Day5 JavaWeb知识了解以及每日一题：力扣125.验证回文串
2024年9月24日20:06:45
JavaWeb基础知识
Tomcat
Apache Tomcat是一个开源的Servlet容器和Web服务器，它是Java EE（Enterprise Edition）的一部分，专门用于运行Java Servlet和JavaServer Pages（JSP）。Tomcat的主要功能是接收HTTP请求，处理这些请求，并返回HTTP响应。哦对了，Tomcat是轻量级的Web服务器但是简单易用，因此用途很广。
Tomcat的架构
- Servlet容器：负责管理Servlet的生命周期，包括加载、实例化、初始化、请求处理和销毁。
- 连接器：处理与客户端（浏览器）的连接，可以是HTTP、HTTPS等协议。
- 引擎：在Tomcat内部，负责处理请求并将其转发到适当的Servlet。
- 上下文（Context）：表示Web应用的一个实例，Tomcat可以同时运行多个Web应用。
Tomcat的工作流程
- 客户端请求：浏览器向Tomcat发送HTTP请求。
- 请求处理：Tomcat通过连接器接收请求，并将其传递给Servlet容器。
- 调用Servlet：Servlet容器根据请求的URL找到相应的Servlet，创建请求和响应对象。
- 生成响应：Servlet处理请求，并生成响应内容（如HTML、JSON等），返回给Tomcat。
- 返回给客户端：Tomcat将响应返回给客户端，浏览器接收并渲染页面。
常用配置
server.xml：Tomcat的主要配置文件，定义服务器端口、连接器、上下文等。web.xml：Web应用的配置文件，定义Servlet、过滤器、监听器等。
典型应用场景
- Web应用：用于构建和部署Java Web应用。
- RESTful服务：可以用Tomcat运行基于Java的REST API。
- 开发和测试：作为开发环境进行快速迭代和测试。
JSP技术
JavaServer Pages (JSP) 是一种基于Java的动态网页技术，允许开发者在HTML中嵌入Java代码，以便于生成动态内容。JSP文件在服务器上被编译成Servlet，能够处理用户请求并生成响应，通常用于构建用户界面和动态网页。
但是近几年随着前后端分离应用的增加，JSP使用频率减少，也有更强大的Web框架如Spring MVC、JSF等
主要特点
- 简化的语法：与直接使用Servlet相比，JSP提供了更简洁的语法，使得在HTML中嵌入Java代码更加方便。
- 自动编译：JSP文件在首次请求时会自动被Servlet容器编译成Servlet，无需手动编译。
- 与Servlet协作：JSP与Servlet协同工作，Servlet负责处理业务逻辑，而JSP负责生成用户界面。
- 标签库支持：JSP支持自定义标签库（如JSTL），提供了更强大的功能，简化了页面开发。
JSP的工作流程
- 请求接收：客户端向JSP页面发送HTTP请求。
- 编译：如果是首次请求，JSP容器将JSP文件编译成Servlet。
- 执行Servlet：执行编译后的Servlet，生成动态内容。
- 返回响应：将生成的HTML或其他格式的内容返回给客户端。
JSP语法
-
指令：用于设置JSP页面的属性，如页面编码、内容类型等。
<%@ page language="java" contentType="text/html; charset=UTF-8" %> -
脚本块：可以直接在JSP中写Java代码。
<% String message = "Hello, World!"; %> -
表达式：用于输出变量或表达式的值。
<%= message %> -
JSP标签：使用HTML标签来处理动态内容，通常结合JSTL（JavaServer Pages Standard Tag Library）使用。
<c:forEach var="item" items="${itemList}"> <li>${item}</li> </c:forEach>
使用场景
- 动态网页生成：根据用户输入生成个性化的网页内容。
- 表单处理：接收用户提交的表单数据并显示结果。
- 数据展示：从数据库中提取数据，并在网页上展示。
示例代码
以下是一个简单的JSP示例：
<%@ page language="java" contentType="text/html; charset=UTF-8" %>
<%@ taglib uri="http://java.sun.com/jsp/jstl/core" prefix="c" %>
<html>
<head>
<title>Welcome</title>
</head>
<body>
<h1>Welcome to My JSP Page</h1>
<%
String message = "Hello, World!";
%>
<p><%= message %></p>
<c:forEach var="i" begin="1" end="5">
<p>Item <c:out value="${i}" /></p>
</c:forEach>
</body>
</html>
在这个例子中，JSP页面展示了欢迎信息，并使用JSTL输出循环内容。
JSP是构建动态Web应用的重要技术，能够将Java与HTML结合，实现灵活的数据展示。
Servlet技术
Servlet是Java EE的一部分，是一种服务器端的Java程序，用于处理客户端（通常是Web浏览器）发送的请求，并生成动态响应。Servlet通过Java编写，能够与Web服务器（如Tomcat）交互，通常用于构建Web应用程序的业务逻辑层。
主要特点
- 平台独立：Servlet是用Java编写的，因此可以在任何支持Java的服务器上运行。
- 高效：Servlet在服务器端运行，能够处理大量并发请求，性能优越。
- 生命周期管理：Servlet的生命周期由Servlet容器管理，支持初始化、请求处理和销毁的不同阶段。
- 会话管理：Servlet可以跟踪用户的会话状态，支持持久化数据和用户交互。
Servlet的工作流程
- 请求接收：客户端发送HTTP请求，Servlet容器接收请求。
- 请求分发：Servlet容器查找对应的Servlet并创建一个请求对象（
HttpServletRequest）和响应对象（HttpServletResponse）。 - 处理请求：Servlet中的
doGet()或doPost()方法被调用，处理请求并生成响应。 - 生成响应：Servlet将处理结果（如HTML、JSON等）写入响应对象。
- 返回给客户端：Servlet容器将响应返回给客户端，浏览器接收并展示。
Servlet的生命周期
Servlet的生命周期由以下几个阶段构成：
- 加载：Servlet容器加载Servlet类，创建其实例。
- 初始化：调用
init()方法进行初始化。通常用于设置配置参数。 - 请求处理：处理来自客户端的请求，调用
doGet()或doPost()方法。 - 销毁：调用
destroy()方法进行清理工作，释放资源。
常用方法
doGet(HttpServletRequest req, HttpServletResponse res)：处理GET请求。doPost(HttpServletRequest req, HttpServletResponse res)：处理POST请求。init()：初始化Servlet，执行一次。destroy()：销毁Servlet，释放资源。
使用场景
- 表单处理：接收并处理用户输入的表单数据。
- 动态内容生成：根据请求生成动态HTML或其他格式的响应。
- 业务逻辑：作为业务逻辑层，与数据库交互，处理数据。
示例代码
以下是一个简单的Servlet示例：
import java.io.*;
import javax.servlet.*;
import javax.servlet.http.*;
public class HelloServlet extends HttpServlet {
protected void doGet(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response) throws ServletException, IOException {
response.setContentType("text/html");
PrintWriter out = response.getWriter();
out.println("<h1>Hello, World!</h1>");
}
}
在这个例子中，HelloServlet处理GET请求并返回一个简单的HTML响应。
JavaBean技术
JavaBean概述
JavaBean是一种符合特定约定的Java类，用于封装多个对象成一个单一对象（bean）。JavaBean通常用于表示数据模型，便于在不同的Java组件之间传递和共享数据。JavaBean广泛应用于Java EE和Java Web应用中，尤其是在JSP和Servlet中。我们平时可能不知不觉使用的就是JavaBean，可以理解成是一种编码规范的类吧。
主要特点
- 封装性：JavaBean使用私有属性，通过公共的getter和setter方法进行访问和修改，遵循封装原则。
- 可重用性：JavaBean可以在不同的应用程序中重用，支持模块化设计。
- 无参数构造函数：JavaBean必须提供一个无参数构造函数，以便于反射和实例化。
- 可序列化：JavaBean通常实现
Serializable接口，使其可以方便地进行序列化和反序列化。
JavaBean的结构
一个标准的JavaBean通常具有以下结构：
- 私有属性：使用私有访问修饰符定义类的属性。
- 无参数构造函数：提供一个公共的无参数构造函数。
- 公共的getter和setter方法：提供用于访问和修改属性的公共方法。
示例代码
以下是一个简单的JavaBean示例：
import java.io.Serializable;
public class Student implements Serializable {
private String id;
private String name;
private int age;
// 无参数构造函数
public Student() {}
// Getter和Setter方法
public String getId() {
return id;
}
public void setId(String id) {
this.id = id;
}
public String getName() {
return name;
}
public void setName(String name) {
this.name = name;
}
public int getAge() {
return age;
}
public void setAge(int age) {
this.age = age;
}
}
在这个例子中，Student类是一个JavaBean，封装了学生的基本信息，包括学号、姓名和年龄。
使用场景
- 数据传输：在不同层（如控制层和视图层）之间传递数据。
- JSP和Servlet：在Web应用中作为模型对象，通过JSP展示数据或通过Servlet接收表单数据。
- ORM框架：如Hibernate和JPA中，JavaBean常用于映射数据库表。
一、题目
如果在将所有大写字符转换为小写字符、并移除所有非字母数字字符之后，短语正着读和反着读都一样。则可以认为该短语是一个 回文串 。
字母和数字都属于字母数字字符。
给你一个字符串
s，如果它是 回文串 ，返回true；否则，返回false。示例 1：
输入: s = "A man, a plan, a canal: Panama" 输出：true 解释："amanaplanacanalpanama" 是回文串。示例 2：
输入：s = "race a car" 输出：false 解释："raceacar" 不是回文串。示例 3：
输入：s = " " 输出：true 解释：在移除非字母数字字符之后，s 是一个空字符串 "" 。 由于空字符串正着反着读都一样，所以是回文串。提示：
1 <= s.length <= 2 * 105s仅由可打印的 ASCII 字符组成
二、题解
1.朴素写法
一开始不熟悉字符串比较规则，其实本质就是比较ASCII码，转换的地方使用了强制类型转换。多用了一个临时变量ch来储存单个字符，因为多层的嵌套或含有函数的语句比较容易出错且逻辑容易不清晰，不便于修改。
class Solution {
public boolean isPalindrome(String s) {
String temp = "";
for (int i = 0; i < s.length(); i++) {
char ch = s.charAt(i);
if ((ch >= 'a' && ch <= 'z') || (ch >= '0' && ch <= '9')) {
temp += ch;
} else if (ch >= 'A' && ch <= 'Z') {
temp += (char) (ch + 32); // 转换为小写字母
}
}
int i = 0, j = temp.length() - 1;
while (i < j) {
if (temp.charAt(i) != temp.charAt(j)) {
return false;
}
i++;
j--;
}
return true;
}
}
这里判断是否为回文串使用到了while循环和if语句，之所以不用for循环的原因是不知道具体的循环次数。使用两个指针来减少临时空间的额外开销。需要注意的是我一开始的写法是这样的：
class Solution {
public boolean isPalindrome(String s) {
String temp="";
for(int i=0;i<s.length();i++){
if((s.charAt(i)>=97 && s.charAt(i)<=122)||(s.charAt(i)>=48 && s.charAt(i)<=57)){
temp=temp+s.charAt(i);
}
else if(s.charAt(i)>=65 && s.charAt(i)<=90){
char s1=s.charAt(i);
temp=temp+(char)(s1+32);
}
}
int i=0,j=temp.length()-1;
while(i<=j && (temp.charAt(i)==temp.charAt(j))){
i++;
j--;
}
if(i==j+1)
return true;
else
return false;
}
}
这种写法的逻辑有重复之处，可以写成上面那种更为简洁的形式。
2.使用Java自带函数
那么能不能进一步优化呢？注意到Java自带了现成的函数来判断是否为数字和字母。
使用Java自带的函数有几个好处：
-
代码简洁性：内置函数可以大大减少代码量，使代码更易读和维护。
-
性能优化：Java的标准库经过优化，通常比手动实现的版本性能更好，特别是在处理字符串操作时。
-
错误处理：内置函数往往处理了多种边界情况和异常，使得代码更加健壮。
-
可读性：使用内置函数可以提高代码的可读性，其他开发者更容易理解你的意图。
-
功能丰富：Java标准库提供了大量实用的工具，能够快速实现复杂的操作，节省开发时间。
class Solution {
public boolean isPalindrome(String s) {
StringBuilder temp = new StringBuilder();
for (int i = 0; i < s.length(); i++) {
char ch = s.charAt(i);
if (Character.isLetterOrDigit(ch)) {
temp.append(Character.toLowerCase(ch));
}
}
int i = 0, j = temp.length() - 1;
while (i < j) {
if (temp.charAt(i) != temp.charAt(j)) {
return false;
}
i++;
j--;
}
return true;
}
}
3.优化执行性能
既然是简单的题，不能止步于解出题目，想想能不能进一步优化性能？
使用StringBuilder：如果要创建临时字符串，那么可以使用StringBuilder。避免在循环中使用字符串拼接（temp +=），因为这会在每次拼接时创建新的字符串对象，影响性能。
StringBuilder是Java中的一个类，用于创建可变字符串。与String不同，String是不可变的，每次修改都会创建新的对象，而StringBuilder允许在原有对象上进行修改，这样可以提高性能，尤其是在需要频繁拼接或修改字符串的情况下。主要特点：
- 可变性：可以在不创建新对象的情况下修改字符串内容。
- 高效性：在进行多次字符串拼接时，比使用
String更高效。- 多种方法：提供了多种方法，如
append(),insert(),delete(), 和reverse()，方便字符串操作。例如：
java复制代码StringBuilder sb = new StringBuilder(); sb.append("Hello"); sb.append(" "); sb.append("World!"); String result = sb.toString(); // 结果为 "Hello World!"这样使用
StringBuilder可以有效减少内存使用和提高执行效率，特别是在需要进行多次字符串操作的场景中。
有没有不用创建临时字符串的方法？当然有！那就是一边遍历，一边检查是否为回文串。
-
减少循环次数：在构建临时字符串时，可以直接检查字符，而不必将所有字符放入
temp中，直接在比较时处理。 -
使用两个指针：在同一个循环中构建并检查是否为回文，避免多次遍历字符串。
class Solution {
public boolean isPalindrome(String s) {
int left = 0, right = s.length() - 1;
while (left < right) {
// 找到下一个有效字符
while (left < right && !isValid(s.charAt(left))) {
left++;
}
while (left < right && !isValid(s.charAt(right))) {
right--;
}
// 比较字符
if (toLowerCase(s.charAt(left)) != toLowerCase(s.charAt(right))) {
return false;
}
left++;
right--;
}
return true;
}
private boolean isValid(char ch) {
return (ch >= 'a' && ch <= 'z') || (ch >= 'A' && ch <= 'Z') || (ch >= '0' && ch <= '9');
}
private char toLowerCase(char ch) {
if (ch >= 'A' && ch <= 'Z') {
return (char) (ch + 32);
}
return ch;
}
}
如果有性能更高的方法，欢迎大家一起讨论呀！
标签：ch,Java,JavaWeb,temp,Day5,力扣,JSP,Servlet,请求 From： https://blog.csdn.net/spy47_/article/details/142500007