Java 网络编程—-初探Servlet

Jave Web是java面向web开发的相关技术,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----通过实现简易聊天工具来聊聊BIO模型 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。如使用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响应,接着做好业务处理,返回响应的请求即可。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。
于是聪明的开发者很快想到了-----解耦,业务人员只要编写相关的业务即可,不需要关心繁琐的网络细节处理,因此就诞生了servlet。开发人员只要实现servlet,而servlet和不同的路径绑定。web请求后,由系统直接转发到各自的Servlet,并由Servlet来处理相关业务即可。
那什么是servlet呢?servlet 是Server Applet(服务器应用程序)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程序。我们通常用它来处理服务器中http请求的处理和响应。
它是一项很古老的技术,随java诞生之初就已经问世,很多人甚至都不知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的重要组成,是java web开发的重要基石。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。我们虽然不需要再继续直面Servlet或更底层的技术进行开发,但是Servlet究竟是什么样的,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,想要使用Servlet,我们需要做两步:

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

E:. ├─.idea ├─.smarttomcat │  └─PureJaveServlet │      └─conf └─src     └─main         ├─java         │  └─org         │      └─example         ├─resources         └─webapp

其中:

resources 一般是我们填写的资源信息,如图片,业务配置文件等,
webapp则会放置html、css等渲染文件,还会放一些web组件(Servlet、Filter)的配置信息。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,才能进行相关的web开发。默认的java SE是不包含这些开发包的。
在Servlet4.0之前,我们只使用javax相关的包,并且未来对接的是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,我们只使用javax相关的包,并且未来对接的是Tomcat 10.x及以后版本。
这里我们使用高版本来学习,即jakarta版本,未来tomcat也需要使用高版本。

接着编写POM文件:

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

 

Servlet类

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

 

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

代码部分就结束了,我们观察代码可以发现两点:
1、所有的Sevlet都要继承自HttpServlet。HttpServlet是一个抽象类,我们需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,表示处理该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,直接返回一段响应的html。
2、我们并没有写main方法,而是在Pom中标记我们的工程需要打包成一个war包。
第二步,配置tomcat
没有main方法,我们如何启动我们的java程序呢?我们通常是将其配置到tomcat的指定路径中,启动tomcat后,tomcat会加载war包中servlet的相关类,进行处理。
因此我们会将tomcat这样的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。

下载到本地之后解压即可。
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。
关键配置如下:
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/ )该配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(其实就是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(其实一般也不用)。
之后我们通过IDEA:拉起tomcat,加载servlet相关类和资源。

命令行输入如下:

....
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"] 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 http://localhost:8080/biubiubiu

执行效果如下:

Java 网络编程----初探Servlet

有人会觉得通过下载并配置tomcat有点麻烦,我们如果想debug代码的话,就更麻烦了,有没有简单点的办法:
其实除了下载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,并且指定tomcat所需要的配置信息,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 <?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>  2 <project xmlns="http://maven.apache.org/POM/4.0.0"  3          xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"  4          xsi:schemaLocation="http://maven.apache.org/POM/4.0.0 https://maven.apache.org/xsd/maven-4.0.0.xsd">  5     <modelVersion>4.0.0</modelVersion>  6   7     <groupId>com.example</groupId>  8     <artifactId>demotom</artifactId>  9     <version>1.0-SNAPSHOT</version> 10     <name>demotom</name> 11     <packaging>war</packaging> 12  13     <properties> 14         <project.build.sourceEncoding>UTF-8</project.build.sourceEncoding> 15         <maven.compiler.target>11</maven.compiler.target> 16         <maven.compiler.source>11</maven.compiler.source> 17         <tomcat.version>10.0.0</tomcat.version> 18     </properties> 19  20     <dependencies> 21  22  23         <dependency> 24             <groupId>org.apache.tomcat.embed</groupId> 25             <artifactId>tomcat-embed-core</artifactId> 26             <version>${tomcat.version}</version> 27             <scope>provided</scope> 28         </dependency> 29         <dependency> 30             <groupId>org.apache.tomcat.embed</groupId> 31             <artifactId>tomcat-embed-jasper</artifactId> 32             <version>${tomcat.version}</version> 33             <scope>provided</scope> 34         </dependency> 35     </dependencies> 36  37     <build> 38         <plugins> 39             <plugin> 40                 <groupId>org.apache.maven.plugins</groupId> 41                 <artifactId>maven-war-plugin</artifactId> 42                 <version>3.3.2</version> 43             </plugin> 44         </plugins> 45     </build> 46 </project>

主类:

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

启动后控制台输出如下,我们可以看到8080端口已经被监听:

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

 

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