMap()：获取所有参数的map集合

中文乱码问题

get方式：tomcat 8 已经将get方式乱码问题解决了

post方式：会乱码

解决：在获取参数前，设置request的编码request.setCharacterEncoding("utf-8");

请求转发：一种在服务器内部的资源跳转方式
1. 步骤：
  1. 通过request对象获取请求转发器对象：
    
    RequestDispatcher getRequestDispatcher(String path)
  2. 使用RequestDispatcher对象来进行转发：
    
    forward(ServletRequest request, ServletResponse response)
2. 特点：
  1. 浏览器地址栏路径不发生变化
  2. 只能转发到当前服务器内部资源中。
  3. 转发是一次请求

Request请求转发&域对象：

共享数据
- 域对象：一个有作用范围的对象，可以在范围内共享数据
- request域：代表一次请求的范围，一般用于一次请求转发的多个资源中共享数据
- 方法：
  1. void setAttribute(String name,Object obj)：存储数据
  2. Object getAttitude(String name)：通过键获取值
  3. void removeAttribute(String name)：通过键移除键值对
获取ServletContext

ServletContext getServletContext()

四.案例：用户登录

用户登录案例需求
- 编写login.html登录页面 username & password 两个输入框
- 使用Druid数据库连接池技术,操作mysql，day14数据库中user表
- 使用JdbcTemplate技术封装JDBC
- 登录成功跳转到SuccessServlet展示：登录成功！用户名,欢迎您
- 登录失败跳转到FailServlet展示：登录失败，用户名或密码错误
分析

开发步骤

创建项目，导入html页面，配置文件，jar包
创建数据库环境

CREATE DATABASE day14;
		USE day14;
		CREATE TABLE USER(
		
			id INT PRIMARY KEY AUTO_INCREMENT,
			username VARCHAR(32) UNIQUE NOT NULL,
			PASSWORD VARCHAR(32) NOT NULL
		);

创建包cn.itcast.domain,创建类User

package cn.itcast.domain;
/**
* 用户的实体类
*/
public class User {

    private int id;
    private String username;
    private String password;

    public int getId() {
        return id;
    }

    public void setId(int id) {
        this.id = id;
    }

    public String getUsername() {
        return username;
    }

    public void setUsername(String username) {
        this.username = username;
    }

    public String getPassword() {
        return password;
    }

    public void setPassword(String password) {
        this.password = password;
    }

    @Override
    public String toString() {
        return "User{" +
            "id=" + id +
            ", username='" + username + '\'' +
            ", password='" + password + '\'' +
            '}';
   }
}

创建包cn.itcast.util,编写工具类JDBCUtils

package cn.itcast.util;

import com.alibaba.druid.pool.DruidDataSourceFactory;

import javax.sql.DataSource;
import javax.xml.crypto.Data;
import java.io.IOException;
import java.io.InputStream;
import java.sql.Connection;
import java.sql.SQLException;
import java.util.Properties;

/**
		 * JDBC工具类 使用Durid连接池
		 */
public class JDBCUtils {

    private static DataSource ds ;

    static {

        try {
            //1.加载配置文件
            Properties pro = new Properties();
            //使用ClassLoader加载配置文件，获取字节输入流
            InputStream is = JDBCUtils.class.getClassLoader()
                .getResourceAsStream("druid.properties");
            pro.load(is);

            //2.初始化连接池对象
            ds = DruidDataSourceFactory.createDataSource(pro);

        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }

    /**
		     * 获取连接池对象
		     */
    public static DataSource getDataSource(){
        return ds;
    }

    /**
 	 		*获取连接Connection对象
     		*/
    public static Connection getConnection() throws SQLException {
        return  ds.getConnection();
    }
}

创建包cn.itcast.dao,创建类UserDao,提供login方法

package cn.itcast.dao;

import cn.itcast.domain.User;
import cn.itcast.util.JDBCUtils;
import org.springframework.dao.DataAccessException;
import org.springframework.jdbc.core.BeanPropertyRowMapper;
import org.springframework.jdbc.core.JdbcTemplate;

/**
		 * 操作数据库中User表的类
		 */
public class UserDao {

    //声明JDBCTemplate对象共用
    private JdbcTemplate template = new JdbcTemplate(JDBCUtils.getDataSource());

    /**
		     * 登录方法
		     * @param loginUser 只有用户名和密码
		     * @return user包含用户全部数据,没有查询到，返回null
		     */
    public User login(User loginUser){
        try {
            //1.编写sql
            String sql = "select * from user where username = ? and password = ?";
            //2.调用query方法
            User user = template.queryForObject(sql,
		                    new BeanPropertyRowMapper<User>(User.class),
		                    loginUser.getUsername(), loginUser.getPassword());    
            return user;
        } catch (DataAccessException e) {
            e.printStackTrace();//记录日志
            return null;
        }
    }
}

编写cn.itcast.web.servlet.LoginServlet类

package cn.itcast.web.servlet;

import cn.itcast.dao.UserDao;
import cn.itcast.domain.User;

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;

@WebServlet("/loginServlet")
public class LoginServlet extends HttpServlet {

    @Override
    protected void doGet(HttpServletRequest req, HttpServletResponse resp) 
    			throws ServletException, IOException {
    			
    //1.设置编码
    req.setCharacterEncoding("utf-8");
    
    //2.获取请求参数			        
    String username = req.getParameter("username");
    String password = req.getParameter("password");
    
    //3.封装user对象
    User loginUser = new User();
    loginUser.setUsername(username);
    loginUser.setPassword(password);	
    
    //4.调用UserDao的login方法
    UserDao dao = new UserDao();
    User user = dao.login(loginUser);
    
    //5.判断user
    if(user == null){
    	//登录失败
		req.getRequestDispatcher("/failServlet").forward(req,resp);
    }else{
        //登录成功
        //存储数据
    	req.setAttribute("user",user);
    //转发
   		req.getRequestDispatcher("/successServlet").forward(req,resp);
    	}
	}

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

编写FailServlet和SuccessServlet类

@WebServlet("/successServlet")
public class SuccessServlet extends HttpServlet {
    protected void doPost(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response) 
    						throws ServletException, IOException {
        //获取request域中共享的user对象
        User user = (User) request.getAttribute("user");

        if(user != null){
            //给页面写一句话

            //设置编码
            response.setContentType("text/html;charset=utf-8");
            //输出
            response.getWriter().write("登录成功！"+user.getUsername()+",欢迎您");
        }
}		    
@WebServlet("/failServlet")
public class FailServlet extends HttpServlet {
    protected void doPost(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response) 
    						throws ServletException, IOException {
        //给页面写一句话

        //设置编码
        response.setContentType("text/html;charset=utf-8");
        //输出
        response.getWriter().write("登录失败，用户名或密码错误");

    }

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

BeanUtils工具类，简化数据封装
- 用于封装JavaBean的
1. JavaBean：标准的Java类
  - 要求
    1. 类必须被public修饰
    2. 必须提供空参的构造器
    3. 成员变量必须使用private修饰
    4. 提供公共setter和getter方法
  - 功能：封装数据
2. 概念
  - 成员变量：
    - 例如：id、username、password
  - 属性：setter和getter方法截取后的产物
    - 例如：getUsername() –> Username–> username
3. 方法：
  - setProperty()：设置属性值
  - getProperty()：获得属性值
  - populate(Object obj , Map map)：将map集合的键值对信息，封装到对应的JavaBean对象中
    
    前两种方法的参数都是属性而不是成员变量

五.HTTP-响应消息

1、数据格式

2.1响应行

组成：协议/版本响应状态码状态码描述
响应状态码：服务器告诉客户端浏览器本次请求和响应的一个状态
1. 状态码都是3位数字
2. 分类
  - 1xx：服务器就收客户端消息，但没有接受完成，等待一段时间后，发送1xx多状态码
  - 2xx：成功
    - 代表：200
  - 3xx：重定向
    - 代表：302(重定向)，304(访问缓存)
  - 4xx：客户端错误
    - 代表
      1. 404：请求路径没有对应的资源
      2. 405：请求方式没有对应的doXxx方法
  - 5xx：服务器端错误。代表：500(服务器内部出现异常)

重定向示意图：

访问缓存示意图：

2.2响应头

格式：头名称：值
常见的响应头
1. Content-Type：服务器告诉客户端本次响应体数据格式以及编码格式
2. Content-disposition：服务器告诉客户端以什么格式打开响应体数据
  - 值
    1. in-line:默认值,在当前页面内打开
    2. attachment ; filename=xxx：以附件形式打开响应体。文件下载

2.3响应空行

2.4响应体

传输的数据

2、字符串格式

HTTP/1.1 200 OK
Content-Type: text/html;charset=UTF-8
Content-Length: 101
Date: Wed, 06 Jun 2018 07:08:42 GMT

<html>
  <head>
    <title>$Title$</title>
  </head>
  <body>
  hello , response
  </body>
</html>

六.Response对象

1、功能

设置响应行
- 格式：HTTP/1.1 200 ok
- 设置状态码：setStatus(int sc)
设置响应头：setHeader(String name, String value)
设置响应体：
- 使用步骤：
  1. 获取输出流
    - 字符输出流：PrintWriter getWriter()
    - 字节输出流：ServletOutputStream getOutputStream()
  2. 使用输出流，将数据输出到客户端浏览器

2、案例

完成重定向
- 重定向：资源跳转的方式
- 代码实现
```
//1. 设置状态码为302
response.setStatus(302);
//2.设置响应头location
response.setHeader("location","/day15/responseDemo2");
//简单的重定向方法
response.sendRedirect("/day15/responseDemo2");
```
- 重定向的特点:redirect
  1. 地址栏发生变化
  2. 重定向可以访问其他站点(服务器)的资源
  3. 重定向是两次请求。不能使用request对象来共享数据
- 转发的特点：forward
  1. 转发地址栏路径不变
  2. 转发只能访问当前服务器下的资源
  3. 转发是一次请求，可以使用request对象来共享数据
forward 和 redirect 区别即转发和重定向的区别
- 路径写法
  1. 路径分类
    1. 相对路径：通过相对路径不可以确定唯一资源，如：./index.html
      - 不以/开头，以.开头路径
      - 规则：找到当前资源和目标资源之间的相对位置关系
        
        ./当前目录
        
        ../后退一级目录
    2. 绝对路径：通过绝对路径可以确定唯一资源，如：http://localhost/day15/responseDemo2/day15/responseDemo2
      - 以/开头的路径
      - 规则：判断定义的路径是给谁用的？判断请求将来从哪儿发出
        
        给客户端浏览器使用：需要加虚拟目录(项目的访问路径
        
        建议虚拟目录动态获取：request.getContextPath()
        
        <a>、 <form>、重定向…
        
        给服务器使用：不需要加虚拟目录
        
        转发路径
服务器输出字符数据到浏览器
- 步骤
  1. 获取字符输出流
    
    PrintWriter pw = response.getWriter();
  2. 输出数据
    
    pw.write("你好 response");
- 注意
  - 乱码问题
    1. PrintWriter pw = response.getWriter();获取的流的默认编码是ISO-8859-1
    2. 设置该流的默认编码
    3. 告诉浏览器响应体使用的编码
  - 解决乱码
    - 简单的形式设置编码：
      
      在获取流之前设置response.setContentType("text/html;charset=utf-8");

服务器输出字节数据到浏览器
- 步骤
  1. 获取字节输出流
    
    ServletOutputSteam sos = response.getOutputStream();
  2. 输出数据
    
    sos.write("你好".getBytes());
- 注意
  - 也要在获取流之前设置response.setContentType("text/html;charset=utf-8");
验证码
1. 本质：图片
2. 目的：防止恶意表单注册

七.ServletContext对象

概念：代表整个web应用，可以和程序的容器(服务器)来通信
获取
1. 通过request对象获取request.getServletContext();
2. 通过HttpServlet获取this.getServletContext();
这两种方法获取的对象是同一个，地址值相同
功能
1. 获取MIME类型
  - MIME类型:在互联网通信过程中定义的一种文件数据类型
    - 格式：大类型/小类型如：text/html、image/jpeg
  - 获取：String getMimeType(String file)
2. 域对象：共享数据
  - setAttribute(String name,Object value)
  - getAttribute(String name)
  - removeAttribute(String name)
3. 获取文件的真实(服务器)路径

String getRealPath(String path)  
String b = context.getRealPath("/b.txt");//web目录下资源访问
System.out.println(b);

String c = context.getRealPath("/WEB-INF/c.txt");//WEB-INF目录下的资源访问
System.out.println(c);

String a = context.getRealPath("/WEB-INF/classes/a.txt");//src目录下的资源访问
System.out.println(a);

八.案例：文件下载

文件下载需求
1. 页面显示超链接
2. 点击超链接后弹出下载提示框
3. 完成图片文件下载
分析：
1. 超链接指向的资源如果能够被浏览器解析，则在浏览器中展示，如果不能解析，则弹出下载提示框。不满足需求
2. 任何资源都必须弹出下载提示框
3. 使用响应头设置资源的打开方式：content-disposition:attachment;filename=xxx
步骤
1. 定义页面，编辑超链接href属性，指向Servlet，传递资源名称filename
2. 定义Servlet
  - 获取文件名称
  - 使用字节输入流加载文件进内存
  - 指定response的响应头： content-disposition:attachment;filename=xxx
  - 将数据写出到response输出流
问题
- 中文文件问题
  - 解决思路：
    1. 获取客户端使用的浏览器版本信息
    2. 根据不同的版本信息，设置filename的编码方式不同