面向基础对象设计 13

1第12章Servlet技术第2页掌握Tomcat的安装与配置熟练掌握Servlet的编写掌握Servlet的生命周期掌握Servlet的响应方式

本章学习要点第3页12.1Servlet与Tomcat通过浏览器访问一个网页的过程，实际上是浏览器（例如IE）通过HTTP协议和Web服务器进行交互的过程。用户要访问网络资源，首先需要在网络上架设Web服务器来为用户提供内容服务，所有的内容都存在于服务器端。客户端发出请求，服务器端对请求做出响应，将用户请求的资源发送到客户端。即完成了一次用户与服务器交互的过程。第4页12.1.1Servlet与Servlet容器

Servlet是一个基于Java技术的Web组件，运行在服务器端，由Servlet容器所管理，用来完成B/S架构下，客户端请求的响应处理。Servlet容器负责管理Servlet运行过程中所需要的各种资源，并负责与Web服务器进行沟通，管理Servlet中所有对象的产生与销毁。Servlet容器的实现必须符合Servlet的规范。Tomcat即是符合Servlet规范的一种常用的Servlet容器。第5页12.1.2Tomcat的安装与配置安装Tomcat之前必须先安装JDK并配置好环境变量。因为Servlet程序事实上是一种特殊的Java程序，需要JDK的支持。对于Windows操作系统，Tomcat6.0.16提供了两种安装文件，一种是jakarta-tomcat-6.0.16.exe，一种是jakarta-tomcat-6.0.16.zip。jakarta-tomcat-6.0.16.zip是一个压缩包，只需要将它解压到硬盘上即可使用。jakarta-tomcat-6.0.16.exe是可执行的安装程序，只需要双击这个文件，就可以开始安装Tomcat。第6页12.1.2Tomcat的安装与配置Tomcat安装后的主要目录：/bin：存放启动和关闭Tomcat的脚本文件。startup.bat是windows下启动tomcat的文件，shutdown.bat是关闭tomcat的文件。/lib：存放Tomcat服务器及所有Web应用程序都可以访问的JAR文件。/conf：Tomcat的各种配置文件，最重要的是server.xml。/logs：存放Tomcat的日志文件。/temp：存放Tomcat运行时产生的临时文件。/webapps：web应用的发布目录，把java开发的web站点或war文件放入这个目录下就可以通过tomcat服务器访问了。/work：Tomcat将JSP生成的Servlet源文件和字节码文件放到这个目录下第7页12.1.3运行Tomcat

双击bin目录下的startup.bat，如果正常启动将会看到类似如下的界面：第8页12.1.3运行Tomcat启动成功后可以打开浏览器，在地址栏中输入http://localhost:8080（其中，localhost表示本地机器，8080是Tomcat的监听端口号）。输入后再回车会看到如图所示Tomcat欢迎页面。第9页12.2ServletAPI1.JavaApplet与Servlet在Java中，JavaApplet是运行在客户端的浏览器中的Java小应用程序。Servlet可以理解为运行在Server上的Applet程序。和JavaApplet一样，Servlet不是独立的应用程序，没有main()方法，不能由用户或程序员直接调用，而是生存在容器中，由容器管理。Applet运行在浏览器中，Servlet运行在Servlet容器中。第10页12.2ServletAPI2.ServletAPIjavax.servlet和javax.servlet.http包提供了编写Servlet的类和接口。javax.servlet包含有支持与普通协议无关的Servlet类。这意味着Servlet可用于许多协议，如HTTP和FTP协议。javax.servlet.http包扩充了基本包javax.servlet的功能，包含了对HTTP协议的特殊支持。Servlet接口是ServletAPI的重要功能的抽象。这个接口定义了Servlet必须实现的方法，包括处理请求的service()方法。GenericServlet类实现了这个接口，并且定义了类属的与协议无关的Servlet。第11页12.3Servlet实例在这一节，将展示3个Servlet实例。第1个实例是最简单的作为“helloworld”程序的Servlet。第2个例子是用Servlet通过JDBC访问SQLServer数据库自带的数据库Northwind。第3个例子在第2个例子的基础上实现一个最常用的登录用例。第12页12.3.1最简单的HTTPServlet本例使用的“HelloWorld”程序只是简单地将一个字符串“HelloWorld”显示到浏览器。即使开发这样一个最简单的Servlet程序，我们也需要以下几步：编写文件SimpleServlet.java。编译SimpleServlet.java。部署Servlet。访问SimpleServlet。第13页12.3.1最简单的HTTPServlet第一步：编写SimpleServlet的代码，存储到SimpleServlet.java文件中。SimpleServlet.javaSimpleServlet类继承了HttpServlet类，覆盖了HttpServlet中的doGet()方法，用于对GET请求方法做出响应。HttpServletResponse提供特殊的setContentType方法，指明返回的HTML的方式是使用text/html类型。在doGet()方法中通过调用out对象的println()方法向客户端发送HTML文本，发送的内容合起来就是一个HTML页面的HTML源码，显示效果是在页面上显示”HelloWorld!”第14页12.3.1最简单的HTTPServlet第二步：编译SimpleServlet.java执行命令javacSimpleServlet.java即可编译该Servlet在运行javac命令进行编译之前，CLASSPATH环境变量中应该包含“;C:\Tomcat6\lib\servlet-api.jar”(C:\Tomcat6\是Tomcat安装的根目录)。否则无法编译，因为编译的过程依赖于该jar包。正常情况下，编译成功会生成SimpleServlet.class文件。第15页12.3.1最简单的HTTPServlet第三步：部署Servlet生成的Servlet类并不能像普通的应用程序可以直接运行，需要部署到web服务器上，然后使用浏览器来进行访问。对于Tomcat服务器，我们通常将web应用程序的目录放到webapps目录下。对于这个web应用程序，至少需要建立以下目录及文件：

\ch12Web应用程序的根目录，属于此web应用程序的所有文件都放到这个目录下。第16页12.3.1最简单的HTTPServlet

\ch12\WEB-INF

存放web应用程序部署描述文件web.xml。

\ch12\WEB-INF\classes

存放web应用程序用到的类文件，包括Servlet类文件。

\ch12\WEB-INF\lib

存放web应用程序用到的jar文件。

\ch12\WEB-INF\web.xml

该文件是web应用程序的部署描述文件，用来存放整个应用程序的配置和部署信息。第17页12.3.1最简单的HTTPServlet对于第一个web应用程序例子，我们在webapps目录下依次创建上述4个目录和一个文件web.xml，然后把编译好的SimpleServlet.class文件放到\ch12\WEB-INF\classes目录下。接下来需要编写web.xml文件，其中关于该Servlet的配置片断如下： 程序的代码<servlet><servlet-name>MySimpleServlet</servlet-name><servlet-class>servlet.SimpleServlet</servlet-class></servlet><servlet-mapping><servlet-name>MySimpleServlet</servlet-name><url-pattern>/hello</url-pattern></servlet-mapping>第18页12.3.1最简单的HTTPServletweb.xml文件<servlet>元素<servlet>元素用于声明一个Servlet。其中的<servlet-name>子元素用于指定Servlet的名字。在同一个web应用程序中，每一个Servlet的名字必须是唯一的，而且该名字不能为空。这个例子中的Servlet被取名为MySimpleServlet。<servlet-class>子元素用于指定Servlet类时要给出完整的限定名，如果有包名，同时要给出包名，因此第一个Servlet的完整限定名是servlet.SimpleServlet。第19页12.3.1最简单的HTTPServlet<servlet-mapping>元素<servlet-mapping>元素用于在Servlet和URL样式之间定义一个映射。它的子元素<servlet-name>指定的Servlet名字必须和<servlet>元素的<servlet-name>子元素给出的名字相同，因此，这里也应该填写MySimpleServlet。<url-pattern>子元素用于指定对应Servlet的URL路径，该路径是相对于Web应用程序的路径。这里我们把第一个Servlet的相对url路径配置成了/hello，就可以在浏览器中通过http://localhost:8080/ch12/hello

来访问SimpleServlet这个Servlet了。第20页12.3.1最简单的HTTPServlet第四步：访问SimpleServlet

要访问部署好的Servlet，需要启动tomcat服务器，运行tomcat的bin目录下的startup.bat可以启动tomcat服务器，然后在浏览器中访问http://localhost:8080/ch12/hello。如果Servlet部署成功，浏览器页面上会显示“HelloWorld”。第21页12.3.2JDBCServletServlet也是Java类，因此也可以执行数据库相关的操作。本例给出的一个Servlet的例子将演示怎样使用JDBC与一个外部数据源——SQLServer数据库相连接，并且在应答中输出结果。首先安装一个SQLServer2000数据库系统在安装的过程中，其SQLServer属性配置中，其安全性要设置为SQLServer和Windows混合身份验证模式，其SQLServer身份验证的登录名为：sa，密码为：whu，之后装载数据库驱动程序SQLServerDriver，然后就可以在Servlet中连接数据库。第22页12.3.2JDBCServlet第一步：编写JDBCServlet.java，存储到JDBCServlet.java文件中。 JDBCServlet.java程序开头必须装载java.sql包(import语句)JDBCServlet同样也继承了HttpServlet类，并覆盖了doGet()方法。这个Servlet类同时还覆盖了HttpServlet的父类GenericServlet的init()方法，并自定义了一个方法executeSQL()。如同Applet一样，Servlet中的init()方法会先于其他方法执行，它的作用一般是对变量进行初始化。第23页12.3.2JDBCServlet第二步：编译JDBCServlet.java。打开命令行，转到文件JDBCServlet.java所在目录，执行命令

javacJDBCServlet.java第三步：部署Servlet。将编译好的JDBCServlet.class文件拷贝到目录\ch12\WEB-INF\classes下，然后需要修改web.xml文件。与MySimpleServlet相比，这个Servlet的部署描述信息中多了4个init-param元素及其子元素param-name和param-value。 web.xml第24页12.3.2JDBCServlet第四步：访问JDBCServlet在web.xml中，我们将JDBCServlet的url-pattern配置成了/jdbcservlet，因此，可以通过url地址http://localhost:8080/ch12/jdbcservlet来访问这个JDBCServlet程序。这个Servlet程序在浏览器中的显示效果如图所示。第25页12.3.2JDBCServlet第26页12.3.3LoginServlet在这个Servlet的例子中，将展示Servlet的一个最常用的功能：用户登录这个程序使用了JDBC来访问SQLServer中loginapp数据库，合法的用户信息都已保存到这个数据库中的users表中，该表的结构和数据如图所示。第27页12.3.3LoginServlet第一步：编写LoginServlet.java及相关页面编写登录页面login.html login.html用户登录成功后将转向success.html页面。success.html如果用户登录失败，则转向fail.html页面。fail.html编写处理登录请求的Servlet。命名为LoginServlet，存放在LoginServlet.java文件中。 LoginServlet.java与前面两个Servlet不同的是，这里我们用了doPost()方法，而不是doGet()方法，因为login.html中定义的表单提交方式是Post。第28页12.3.3LoginServlet第二步：编译LoginServlet.java。打开命令行，转到文件LoginServlet.java所在目录，执行命令：

javacLoginServlet.java第三步：部署Servlet。首先将编写的三个静态页面login.html、success.html及fail.html拷贝到目录\ch12目录下，然后将编译好的LoginServlet.class文件拷贝到目录\ch12\WEB-INF\classes下，接着在web.xml中添加配置信息。 web.xml第29页12.3.3LoginServlet第四步：访问LoginServlet。启动Tomcat服务器后，在地址栏中输入http://localhost:8080/ch12/login.html，将出现如图的登录页面。第30页12.3.3LoginServlet在用户名文本域中输入whu，密码文本域中也输入whu，单击“登录”按钮，将看到如下图所示的页面。此时地址栏中的URL地址显示的页面是success.html。第31页12.3.3LoginServlet单击“后退”按钮可回到login.html页面，重新输入其他错误的用户名和密码，单击“登录”按钮，将看到如图所示的页面。此时地址栏中的URL地址显示的是loginservlet，而不是fail.html，这是重定向和请求转发的区别之一。第32页12.4Servlet的生命周期一般来说，服务器环境里每一时刻都有一个特定的Servlet对象的实例，这是Servlet的持续性的基本原则。当Servlet首次被装载到服务器环境的时候，服务器负责对这个Servlet进行初始化。在这个环境中，Servlet在生命周期内保持活跃或持续的状态。每个客户程序对Servlet的请求都是由相对于原对象实例的新线程来处理的。服务器负责创建新的线程来处理请求。服务器还负责卸载和重新装入Servlet，这种情况可能出现在Web服务器关闭或Servlet的基础类文件发生变化的时候，具体取决于的服务器的底层实现方式。第33页12.4Servlet的生命周期下图展示了客户程序与Servlet的基本交互过程：第34页12.4Servlet的生命周期Servlet1是由Web服务器初始时装入的，实例变量初始化后，在Servlet的生命周期内仍然是活跃的和持续的。3个客户程序请求Servlet1的服务，服务器为每个请求产生一个线程来进行处理。每个线程访问已装入的实例变量，这些变量在Servlet装入时已初始化。每个线程处理自己对应的请求，并且将回答发送给发出请求的客户程序。第35页12.4Servlet的生命周期Servlet的生命周期主要表现为ServletAPI中Servlet接口的init、service和destroy方法。当Servlet的服务首次被请求时，可以被动态地装载和实例化；当Web服务器启动时，Web服务器要进行部署，也可以使得特定的Servlet被装载和实例化。对这两种情况，Servlet的init方法都要完成任何必要的初始化工作。一旦Servlet进行了适当的初始化后，它就能够处理请求。每个请求由一个ServletRequest对象表示，对应的回答由ServletAPI中的ServletResponse对象表示。当Web服务器卸载Servlet时，将调用destroy方法。第36页12.5Servlet创建响应J2EE平台为特定URL的Web组件提供三种相互关联、但有区别的方式，以便使用其他URL的数据来创建响应。使Web应用程序如此强大的原因之一是它们彼此链接和聚合信息资源。本节将讨论如何使用JavaServletAPI来实现请求转发、URL重定向和包含。第37页12.5.1请求转发请求转发允许组件发送请求到某个应用程序中的URL，并通过同一应用程序中的不同URL中的组件来处理该请求。Servlet可以使用javax.servlet.RequestDispatcher.forward方法来转发它所收到的HTTP请求。接收转发请求的组件能够处理该请求并生成一个响应，或者它还可以将请求转发到另一个组件。最初请求的ServletRequest和ServletResponse对象被传递给转发目标组件。这就允许目标组件访问整个请求上下文，而请求只可以转发给同一应用程序上下文中的组件，而不在应用程序之间转发。第38页12.5.1请求转发例：完成请求转发的Servlet。编写ForwardServlet ForwardServlet.java编写ToServlet ToServlet.java修改web.xml并完成部署 web.xml在浏览器地址栏中输入http://localhost:8080/ch12/forwardservlet来访问forwardservlet，将会看到如图所示页面。第39页12.5.1请求转发可见，请求转发的目标组件toservlet能够访问到请求组件forwardservlet中的请求参数。这里浏览器地址栏中的URL显示的还是forwardservlet，而不是目标组件toservlet。若在在浏览器地址栏中输入http://localhost:8080/ch12/toservlet来访问toservlet，将会看到如图所示页面。第40页12.5.2URL重定向Web组件可以将请求重定向到任一URL，而不仅仅是同一应用上下文中的URL。但最初请求的内容（比如POST参数）丢失了。URL通过使用HTTPMETA头部的Refresh功能来完成重定向工作。其本质就是，服务器返回一个META标记，告诉浏览器直接去其他地方。这时，最初URL所附带POST数据就会丢失。URL重定向可以通过操作HTTP头部来完成，但首选的方式还是使用javax.servlet.ServletResponse.sendRedirect()。这个方法的唯一参数就是重定向的目标URL。第41页12.5.2URL重定向例：URL重定向的例子。编写RedirectServlet，使用URL重定向将请求重定向到toservlet。 RedirectServlet.java修改web.xml文件并部署Servlet web.xml启动Tomcat通过http://localhost:8080/ch12/redirectservlet来访问redirectservlet，将看到如图所示页面第42页12.5.2URL重定向此时地址栏中的URL显示的是目标组件redirectservlet，点击“转到”后，将看到下图所示页面。第43页12.5.2URL重定向HttpServletResponse.sendRedirect()方法将响应定向到参数location指定的新URL。location可以是一个绝对的URL，如response.sendRedirect(“”)也可以使用相对的URL，如果location以“/”开头，则容器认为相对于当前Web应用的根，否则，容器将解析为相对于当前请求的URL。这种重定向的方法，将导致客户端浏览器的请求URL跳转，从浏览器中的地址栏中可以看到新的URL地址。可以看到，通过重定向将请求重定向到toservlet中后，从中无法访问到请求的参数msg，同时注意到与请求转发不同，这里浏览器地址栏中的URL显示的是目标组件toservlet。第44页12.5.3包含包含允许一个Web组件聚集来自几个其他Web组件的数据，并使用被聚集的数据来创建响应。这种技术通常用于模板处理器。下面将创建一个结构化的模板用于控制响应的布局。模板中每个页面区域的内容来自不同的URL，从而组成单个页面。这种技术能够为该程序提供一致的外观和感觉。多个Web组件的内容可以被包含在单个响应中。这个响应要包含响应中另一个URL的数据，先获得该URL的RequestDispatcher，然后调用RequestDispatcher的包含方法。第45页12.5.3包含例：使用包含技术的Servlet。本例在一个Servlet中包含3个HTML页面red.html，black.html和yellow.html的数据。

red.html

black.html

yellow.html

编写IncludeServlet。 IncludeServlet.java

IncludeServlet的doGet()方法使用RequestDispatcher对象的include()方法包含了3个HTML页面的数据，是用到了include()方法把RequestDispatcher资源（Servlet、JSP、HTML）的输出包含到当前输出中修改web.xml文件并部署第46页12.5.3包含在浏览器地址栏中输入http://l