Servlet JSP Tutorial -- 1.1 Java Web Application Tutorial for Beginners

深碍√TFBOYSˉ_ 2022-06-02 08:06 101阅读 0赞

**Java Web 应用程序**用于创建动态网站。 Java 通过 Servlet 和 JSP 提供对 Web 应用程序的支持。我们可以用静态 HTML 页面创建一个网站，但是当我们想要信息是动态的时候，我们需要 Web 应用程序。

### Java Web Application ###

本文的目的是提供 Web 应用程序中不同组件的基本细节，以及如何使用 Servlet 和 JSP 创建我们的第一个 Java Web 应用程序。

1.  Web Server and Client
2.  HTML and HTTP
3.  Understanding URL
4.  Why we need Servlet and JSPs?
5.  First Web Application with Servlet and JSP
6.  Web Container
7.  Web Application Directory Structure
8.  Deployment Descriptor

#### Web Server and Client ####

Web Server 是一个可以处理客户端请求并将响应发聩给客户端的软件。栗如，Apache 是使用最广泛的 Web 服务器之一。Web 服务器在某个物理机上运行并在特定端口上监听客户机的请求。

Web 客户端一个帮助与服务器通信的软件。一些使用最广泛的 Web 客户端是 FireFox, Google Chrome, Safari 等。当我们从服务器（通过 URL）请求某个东西时，Web 客户端负责创建一个请求并将其发送到服务器然后解析服务器响应并将其呈现给用户。

#### HTML and HTTP ####

Web Server 和 Web Client 是两个独立的软件，所以应该有一些通用的通信语言。HTML（HyperText Markup Language, 超文本标记语言） 就是服务器和客户端之间的通用语言。

Web 服务器和客户端需要一个通用的通讯协议，HTTP（HyperText Transfer Protocol, 超文本传输协议）就是服务器和客户端之间的通讯协议。HTTP 运行在 TCP/IP **TODO** 通讯协议之上。

**HTTP 请求的重要部分**：  
\- HTTP Method（HTTP 方法） - 要执行的操作，通常是 GET, POST, PUT, DELETE 等  
\- URL （Uniform Resource Locator, 统一资源定位符）- 页面访问  
\- Form Parameters（表单参数）- 类似于 Java 方法中的参数。栗如，来自登录页面的用户、密码详细。

**HTTP 请求栗子**：

GET /FirstServletProject/jsps/hello.jsp HTTP/1.1
    Host: localhost:8080
    Cache-Control: no-cache

**HTTP 响应的重要部分**：  
\- Status Code（状态码） - 无论请求成功与否。一些被熟知的状态码有 200 表示 success（成功），404 表示 Not Found（未找到）还有 403 表示 Access Forbidden（禁止访问）  
\- Content Type（内容类型） - text, html, image, pdf 等。也被称为MIME类型  
\- Cotent（内容） - 由客户端呈现并显示给用户的实际数据

**HTTP 响应栗子**：

200 OK
    Date: Mon, 08 Jan 2018 16:54:14 GMT
    Server: Apache-Coyote/1.1
    Content-Length: 309
    Content-Type: text/html;charset=UTF-8
    
    <!DOCTYPE html PUBLIC "-//W3C//DTD HTML 4.01 Transitional//EN" "http://www.w3.org/TR/html4/loose.dtd">
    <html>
    <head>
    <meta http-equiv="Content-Type" content="text/html; charset=UTF-8">
    <title>Hello</title>
    </head>
    <body>
    <h2>Hi There!</h2>
    <br/>
    <h3>Date=Tue Jan 09 00:54:19 CST 2018</h3>
    </body>
    </html>

MIME 类型或内容类型：如果你看到上面的实例 HTTP 响应头包含标签“Content-Type”。它也被称为 MIME 类型，服务器将其发送给客户端，让他们知道发送的数据类型。它帮助客户端为用户呈现数据。一些常用的 MIME 类型有 text/html, text/xml, application/xml 等

#### 理解 URL（Uniform Resource Locator, 统一资源定位符） ####

URL 是 Uniform Resource Locator 的首字母缩写，它用于定位服务器和资源。每个在 Web 上的资源拥有它唯一的地址。让我们通过栗子来看 URL 的部分。

**[http://localhost:8080/FirstServletProject/jsps/hello.jsp][http_localhost_8080_FirstServletProject_jsps_hello.jsp]**

**http://** – 这是 URL 的首部分，提供用于服务器-客户端交流的通讯协议。

**localhost** – 服务器的唯一地址，大部分时间是映射到唯一 IP 地址的服务器的主机名。有时多个主机名指向相同的 IP 地址，而 Web 服务器虚拟主机负责将请求发送到特定的服务器实例。

**8080** \- 这是服务器正在监听的端口，他是可选的，如果我们没有在 URL 中提供它，则请求将转到协议的默认端口。端口号 0 - 1023 是众所周知的服务保留端口，例如 HTTP 80, HTTPS 443, FTP 21等。**TODO**

#### 为什么我们需要 Servlet 和 JSP？ ####

Web 服务器适用于静态内容的 HTML 页面，但是它们不知道如何去生成动态内容或者将数据保存到数据库中，所以我们需要其他的工具来生成动态内容。有多种动态内容的编程语言，像 PHP, Python, Ruby on Rails, Java Servlets 和 JSP 等。

Java Servlet 和 JSP 是服务器端技术，通过提供对动态响应和数据持久性的支持来扩展 Web 服务器的功能。

### Java Web Development ###

#### 第一个 使用 Servlet 和 JSP 的 Web 应用程序 ####

我们将使用”IntelliJ IDEA”创建我们的第一个 Servlet 应用程序。由于 Servlet 是一种服务端技术，我们将需要一个支持 Servlet 技术的 Web 容器。这里我们使用 Apache Tomcat 服务器。

使用 IDEA 开始创建我们的第一个 Servlet 工程 FirstServletProject。

Create New Project > Java > Java EE > Web Application 创建新的 Web 应用程序。输入工程名，选择工程位置。点击 Finish 完成创建。

![Welcome][]  
![创建 Web Application][Web Application]  
![填写 Project name][Project name]

由于不再提供 Servlet jar包，所以需要将 tomcat/lib 目录下的 servlet-api.jar 引入到工程中。

配置 Tomcat Server，如下图。  
![这里写图片描述][SouthEast]  
![这里写图片描述][SouthEast 1]  
![这里写图片描述][SouthEast 2]  
![这里写图片描述][SouthEast 3]

现在，我们将添加一些带有在将被 HTTP GET 请求调用的 doGet() 方法中的动态数据的 HTML 页面。我们的第一个 Servlet 就像下面这个。

package com.journaldev.first;
    
    import java.io.IOException;
    import java.io.PrintWriter;
    import java.util.Date;
    
    import javax.servlet.ServletException;
    import javax.servlet.annotation.WebInitParam;
    import javax.servlet.annotation.WebServlet;
    import javax.servlet.http.HttpServlet;
    import javax.servlet.http.HttpServletRequest;
    import javax.servlet.http.HttpServletResponse;
    
    /** * Servlet implementation class FirstServlet */
    @WebServlet(description = "My First Servlet", urlPatterns = {
       "/FirstServlet", "/FirstServlet.do"}, initParams = {
       @WebInitParam(name = "id", value = "1"), @WebInitParam(name = "name", value = "pankaj")})
    public class FirstServlet extends HttpServlet { 
        private static final long serialVersionUID = 1L;
        public static final String HTML_START = "<html><body>";
        public static final String HTML_END = "</body></html>";
    
        /** * @see HttpServlet#HttpServlet() */
        public FirstServlet() {
            super();
            // TODO Auto-generated constructor stub
        }
    
        /** * @see HttpServlet#doGet(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response) */
        protected void doGet(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response) throws ServletException, IOException {
            PrintWriter out = response.getWriter();
            Date date = new Date();
            out.println(HTML_START + "<h2>Hi There!</h2><br/><h3>Date=" + date + "</h3>" + HTML_END);
        }
    
        /** * @see HttpServlet#doPost(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response) */
        protected void doPost(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response) throws ServletException, IOException {
            // TODO Auto-generated method stub
        }
    
    }

在 Servlet 3 之前，我么需要在 Web 应用程序部署描述符中提供 url pattern 信息，但 servlet 3.0 使用易于理解出错率更小的 Java Annoatations。

现在，选择 Run > Run “Tomcat Server” 如下图所示，运行我们的第一个 Servlet 工程。  
![这里写图片描述][SouthEast 4]  
运行后会自动打开默认浏览器，访问 [http://localhost:8080/FirstServlet][http_localhost_8080_FirstServlet] 我们就看到了如下的 HTML 页面。  
![这里写图片描述][SouthEast 5]  
你可以刷新页面来查看 Date 是动态的且一直在变化，你也可以在任何浏览器中将其打开。

因此，Servlet 是用于创建并在响应中发送 HTML 的，如果你将查看你 doGet() 的实现，我们实际上创建一个 HTML 文档，并将其写入到响应 PrintWriter 对象中，我们在需要的地方添加动态信息。

这对于开始是有好处的，但是如果响应非常庞大并且有大量的动态数据，就很容易出错，而且很难阅读和维护。这是引入JSP的主要原因。

JSP 也是服务器端技术，他像 HTML 一样，但具有额外的功能，可以在需要的地方添加动态内容。  
JSP很适用于表示，因为它容易编写，因为它像 HTML 一样。这是我们的第一个 JSP 程序，做的事情和上面 Servlet 一样。

<%@ page import="java.util.Date" %>
    <%@ page contentType="text/html;charset=UTF-8" language="java" pageEncoding="UTF-8" %>
    <html>
    <head>
        <meta charset="UTF-8">
        <meta http-equiv="Content-Type" content="text/html;">
        <title>Hello</title>
    </head>
    <body>
    <h2>Hi There!</h2>
    <br>
    <h3>Date=<%= new Date() %>
    </h3>
    </body>
    </html>

如果我们运行在JSP之上，我们得到如下图所示的输出。  
![这里写图片描述][SouthEast 6]  
IDEA 中最终的项目层次结构如下图所示。  
![这里写图片描述][SouthEast 7]

#### 下载 FirstServlet 项目 ####

**暂无**

我们将在未来的文章中详细介绍 Servlets 和 JSP，但在总结本文之前，我们应该对Java Web 应用程序的某些方面有很好的理解。

### Web 容器 ###

Tomcat 是一个 Web 容器，当客户端向 Web 服务器发出请求时，他将请求传递给 Web 容器，并通过 Web 容器作业找到正确的资源来处理请求（servlet或JSP），然后使用来自资源的响应去生成响应并将其提供给 Web 服务器。然后 Web 服务器将响应发送回客户端。

当 Web 容器获取到请求，如果是 Servlet，那么容器会创建两个对象：HttpServletRequest 和 HttpServletResponse。然后根据 URL 找到正确的 Servlet 并为请求创建一个线程。然后调用 Servlet service() 犯法，并基于 HTTP 方法 service() 方法调用 doGet() 或 doPost() 方法。Servlet 方法生成动态页面并将其写入响应。一单 Servlet 线程完成，容器将响应转换为 HTTP 响应并将其发送会客户端。

**Web 容器所做的重要工作**：  
\- Communication Support（通信支持） - 容器他共了简单的 Web 服务器与 Servlet 和 JSP 之间的通信方式。由于容器原因，我们不需要构建服务器 Socket（套接字）来监听来自 Web 服务器的请求，解析请求并生成响应。所有这些重要且复杂的任务都是通过容器完成的，我们需要关注的止有我们的应用程序的业务逻辑。  
\- Lifecycle and Resource Management （生命周期和资源管理）- 容器负责管理 Servlet 的生命周期。容器负责将 Servlet 加载到内存中，初始化 Servlet，调用 Servlet 方法并销毁它们。容器也提供像 JNDI 这样的工具来进行资源池和管理。  
\- Multithreading Support（多线程支持） - 容器为 Sevlet 的每个请求创建一个新的线程，当线程处理完毕，线程就会死掉。所以 Servlet 不会为每个请求初始化以节省时间和内存。  
\- JSP Support（JSP 支持） - JSP 看起来不像普通的 Java 类。Web 容器提供对 JSP 的支持。应用程序中的每个 JSP 都由容器编译并转换为 Servlet，然后容器像其他 Servlet 一样管理它们。  
\- Miscellaneous Task（杂项任务） - Web 容器管理资源池、进行内存优化、运行垃圾回收器、提供安全配置、支持多个应用程序、热部署和幕后的其他几项任务，使我们的开发更轻松。

### Web 应用程序目录结构 ###

Java Web 应用程序打包为 Web 档案（WAR），并具有定义的结构。 您可以将上述动态 Web 项目导出为 WAR 文件，并将其解压缩以检查层次结构。如下图。

![这里写图片描述][SouthEast 8]

#### 部署描述符 ####

web.xml 文件是 Web 应用程序的部署描述符，包含Servlet（3.0之前）的映射、欢迎页面、安全配置、会话超时设置等。

这就是所有的Java Web应用程序启动教程，我们将在未来的帖子中探讨更多的Servlet和JSP。

下一篇文章[Java Servlets Tutorial][]

[http_localhost_8080_FirstServletProject_jsps_hello.jsp]: http://localhost:8080/FirstServletProject/jsps/hello.jsp
[Welcome]: /images/20220602/afcfa248d7954c7eade476f35cd5ff04.png
[Web Application]: /images/20220602/0fd50850ee334edfae161cff3cc1f49d.png
[Project name]: /images/20220602/a27a24fedde846cf8d144d2d8f68a840.png
[SouthEast]: /images/20220602/ca8a999a5a444ced949e9b36ec47f7f2.png
[SouthEast 1]: /images/20220602/a2499dce720a46e1a53ea9581f50a395.png
[SouthEast 2]: /images/20220602/3570f1ba602645a39d03b07b8d0a9868.png
[SouthEast 3]: /images/20220602/60c44e8a272241dfa935ce3a16e57559.png
[SouthEast 4]: /images/20220602/876ef8e80b5c4089a4bf94d1eea55ed1.png
[http_localhost_8080_FirstServlet]: http://localhost:8080/FirstServlet
[SouthEast 5]: /images/20220602/01d03d43454e461f8f7d0ddd8b01f64a.png
[SouthEast 6]: /images/20220602/46ffdd767cdd4448a59fb897827f1a94.png
[SouthEast 7]: /images/20220602/897881a857c04029ae7eedc9a6392409.png
[SouthEast 8]: /images/20220602/8a5a52ab909e4845bdf39820ad5e3c91.png
[Java Servlets Tutorial]: http://blog.csdn.net/oktfolio/article/details/79008535