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JAVA软件工程师ColdWind提供：QQ：347993010 E-mail：ColdWind整理所得，未经允许，不得拷贝! 来自我家 J2EE-Web之Servlet组件 ColdWind2009.1一、什么是ServletServlet是一种用Java语言编写的Web组件，运行于Web服务器端。它扩展了Web服务器的功能，它由Servlet容器管理，能够产生动态网页输出。已逐步取代了CGI。Servlet可以被编译成Java类，由Web服务器动态装入并运行，在运行期间对客户的请求产生响应。通常在J2EE应用中，客户将通过JSP同Servlet进行通信。Servlet将调用EJB。而EJB将通过使用Java数据库连接器(JDBC)同数据库进行通信。二、 Servlet的特点：1 Servlet同CGI的对比相同点：都是Web服务器端组件，都能产生Web动态页面输出不同点：(1)传统CGI对每一个HTTP请求都要产生一个新的进程。如果多个CGI程序执行一个客户端的请求，系统为每一个请求都分配了一个进程，那么打开进程的时间也许占用了大部分执行时间。而对JAVA Servlets来说，在JAVA 虚拟机上，每一个请求由一个小JAVA线程(thread)响应，而不是一个大操作系统进程。类似地，传统CGI如果对同一个CGI程序有N个同时请求，这个CGI程序的代码将被导入内存N次。JAVA Servlets 产生N个线程，但只有一个JAVA Servlets 类的copy。同时JAVA Servlets比CGI有更多的优化选择，像预先计算，打开数据库连接等。 (2) 跨平台性，JAVA Servlets使用JAVA编写，遵循标准API。它能直接或借助插件在几乎所有WEB服务器上运行。2 Servlet的其他特性l 易于编写，功能强大l 与系统资源交互文件、数据库、Applet、Java应用程序等；三、 Servlet的工作过程Web服务器在与客户端交互时，Servlet的工作过程是：1. 在客户端对Web服务器端发出请求。2. Web服务器接收到请求后将其发送给Servlet容器。3. Servlet容器为此产生一个实例对象并调用Servlet API中相应的方法来对 客户端HTTP请求进行处理，然后将处理的响应结果返回给Web服务器。4. Web服务器将从Servlet实例对象中收到的响应结果发送回客户端。四、ServletAPI包Java Servlet API包中提供的类和接口是用于完成客户端与Servlet对象交互的，由两个Java包组成的:javax.servlet和javax.servlet.http.在javax.servlet包中定义了所有的Servlet类都必须实现或扩展的通用接口和类。在javax.servlet.http包中除了实现servlet包中的基本功能外还特别针对于HTTP协议定义了HttpServlet类。ServletAPI的框架的核心是javax.servlet.Servlet接口，所有的Servlet都必须实现这一接口。在Servlet接口中定义了5个方法，其中有3方法代表了Servlet的生命周期：l init方法，负责初始化Servlet对象l service方法，负责响应客户的请求l destroy方法,当Servlet对象退出生命周期时，负责释放占用的资源Servlet的框架结构如图示从图中可以看出，GenericServlet实现了Servlet接口，而HttpServlet扩展了GenericServlet。当用户开发自己应用于HTTP协议的Servlet类时，Servlet类必须扩展HttpServlet类：l 扩展HttpServlet类如果Servlet类扩展了HttpServlet类，通常不必必须实现service方法，因为HttpServlet类实现了service方法，该方法的声明形式如下： protected void service(HttpServletRequest request HttpServletResponse response) throws ServletException,IOException;在HttpServlet的service方法中，首先从HttpServletRequest对象中获取HTTP请求方式信息，然后再根据请求方式调用相应的方法。例如，如果请求方式为GET,那么调用doGet方法；如果请求方式为POST,那么调用doPost方法。五、 Servlet生命周期Servlet的生命周期开始于一个Servlet被装载到Servlet容器中，结束于被终止或重新装入时，Servlet的生命周期可分为3个阶段；初始化阶段、响应客户请求阶段和终止阶段。在javax.servlet.Servlet接口定义了3个方法init()、service()、destroy()，它们将分别在Servlet的不同阶段被调用。1Servlet容器启动时创建一个Servlet类的实例。2调用这个Servlet实例中的init()方法进行初始化(相当于Java类中的构造方法)，在Servlet的整个生命周期中，init方法只会被调用一次，在Servlet的初始化阶段，Servlet容器会为Servlet会为Servlet创建一个ServletConfig对象，用来存放Servlet的初始化信息、如Servlet的一些初始参数。在Servlet类覆盖带参数的init方法，应先调用super.init(config)方法确保参数config引用ServletConfig对象。我们一般在初始阶段进行数据库连接或初始化一些变量等工作。3当一个客户端的请求到达Web服务器时，Web服务器把请求转交给Servlet容器。Servlet容器创建一个请求对象和一个响应对象，在没有对应的处理HTTP请求时，Servlet执行默认的service()方法。当客户端有明确的请求时，Web服务器激活Servlet实例中处理相关请求的方法，将请求对象和响应对象作为参数传递给方法，从请求对象和响应对象中获得需要的信息并处理请求，例如，doGet()或doPost()等方法。4 当更多的客户端请求发生时，Servlet容器创建新的请求对象和响应对象，激活Servlet实例的方法处理请求。Servlet能同时运行多个服务处理多个请求和响应，5 当Web服务器不再需要Servlet实例时，Web服务器将卸载Servlet，调用Servlet类的Destroy()方法是Servlet最后的工作。我们通常在这时关闭数据库连接等。六、Servlet结构 Servlet基本功能结构为：import java.io.*;import javax.servlet.*; /导入Java Servlet API: 标准的Java的扩展程序包import javax.servlet.http.*; /基于HTTP协议,Servelt导入javax.servlet.http包public class BasicServlet extends HttpServletprivate static final String CONTENT_TYPE = text/html; /定义返回客户端文本类型/*Servlet默认程序入口方法*/public void init(ServletConfig config) throws ServletExceptionsuper.init(config); /初始化Servlet变量等/*Servlet默认程序入口方法*/public void service(HttpServletRequest request,HttpServletResponse response) throws ServletException,IOException /抛出两个异常String clientIPAddress = request.getRemoteAddr(); /使用request读取客户端与请求有关的信息response.setContentType(CONTENT_TYPE); /使用response指定HTTP应答状态代码PrintWriter out = response.getWriter(); /使用out把应答内容发送到客户端浏览器 /或ServletOutputStream out=response.getOutputStream();out.println(); /输出客户端out.println(BasicServlet);out.println();out.println(Servlet );out.println();/*处理HTTP Get请求方法*/public void doGet(HttpServletRequest request,HttpServletResponse response) throws ServletException,IOException /抛出两个异常 /request读取信息，response指定应答PrintWriter out=response.getWriter(); /响应客户端/*处理HTTP Post请求方法*/public void doPost(HttpServletRequest request,HttpServletResponse response) throws ServletException,IOException /request读取信息, response指定应答PrintWriter out=response.getWriter(); /响应客户端 /*Servlet撤消方法*/public void destroy() /处理Servlet被卸载前的工作 七、HTTP与HttpServletWeb浏览器和服务器通过HTT P协议在Internet上发送和接收消息。HTTP是一种基于请求/响应模式的协议。客房送一个请求，服务器端返回对该请求响应。HTTP使用可靠的TCP连接，默认端口是80。HTTP请求HTTP请求由3个部分构成，分别是：l 请求方法URI协议/版本l 请求头(Request Header)l 请求正文下面是一个HTTP请求的例子：GET/sample.jspHTTP/1.1Accept:image/gif.image/jpeg,*/*Accept-Language:zh-cnConnection:Keep-AliveHost:localhostUser-Agent:Mozila/4.0(compatible;MSIE5.01;Window NT5.0)Accept-Encoding:gzip,deflateusername=jinqiao&password=12341. 请求方法URI协议/版本请求的第一行是“方法URL议/版本”：GET/sample.jspHTTP/1.1以上代码中“GET”代表请求方法，“/sample.jsp”表示URI，“HTTP/1.1”代表协议和协议的版本。根据HTTP标准，HTTP请求可以使用多种请求方法。例如：HTTP1.1支持7种请求方法：GET、POST、HEAD、OPTIONS、PUT、DELETE和TARCE。在Internet应用中，最常用的方法是GET和POST。URL完整地指定了要访问的网络资源，通常只要给出相对于服务器的根目录的相对目录即可，因此总是以“/”开头，最后，协议版本声明了通信过程中使用HTTP的版本。2请求头(Request Header)请求头包含许多有关的客户端环境和请求正文的有用信息。例如，请求头可以声明浏览器所用的语言，请求正文的长度等。Accept:image/gif.image/jpeg.*/*Accept-Language:zh-cnConnection:Keep-AliveHost:localhostUser-Agent:Mozila/4.0(compatible:MSIE5.01:Windows NT5.0)Accept-Encoding:gzip,deflate.3请求正文请求头和请求正文之间是一个空行，这个行非常重要，它表示请求头已经结束，接下来的是请求正文。请求正文中可以包含客户提交的查询字符串信息：username=jinqiao&password=1234在以上的例子的HTTP请求中，请求的正文只有一行内容。当然，在实际应用中，HTTP请求正文可以包含更多的内容。HTTP响应与HTTP请求相似，HTTP响应也由3个部分构成，分别是：l 协议状态版本代码描述l 响应头(Response Header)l 响应正文下面是一个HTTP响应的例子：HTTP/1.1 200 OKServer:Apache Tomcat/5.0.12Date:Mon,6Oct2003 13:23:42 GMTContent-Length:112HTTP响应示例Hello HTTP!1. 协议状态代码描述HTTP响应的第一行类似于HTTP请求的第一行，它表示通信所用的协议是HTTP1.1服务器已经成功的处理了客户端发出的请求（200表示成功）:HTTP/1.1 200 OK2. 响应头(Response Header)响应头也和请求头一样包含许多有用的信息，例如服务器类型、日期时间、内容类型和长度等： Server:Apache Tomcat/5.0.12Date:Mon,6Oct2003 13:13:33 GMTContent-Type:text/htmlLast-Moified:Mon,6 Oct 2003 13:23:42 GMTContent-Length:1123. 响应正文响应正文就是服务器返回的HTML页面：HTTP响应示例Hello HTTP!响应头和正文之间也必须用空行分隔。3HTTPServlet的功能在了解具体的HTTP协议规范后，可以更好地理解HttpServlet的作用，它能够根据客户发出HTTP请求，生成相应的HTTP响应结果。HttpServlet首先必须读取HTTP请求的内容。Servlet容器负责创建HttpRequest对象，并把HTTP请求信息封装到HttpRequest对象中，这大大简化了HttpServlet解析请求数据的工作量。如果没有HttpRequest,HttpServlet只能直接处理Web客户发出的原始的字符数据，有了HttpRequest后，只要调用HttpServletRequest的相关方法，就可以方便地读取HTTP请求中任何一部分信息，HttpServletRequest中读取HTTP请求信息的常用方法参见下表方法描述getCookie()返回HTTP请求的CookiesgetHeader(String name)返回参数指定的HTTP请求的Header数据getRequestURI()返回HTTP请求的URIgetQueryString()返回HTTP请求数据中的查询字符串getMethod()返回HTTP请求方法Servlet容器还向HttpServlet提供了HttpServletResponse对象，HttpServlet可以通过它来生成HTTP响应的每一部分内容，HttpServletResponse提供了生成响应数据Header的方法方法描述addCookie(Cookie cookie)向HTTP响应中加入CookiesetHeader(String name,String value)设置HTTP响应的Header,如果参数name对应的Header已经存在，则覆盖原来的Header数据addHeader(String name,String value)向HTTP响应中加入HeaderServlet容器响应Web客户请求流程的UML时序图在时序图中，从对象A到对象B的箭头，表示A向B发送一条消息，B接收到消息后，将执行相关的操作，因此也可理解为A调用B的方法。例如在UML时序图步骤5，表示Servlet容器调用HttpServlet的service()方法，对于步骤2，箭头的起点和终点都指向Servlet容器，表示Servlet容器调用自身的方法来解析HTTP请求信息。1. Web客户向Servlet容器发出HTTP请求;2. Servlet容器解析Web的HTTP请求;3. Servlet容器创建一个HttpRequest对象，在这个对象中封装了HTTP请求信息;4. Servlet容器创建一个HttpResponse对象;5. Servlet容器调用HttpServlet的service方法，把HttpRequest和HttpResponse对象为Service方法的参数传给HttpServlet对象；6. HttpServlet调用HttpRequest的有关方法，获取HTTP请求信息；7. HttpServlet调用HttpResponse的有关方法，生成响应数据；8. Servlet容器把HttpServlet的响应结果传给Web客户处理请求头Servlet例程 处理请求头Servlet小应用程序import javax.servlet.*;import javax.servlet.http.*;import java.io.*;import java.util.*;import java.text.*;public class RequestHeader extends HttpServlet ResourceBundle rb = ResourceBundle.getBundle(LocalStrings); public void doGet(HttpServletRequest request,HttpServletResponse response) throws IOException, ServletException response.setContentType(text/html); PrintWriter out = response.getWriter(); out.println(); out.println(); out.println(); String title = rb.getString(requestheader.title); out.println( + title + ); out.println(); out.println();/ all links relative out.println( + title + ); out.println(); Enumeration e = request.getHeaderNames(); while (e.hasMoreElements() String headerName = (String)e.nextElement(); String headerValue = request.getHeader(headerName); out.println( + headerName); out.println( + headerValue + ); out.println(); public void doPost(HttpServletRequest request,HttpServletResponse response) throws IOException, ServletException doGet(request, response); 八、支持Servlet的Web服务器系统公司Web服务器产品cauchoResinApache Tomcat BEABEA Weblogic Server IBMIBM Websphere Application ServerOracle9iOracle9i Application Server 安装Tomcat在Windows2000的操作系统中安装Tomcat安装Tomcat之前，首先安装JDK，假定JDK安装在C:/j2sdk1.4.2目录下。接下解压缩Tomcat安装文件。然后设定两个环境变量:JAVA_HOME，它是JDK的安装目录。CATALINA_HOME，它是Tomcat的安装目录（1） 打开“控制面板”，选择“系统”图标。（2） 双击“系统”面板，在“高级”标签中的“环境变量”按钮。（3） 单击“系统变量”区域的“新建”按钮，会出现“新建系统变量”对话框，在其中新建JAVA_HOME。变量值为C:j2sdk1.4.2（4） 重复以下步骤，在新建CATALINA_HOME环境变量，变量值为C:jakarta-tomcat测试Tomcat是否安装成功，必须先启动Tomcat服务器。之后可以通过浏览器访问以下URL：http:/localhost:8080/出现如下页面代表成功九、布署Servlet1. 在RESIN中布署2. 在Tomcat中布署十、servlet实际应用【实例1】 将编译好的Servlet类文件保存到Java Web服务器Web应用程序（WebServerName）的“docWEB-INFclasses”目录中，启动Resin（执行httpd.bat）。通过浏览器启动Servlet。在浏览器地址栏中键入：http:/localhost:8080/servlet/MyTestServlet 。import javax.servlet.*;import javax.servlet.http.*;import java.io.*;import java.util.*;public class MyTestServlet extends HttpServletprivate static finalStringCONTENT_TYPE = text/html;charset=GB2312;/*Initialize global variables*/public void init(ServletConfig config) throws ServletExceptionsuper.init(config);/*Process the HTTP Get request*/public void doGet(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response) throws ServletException,IOExceptionresponse.setContentType(CONTENT_TYPE);PrintWriter out = response.getWriter();out.println();out.println(MyTestServlet小应用程序);out.println();out.println(MyTestServlet小应用程序);out.println();/*Clean up resources*/public void destroy()1. 启动My TestServlet程序，执行结果如下图所示。【实例2】 Servlet输出客户端发送的请求信息，程序名为RequestInfo.java。import java.io.*;import javax.servlet.*;import javax.servlet.http.*;public class RequestInfo extends HttpServletpublic void doGet(HttpServletRequest request,HttpServletResponse response)throws IOException,ServletException/重写doGet()方法response.setContentType(text/html);PrintWriter out=response.getWriter();/*HttpServletResponse对象生成响应*响应对象把含有getWriter()方法返回给一个叫PrintWriter对象*使用PrintWriter的print()和Print()方法以编写Servlet响应返回给客户端*/out.println();out.println();out.println();out.println(Request Information Example);out.println();out.println();out.println(Request Information Example);out.println(Method:+request.getMethod();out.println(Request URI:+request.getRequestURI();out.println(Protocol:+request.getProtocol();out.println(PathInfo:+request.getPathInfo();out.println(Remote Address:+request.getRemoteAddr();out.println();out.println();public void doPost(HttpServletRequest request,HttpServletResponse response)throws IOException,ServletExceptiondoGet(request,response);/doPost()把请求送给doGet方法启动Request Header程序，执行结果如下图所示。3处理表单Servlet程序在客户端与网络使用者交互的最好形式之一是通过表单(Form)完成的，在Web程序设计中，处理表单提交的数据是获取数据的主要方法。表单数据的提交在HTTP协议中有两种方法:Post方法和Get方法。当使用Post方法时，表单数据由标准的输入设备读入。当使用Get方法时，表单数据由URL上的QUERY_STRING查询字符串传递给表单数据处理程序（Servlet）。HttpServlet会重写doGet()或doPost方法对表单数据进行处理，编程者可以调用HttpServletRequest对象的getParameter()方法，给出变量名称即可取得该变量的值，对于两种方法提交的数据，Servlet程序的处理方法是一样的。当请求的变量不存在时，将会返回一个空字符串(null)。如果变量有多个值，调用getParameterValues()方法将会返回一个明细表(Enumeration)。【实例3】在下面的例子中，用户可以通过两个表单向servlet提交一个正数，其中一个表单的提交方式是Post，另一个表单的提交方式是get，无论用户用哪种方式，服务器的servlet都计算这个数的全部因数，并返回给用户。Query.htmlQuery请输入一个数，提交给servlet(Post)方式);输入一个数，提交给servlet(Get)方式;ComputerFacetor.javaimport java.io.*;import javax.servlet.*;import javax.servlet.http.*;public class ComputerFacetor extends HttpServlet public void init(ServletConfig config)throws ServletException super.init(config); public void doPost(HttpServletRequest request,HttpServletResponse response) throws ServletException,IOException PrintWriter out=response.getWriter(); response.setContentType(text/html;charset=GB2312); out.println(); out.println(); String number=request.getParameter(number); double n=0; try n=Double.parseDouble(number); out.println( factors of+n+;); for(int i=1;i=n;i+) if(n%i=0) out.println(i); catch(NumberFormatException e) out.print(input number letter please!); public void doGet(HttpServletRequest request,HttpServletResponse response)throws ServletException,IOException doPost(request,response);结果如图：【实例4】 Servlet从客户端读取表单数据，Servlet程序名为Get FormData.java。在客户端的HTML文档文件如下(文件名：读取表单数据.html): Servlet读取表单数据实例 读取表单数据页面 Servlet GetFormData 页面 username: password: Email: homepage: 语句(localhost:8080用于单机调试)是HTML文件中表单数据提交语句，当单击“确认提交”按钮后启动GetFormData程序，GetFormData程序完成表单数据的读取。下图为浏览“读取表单数据页面”的页面。在Java Web服务器端的GetFormData程序如下：import java.io.*;import javax.servlet.*;import javax.servlet.http.*;public class GetFormData extends HttpServlet public void doGet(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response) throws ServletException, IOException response.setContentType(text/html); PrintWriter out = response.getWriter(); String title = 读取表单数据; out.println(+ + + title + + n + + title + n + n + username: + request.getParameter(username) + n + password: