Java 网络编程----初探Servlet

Jave Web是java面向web开辟的相关技术，他是相关技术的统称，并不是指某一个单一的技术。
在我之前的博客中（Java网络编程----通过实现浅易聊天工具来聊聊BIO模子 https://www.cnblogs.com/jilodream/p/17405923.htm），就已经写到过java可以作为一个服务器（如TCP/UDP），接收外部的请求。如利用TCP监听端口，然后直接用web页面请求该端口，那么服务器就会接收到相关的相应，接着做好业务处理，返回相应的请求即可。但是整个的业务流程太繁琐了。我们不但要处理业务流程，还要控制请求会话，还要控制各种业务分支的处理，显然这不是我们想要的。
于是聪明的开辟者很快想到了-----解耦，业务人员只要编写相关的业务即可，不必要关心繁琐的网络细节处理，因此就诞生了servlet。开辟人员只要实现servlet，而servlet和差别的路径绑定。web请求后，由体系直接转发到各自的Servlet，并由Servlet来处理相关业务即可。
那什么是servlet呢？servlet 是Server Applet（服务器应用步伐）的简写，从名字我们就可以看出它是专门用来编写服务器端的应用步伐。我们通常用它来处理服务器中http请求的处理和相应。
它是一项很古老的技术，随java诞生之初就已经问世，许多人乃至都不知Servlet是做什么。那么问题来了，我们为什么还要学习和掌握Servlet呢？这主要是由于Servlet是javaEE的紧张组成，是java web开辟的紧张基石。我们现在项目中常用到的Jsp、Springmvc、Springboot等框架，在处理网络请求的核心技术，仍然是Servlet。我们虽然不必要再继续直面Servlet或更底层的技术举行开辟，但是Servlet毕竟是什么样的，如何执行，以及再新技术中承担什么样的角色，这个却是我们想要熟悉底层原理所必须要掌握的。
话不多说，想要利用Servlet，我们必要做两步：
1、编写Servlet相关业务代码
2、将业务代码打包放置在Tomcat中，由Tomcat来加载这些Servlet
第一步，试着来编写一个Servlet
我们首先通过IDEA 新建一个web项目，此处我们选择采用maven部署，搭建好之后项目整体的结构就如下面的文件层级树一样了

1. E:.
2. ├─.idea
3. ├─.smarttomcat
4. │  └─PureJaveServlet
5. │      └─conf
6. └─src
7.     └─main
8.         ├─java
9.         │  └─org
10.         │      └─example
11.         ├─resources
12.         └─webapp

复制代码

其中：
resources 一般是我们填写的资源信息，如图片，业务设置文件等，
webapp则会放置html、css等渲染文件，还会放一些web组件（Servlet、Filter）的设置信息。我们这里只要知道作用即可。
src/main/java则是我们的业务代码。值得注意的是，我们要引入Servlet网络编程的相关依赖包，才能举行相关的web开辟。默认的java SE是不包含这些开辟包的。
在Servlet4.0之前，我们只利用javax相关的包，而且未来对接的是Tomcat 9.x及以下版本。(防盗连接：本文首发自http://www.cnblogs.com/jilodream/ )
在Servlet5.0之后，我们只利用javax相关的包，而且未来对接的是Tomcat 10.x及以后版本。
这里我们利用高版原来学习，即jakarta版本，未来tomcat也必要利用高版本。
接着编写POM文件：

1. 1 <?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
2. 2 <project xmlns="http://maven.apache.org/POM/4.0.0"
3. 3          xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"
4. 4          xsi:schemaLocation="http://maven.apache.org/POM/4.0.0 https://maven.apache.org/xsd/maven-4.0.0.xsd">
5. 5 <modelVersion>4.0.0</modelVersion>
6. 6
7. 7 <groupId>org.example</groupId>
8. 8 <artifactId>PureJaveServlet</artifactId>
9. 9 <version>1.0-SNAPSHOT</version>
10. 10 <name>PureJaveServlet</name>
11. 11 <packaging>war</packaging>
12. 12
13. 13 <properties>
14. 14     <project.build.sourceEncoding>UTF-8</project.build.sourceEncoding>
15. 15     <maven.compiler.target>11</maven.compiler.target>
16. 16     <maven.compiler.source>11</maven.compiler.source>
17. 17 </properties>
18. 18
19. 19 <dependencies>
20. 20     <dependency>
21. 21         <groupId>jakarta.servlet</groupId>
22. 22         <artifactId>jakarta.servlet-api</artifactId>
23. 23         <version>5.0.0</version>
24. 24         <scope>provided</scope>
25. 25     </dependency>
26. 26
27. 27     <dependency>
28. 28         <groupId>org.projectlombok</groupId>
29. 29         <artifactId>lombok</artifactId>
30. 30         <version>1.18.30</version>
31. 31     </dependency>
32. 32     <dependency>
33. 33         <groupId>org.apache.commons</groupId>
34. 34         <artifactId>commons-lang3</artifactId>
35. 35         <version>3.13.0</version>
36. 36     </dependency>
37. 37     
38. 38     
39. 39     <dependency>
40. 40         <groupId>com.alibaba</groupId>
41. 41         <artifactId>fastjson</artifactId>
42. 42         <version>1.2.83</version>
43. 43     </dependency>
44. 44
45. 45
46. 46     <dependency>
47. 47         <groupId>com.fasterxml.jackson.core</groupId>
48. 48         <artifactId>jackson-databind</artifactId>
49. 49         <version>2.10.0</version>
50. 50     </dependency>
51. 51     <dependency>
52. 52         <groupId>io.pebbletemplates</groupId>
53. 53         <artifactId>pebble</artifactId>
54. 54         <version>3.1.6</version>
55. 55     </dependency>
56. 56     <dependency>
57. 57         <groupId>org.apache.maven.plugins</groupId>
58. 58         <artifactId>maven-compiler-plugin</artifactId>
59. 59         <version>3.10.1</version>
60. 60     </dependency>
61. 61
62. 62 </dependencies>
63. 63
64. 64 <build>
65. 65     <plugins>
66. 66         <plugin>
67. 67             <groupId>org.apache.maven.plugins</groupId>
68. 68             <artifactId>maven-war-plugin</artifactId>
69. 69             <version>3.3.2</version>
70. 70         </plugin>
71. 71         <plugin>
72. 72             <groupId>org.apache.maven.plugins</groupId>
73. 73             <artifactId>maven-compiler-plugin</artifactId>
74. 74             <configuration>
75. 75                 <compilerArgs>
76. 76                     <arg>-parameters</arg>
77. 77                 </compilerArgs>
78. 78             </configuration>
79. 79         </plugin>
80. 80     </plugins>
81. 81 </build>
82. 82 </project>

复制代码

 
Servlet类

1. 1 package org.example;
2. 2
3. 3
4. 4 import jakarta.servlet.ServletException;
5. 5 import jakarta.servlet.annotation.WebServlet;
6. 6 import jakarta.servlet.http.HttpServlet;
7. 7 import jakarta.servlet.http.HttpServletRequest;
8. 8 import jakarta.servlet.http.HttpServletResponse;
9. 9
10. 10 import java.io.IOException;
11. 11 import java.io.PrintWriter;
12. 12
13. 13
14. 14 @WebServlet(urlPatterns = "/nihao")
15. 15 public class HiServlet extends HttpServlet {
16. 16     @Override
17. 17     protected void doGet(HttpServletRequest req, HttpServletResponse resp) throws  IOException {
18. 18         String name = req.getParameter("name");
19. 19         resp.setContentType("text/html");
20. 20         PrintWriter out = resp.getWriter();
21. 21         out.println("<html><body>");
22. 22         out.println(String.format("<h1>Hello, %s </h1>", name));
23. 23         out.println("</body></html>");
24. 24         out.flush();
25. 25     }
26. 26 }

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1. 1 package org.example;
2. 2
3. 3 import jakarta.servlet.annotation.WebServlet;
4. 4 import jakarta.servlet.http.HttpServlet;
5. 5 import jakarta.servlet.http.HttpServletRequest;
6. 6 import jakarta.servlet.http.HttpServletResponse;
7. 7
8. 8 import java.io.IOException;
9. 9 import java.io.PrintWriter;
10. 10
11. 11 /**
12. 12  * @discription
13. 13  */
14. 14 @WebServlet(urlPatterns = "/bye")
15. 15 public class ByeServlet extends HttpServlet {
16. 16     @Override
17. 17     protected void doGet(HttpServletRequest req, HttpServletResponse resp) throws IOException {
18. 18         String name = req.getParameter("name");
19. 19         resp.setContentType("text/html");
20. 20         PrintWriter out = resp.getWriter();
21. 21         out.println("<html><body>");
22. 22         out.println(String.format("<h1>bye bye, %s </h1>", name));
23. 23         out.println("</body></html>");
24. 24         out.flush();
25. 25     }
26. 26 }

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代码部分就竣事了，我们观察代码可以发现两点：
1、所有的Sevlet都要继续自HttpServlet。HttpServlet是一个抽象类，我们必要复写抽象类中的抽象方法，以保证未来Tomcat等web服务器在加载Servlet时，可以按照统一的规范查找，执行。
我们在Servlet中重写了doGet() 方法，体现处理该servlet路径下的get请求，同理还可以重写doPost doDelete doPut等方法，来处理对应的请求类型。
这里我们很简单，直接返回一段相应的html。
2、我们并没有写main方法，而是在Pom中标记我们的工程必要打包成一个war包。
第二步，设置tomcat
没有main方法，我们如何启动我们的java步伐呢？我们通常是将其设置到tomcat的指定路径中，启动tomcat后，tomcat会加载war包中servlet的相关类，举行处理。
因此我们会将tomcat如许的web服务器称之为Servlet容器。
我们首先从tomcat官网上（https://tomcat.apache.org/whichversion.html）下载一个与我们对应的servlet版本匹配的tomcat版本。
下载到当地之后解压即可。
接着我们为了方便在IDEA中下载一个smart tomcat的组件，将该组件关联好servlet代码和tomcat服务器即可。
关键设置如下：
Tomcat server: 选择我们下载好的tomcat服务器，如果没有下拉选项就选择"Congure..."手动加一下。
Deployment dirctory：部署文件夹，(防盗连接：本文首发自http://www.cnblogs.com/jilodream/ )该设置指向前文项目结构树种的webapp。
Use classpath of module：选择当前项目
Context path：选择上下文路径（实在就是url的前缀路径），按照url规则随便填，我这里叫填的是/biubiubiu
server port：Servlet的服务器端口，默认填8080
admin port：tomcat的管理端口   默认填8005，一般就是用于停掉tomcat（实在一般也不用）。
之后我们通过IDEA：拉起tomcat，加载servlet相关类和资源。
下令行输入如下：

1. ....<br>15-Nov-2024 10:34:38.099 信息 [main] org.apache.coyote.AbstractProtocol.start 开始协议处理句柄["http-nio-8080"]
2. 15-Nov-2024 10:34:39.831 信息 [main] org.apache.catalina.startup.Catalina.start [4858]毫秒后服务器启动
3. http://localhost:8080/biubiubiu

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执行结果如下：

有人会觉得通过下载并设置tomcat有点贫苦，我们如果想debug代码的话，就更贫苦了，有没有简单点的办法：
实在除了下载tomcat，我们还可以通过代码的形式直接拉起tomcat。思路如下：
首先通过maven加载对应tomcat依赖，然后在main方法中创建tomcat实例，而且指定tomcat所必要的设置信息，如资源和class路径。然后通过start()方法启动tomcat实例就可以了。
代码如下：
新搭建一个java web项目，Servlet类和工程结构我们保持不变还是和原来一样
POM文件

1. 1 <?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
2. 2 <project xmlns="http://maven.apache.org/POM/4.0.0"
3. 3          xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"
4. 4          xsi:schemaLocation="http://maven.apache.org/POM/4.0.0 https://maven.apache.org/xsd/maven-4.0.0.xsd">
5. 5     <modelVersion>4.0.0</modelVersion>
6. 6
7. 7     <groupId>com.example</groupId>
8. 8     <artifactId>demotom</artifactId>
9. 9     <version>1.0-SNAPSHOT</version>
10. 10     <name>demotom</name>
11. 11     <packaging>war</packaging>
12. 12
13. 13     <properties>
14. 14         <project.build.sourceEncoding>UTF-8</project.build.sourceEncoding>
15. 15         <maven.compiler.target>11</maven.compiler.target>
16. 16         <maven.compiler.source>11</maven.compiler.source>
17. 17         <tomcat.version>10.0.0</tomcat.version>
18. 18     </properties>
19. 19
20. 20     <dependencies>
21. 21
22. 22
23. 23         <dependency>
24. 24             <groupId>org.apache.tomcat.embed</groupId>
25. 25             <artifactId>tomcat-embed-core</artifactId>
26. 26             <version>${tomcat.version}</version>
27. 27             <scope>provided</scope>
28. 28         </dependency>
29. 29         <dependency>
30. 30             <groupId>org.apache.tomcat.embed</groupId>
31. 31             <artifactId>tomcat-embed-jasper</artifactId>
32. 32             <version>${tomcat.version}</version>
33. 33             <scope>provided</scope>
34. 34         </dependency>
35. 35     </dependencies>
36. 36
37. 37     <build>
38. 38         <plugins>
39. 39             <plugin>
40. 40                 <groupId>org.apache.maven.plugins</groupId>
41. 41                 <artifactId>maven-war-plugin</artifactId>
42. 42                 <version>3.3.2</version>
43. 43             </plugin>
44. 44         </plugins>
45. 45     </build>
46. 46 </project>

复制代码

主类：

1. 1 package com.example.demotom;
2. 2
3. 3 import org.apache.catalina.Context;
4. 4 import org.apache.catalina.LifecycleException;
5. 5 import org.apache.catalina.WebResourceRoot;
6. 6 import org.apache.catalina.startup.Tomcat;
7. 7 import org.apache.catalina.webresources.DirResourceSet;
8. 8 import org.apache.catalina.webresources.StandardRoot;
9. 9
10. 10 import java.io.File;
11. 11
12. 12 /**
13. 13  * @discription
14. 14  */
15. 15 public class TomMain {
16. 16     public static void main(String[] args) throws LifecycleException {
17. 17         Tomcat tomcat = new Tomcat();
18. 18         tomcat.setPort(Integer.getInteger("port", 8080));
19. 19         tomcat.getConnector();
20. 20         String docBase = new File("src/main/webapp").getAbsolutePath();
21. 21         Context ctx = tomcat.addContext("", docBase);
22. 22         WebResourceRoot resources = new StandardRoot(ctx);
23. 23         String base = new File("target/classes").getAbsolutePath();
24. 24         resources.addJarResources(new DirResourceSet(resources, "/WEB-INF/classes", base, "/"));
25. 25         ctx.setResources(resources);
26. 26         tomcat.start();
27. 27         tomcat.getServer().await();
28. 28     }
29. 29 }

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启动后控制台输出如下，我们可以看到8080端口已经被监听：

1. "C:\Program Files\Java\jdk-11\bin\java.exe" -agentlib:jdwp=transport=dt_socket,address=127.0.0.1:51854,suspend=y,server=n -Dfile.encoding=UTF-8 -classpath ....
2. Connected to the target VM, address: '127.0.0.1:51854', transport: 'socket'
3. 11月 15, 2024 10:47:54 上午 org.apache.coyote.AbstractProtocol init
4. 信息: Initializing ProtocolHandler ["http-nio-8080"]
5. 11月 15, 2024 10:47:54 上午 org.apache.catalina.core.StandardService startInternal
6. 信息: Starting service [Tomcat]
7. 11月 15, 2024 10:47:54 上午 org.apache.catalina.core.StandardEngine startInternal
8. 信息: Starting Servlet engine: [Apache Tomcat/10.0.0]
9. 11月 15, 2024 10:47:56 上午 org.apache.catalina.util.SessionIdGeneratorBase createSecureRandom
10. 警告: Creation of SecureRandom instance for session ID generation using [SHA1PRNG] took [1,753] milliseconds.
11. 11月 15, 2024 10:47:56 上午 org.apache.coyote.AbstractProtocol start
12. 信息: Starting ProtocolHandler ["http-nio-8080"]

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