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课程内容
SpringBootWeb入门
HTTP协议
Web服务器-Tomcat
1. Tomcat
1.1 简介
Tomcat服务器软件是一个免费的开源的web应用服务器。是Apache软件基金会的一个核心项目。由Apache,Sun和其他一些公司及个人共同开发而成。
由于Tomcat只支持Servlet/JSP少量JavaEE规范,所以是一个开源免费的轻量级Web服务器。
JavaEE规范: JavaEE => Java Enterprise Edition(Java企业版)
JavaEE规范就是指Java企业级开发的技术规范总和。包含13项技术规范:JDBC、JNDI、EJB、RMI、JSP、Servlet、XML、JMS、Java IDL、JTS、JTA、JavaMail、JAF
因为Tomcat支持Servlet/JSP规范,所以Tomcat也被称为Web容器、Servlet容器。JavaWeb程序需要依赖Tomcat才能运行。
Tomcat的官网: Apache Tomcat® - Welcome!
1.2 基本使用
1.2.1 下载
直接从官方网站下载:Apache Tomcat® - Apache Tomcat 9 Software Downloads
Tomcat软件类型说明:
tar.gz文件,是linux和mac操作系统下的压缩版本
zip文件,是window操作系统下压缩版本(我们选择zip文件)
大家可以自行下载,也可以直接使用资料中已经下载好的资源,
Tomcat的软件程序 :/资料/安装包/apache-tomcat-9.0.27-windows-x64.zip
1.2.2 安装与卸载
安装: Tomcat是绿色版,直接解压即安装
在E盘的develop目录下,将
apache-tomcat-9.0.27-windows-x64.zip
进行解压缩,会得到一个apache-tomcat-9.0.27
的目录,Tomcat就已经安装成功。
注意,Tomcat在解压缩的时候,解压所在的目录可以任意,但最好解压到一个不包含中文和空格的目录,因为后期在部署项目的时候,如果路径有中文或者空格可能会导致程序部署失败
打开apache-tomcat-9.0.27
目录就能看到如下目录结构,每个目录中包含的内容需要认识下
bin:目录下有两类文件,一种是以.bat
结尾的,是Windows系统的可执行文件,一种是以.sh
结尾的,是Linux系统的可执行文件。
webapps:就是以后项目部署的目录
卸载:卸载比较简单,可以直接删除目录即可
1.2.3 启动与关闭
启动Tomcat
-
双击tomcat解压目录/bin/startup.bat文件即可启动tomcat
注意: tomcat服务器启动后,黑窗口不会关闭,只要黑窗口不关闭,就证明tomcat服务器正在运行
Tomcat的默认端口为8080,所以在浏览器的地址栏输入:http://127.0.0.1:8080
即可访问tomcat服务器
127.0.0.1 也可以使用localhost代替。如:
http://localhost:8080
-
能看到以上图片中Apache Tomcat的内容就说明Tomcat已经启动成功
注意事项 :Tomcat启动的过程中,遇到控制台有中文乱码时,可以通常修改conf/logging.prooperties文件解决
关闭: 关闭有三种方式
1、强制关闭:直接x掉Tomcat窗口(不建议)
2、正常关闭:bin\shutdown.bat
3、正常关闭:在Tomcat启动窗口中按下 Ctrl+C
-
说明:如果按下Ctrl+C没有反映,可以多按几次
1.2.4 常见问题
问题1:Tomcat启动时,窗口一闪而过
-
检查JAVA_HOME环境变量是否正确配置
问题2:端口号冲突
-
发生问题的原因:Tomcat使用的端口被占用了。
-
解决方案:换Tomcat端口号
-
要想修改Tomcat启动的端口号,需要修改 conf/server.xml文件
-
注: HTTP协议默认端口号为80,如果将Tomcat端口号改为80,则将来访问Tomcat时,将不用输入端口号。
2. Servlet
2.1 快速入门
2.1.1 什么是Servlet
Servlet 是运行在Web服务器中的小型java程序,是Java提供的一门动态web资源开发技术。通常通过HTTP协议接收和响应来自于客户端的请求。
Servlet 是JavaEE规范之一,其实就是一个接口(定义Servlet需实现Servlet接口 或 继承HttpServlet) ,并由web服务器运行Servlet。
2.1.2 入门程序
需求:使用Servlet开发一个Web应用,浏览器发起请求 /hello 之后,给浏览器返回一个字符串 "Hello Xxx"。
步骤:
1). 准备:创建maven项目(设置打包方式为war),导入Servlet坐标(provided)
<dependency>
<groupId>javax.servlet</groupId>
<artifactId>javax.servlet-api</artifactId>
<version>4.0.1</version>
<scope>provided</scope>
</dependency>
2). 定义一个类,实现Servlet接口(继承HttpServlet),并实现所有方法。在Servlet类上使用@WebServlet注解,配置该Servlet的访问路径。
@WebServlet(urlPatterns = "/hello")
public class HelloServlet2 extends HttpServlet {
@Override
protected void doGet(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response) throws ServletException, IOException {
//接收请求参数
String name = request.getParameter("name");
//响应结果
String respMsg = "<h1>Hello, " + name + " ~</h1>";
response.getWriter().write(respMsg);
}
@Override
protected void doPost(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response) throws ServletException, IOException {
doGet(request, response);
}
}
3). 将开发好的Servlet部署在外部的Tomcat服务器中运行。
选择 Edit Configurations
。
选择 Tomcat Server
。
点击 Deployment
选择要部署的项目。
点击上方的小三角 ,启动Tomcat 服务。
启动完毕,会看到Tomcat输出的日志。
4). 打开浏览器,访问测试 http://localhost:9000/demo01/hello
2.1.3 注意事项
-
Servlet项目打包方式需要设置为 war。
<packaging>war</packaging>
-
servlet-api 依赖的作用范围
<scope>
必须设置为provided
。<scope>provided</scope>
2.2 执行流程
Servlet的入门程序我们都已经完成了,并将其部署到了Tomcat服务器中进行测试,可以正常访问到Servlet程序。 那接下来,我们就来研究一下Servlet的执行流程。
研究Servlet的执行流程,主要就是研究,我们在浏览器地址栏访问 http://localhost:8080/servlet-demo/hello?name=Tomcat
,是如何访问到我们的服务中部署的servlet-demo
这个应用的。
1). 定位服务器
通过url地址中的ip/主机 与 端口号 http://localhost:8080
,首先会定位到我们要访问的Web服务器。
而在一个web服务器中,是可以部署多个应用程序的。那我们具体要访问到那个项目呢 ? 接下来,我们再来看如何定位到要访问的应用程序的。
2). 定位项目
通过端口号之后的 servlet-demo
,就可以定位到Web服务器中部署的应用。
而我们知道在一个应用中呢,是可以有多个Servlet程序的,那如何定位到要访问的是哪一个Servlet呢 ?
3). 定位Servlet
那么通过请求路径中的最后一个部分 /hello
就可以知道我们要访问的Servlet程序是 HelloServlet
,因为 HelloServlet
的请求路径是 /hello
。
4). 执行Servlet
定位到Servlet程序后,那接下来,就会指定这个Servlet程序,那具体调用Servlet程序中的哪个方法呢 (doGet
或 doPost
) ?
由于我们再浏览器地址栏发起的请求,请求方式都是Get,所以Web服务器会自动调用Servlet的 doGet
方法。
-
Servlet 对象是由谁创建的,Servlet的doGet方法是由谁调用的?
-
Servlet对象由Web服务器创建,Servlet方法由Web服务器调用。
-
-
HttpServletRequest:用于封装所有的请求数据。
-
HttpServletResponse:用于封装所有的响应数据。
3. HTTP协议
3.1 HTTP-概述
3.1.1 介绍
HTTP:Hyper Text Transfer Protocol(超文本传输协议),规定了浏览器与服务器之间数据传输的规则。
-
http是互联网上应用最为广泛的一种网络协议
-
http协议要求:浏览器在向服务器发送请求数据时,或是服务器在向浏览器发送响应数据时,都必须按照固定的格式进行数据传输
如果想知道http协议的数据传输格式有哪些,可以打开浏览器,点击F12
打开开发者工具,点击Network
来查看
浏览器向服务器进行请求时:
-
服务器按照固定的格式进行解析
服务器向浏览器进行响应时:
-
浏览器按照固定的格式进行解析
所以,我们学习HTTP主要就是学习请求和响应数据的具体格式内容。
3.1.2 特点
我们刚才初步认识了HTTP协议,那么我们在看看HTTP协议有哪些特点:
-
基于TCP协议: 面向连接,安全
TCP是一种面向连接的(建立连接之前是需要经过三次握手)、可靠的、基于字节流的传输层通信协议,在数据传输方面更安全
-
基于请求-响应模型: 一次请求对应一次响应(先请求后响应)
请求和响应是一一对应关系,没有请求,就没有响应
-
HTTP协议是无状态协议: 对于数据没有记忆能力。每次请求-响应都是独立的
无状态指的是客户端发送HTTP请求给服务端之后,服务端根据请求响应数据,响应完后,不会记录任何信息。
-
缺点: 多次请求间不能共享数据
-
优点: 速度快
请求之间无法共享数据会引发的问题:
-
如:京东购物。加入购物车和去购物车结算是两次请求
-
由于HTTP协议的无状态特性,加入购物车请求响应结束后,并未记录加入购物车是何商品
-
发起去购物车结算的请求后,因为无法获取哪些商品加入了购物车,会导致此次请求无法正确展示数据
具体使用的时候,我们发现京东是可以正常展示数据的,原因是Java早已考虑到这个问题,并提出了使用会话技术(Cookie、Session)来解决这个问题。具体如何来做,我们后面课程中会讲到。
刚才提到HTTP协议是规定了请求和响应数据的格式,那具体的格式是什么呢?
-
3.2 HTTP-请求协议
浏览器和服务器是按照HTTP协议进行数据通信的。
HTTP协议又分为:请求协议和响应协议
-
请求协议:浏览器将数据以请求格式发送到服务器
-
包括:请求行、请求头 、请求体
-
-
响应协议:服务器将数据以响应格式返回给浏览器
-
包括:响应行 、响应头 、响应体
-
3.2.1 请求数据格式
在HTTP1.1版本中,浏览器访问服务器的几种方式:
请求方式 | 请求说明 |
---|---|
GET | 获取资源。<br/>向特定的资源发出请求。例:itheima_百度搜索 |
POST | 传输实体主体。<br/>向指定资源提交数据进行处理请求(例:上传文件),数据被包含在请求体中。 |
OPTIONS | 返回服务器针对特定资源所支持的HTTP请求方式。<br/>因为并不是所有的服务器都支持规定的方法,为了安全有些服务器可能会禁止掉一些方法,例如:DELETE、PUT等。那么OPTIONS就是用来询问服务器支持的方法。 |
HEAD | 获得报文首部。<br/>HEAD方法类似GET方法,但是不同的是HEAD方法不要求返回数据。通常用于确认URI的有效性及资源更新时间等。 |
PUT | 传输文件。<br/>PUT方法用来传输文件。类似FTP协议,文件内容包含在请求报文的实体中,然后请求保存到URL指定的服务器位置。 |
DELETE | 删除文件。<br/>请求服务器删除Request-URI所标识的资源 |
TRACE | 追踪路径。<br/>回显服务器收到的请求,主要用于测试或诊断 |
CONNECT | 要求用隧道协议连接代理。<br/>HTTP/1.1协议中预留给能够将连接改为管道方式的代理服务器 |
在我们实际应用中常用的也就是 :GET、POST
GET方式的请求协议:
-
请求行 :HTTP请求中的第一行数据。由:
请求方式
、资源路径
、协议/版本
组成(之间使用空格分隔)-
请求方式:GET
-
资源路径:/brand/findAll?name=OPPO&status=1
-
请求路径:/brand/findAll
-
请求参数:name=OPPO&status=1
-
请求参数是以key=value形式出现
-
多个请求参数之间使用
&
连接请求路径和请求参数之间使用?
连接
-
-
-
协议/版本:HTTP/1.1
-
-
请求头 :第二行开始,上图黄色部分内容就是请求头。格式为key: value形式
-
http是个无状态的协议,所以在请求头设置浏览器的一些自身信息和想要响应的形式。这样服务器在收到信息后,就可以知道是谁,想干什么了
常见的HTTP请求头有:
Host: 表示请求的主机名 User-Agent: 浏览器版本。 例如:Chrome浏览器的标识类似Mozilla/5.0 ...Chrome/79 ,IE浏览器的标识类似Mozilla/5.0 (Windows NT ...)like Gecko Accept:表示浏览器能接收的资源类型,如text/*,image/*或者*/*表示所有; Accept-Language:表示浏览器偏好的语言,服务器可以据此返回不同语言的网页; Accept-Encoding:表示浏览器可以支持的压缩类型,例如gzip, deflate等。 Content-Type:请求主体的数据类型 Content-Length:数据主体的大小(单位:字节)
-
举例说明:服务端可以根据请求头中的内容来获取客户端的相关信息,有了这些信息服务端就可以处理不同的业务需求。
比如:
不同浏览器解析HTML和CSS标签的结果会有不一致,所以就会导致相同的代码在不同的浏览器会出现不同的效果
服务端根据客户端请求头中的数据获取到客户端的浏览器类型,就可以根据不同的浏览器设置不同的代码来达到一致的效果(这就是我们常说的浏览器兼容问题)
-
请求体 :存储请求参数
-
GET请求的请求参数在请求行中,故不需要设置请求体
-
POST方式的请求协议:
-
请求行(以上图中红色部分):包含请求方式、资源路径、协议/版本
-
请求方式:POST
-
资源路径:/brand
-
协议/版本:HTTP/1.1
-
-
请求头(以上图中黄色部分)
-
请求体(以上图中绿色部分) :存储请求参数
-
请求体和请求头之间是有一个空行隔开(作用:用于标记请求头结束)
-
GET请求和POST请求的区别:
区别方式 | GET请求 | POST请求 |
---|---|---|
请求参数 | 请求参数在请求行中。<br/>例:/brand/findAll?name=OPPO&status=1 | 请求参数在请求体中 |
请求参数长度 | 请求参数长度有限制(浏览器不同限制也不同) | 请求参数长度没有限制 |
安全性 | 安全性低。原因:请求参数暴露在浏览器地址栏中。 | 安全性相对高 |
3.2.2 请求数据获取
Web服务器对HTTP协议的请求数据进行解析,并进行了封装(HttpServletRequest),并在调用Servlet方法的时候传递给了Servlet。这样,就使得程序员不必直接对协议进行操作,让Web开发更加便捷。
代码演示:
@WebServlet(urlPatterns = "/req")
public class RequestServlet extends HttpServlet {
@Override
protected void doGet(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response) throws ServletException, IOException {
//1. 获取请求方式 ;
String method = request.getMethod();
//2. 获取请求路径 ;
String uri = request.getRequestURI();
StringBuffer url = request.getRequestURL();
//3. 获取请求参数 ;
String name = request.getParameter("name");
//4. 获取请求头 ;
String ua = request.getHeader("User-Agent");
//5. 获取请求协议 ;
String scheme = request.getScheme();
//6. 获取查询字符串 ;
String queryString = request.getQueryString();
System.out.println("method: "+method);
System.out.println("uri: "+uri);
System.out.println("url: "+url);
System.out.println("name: "+name);
System.out.println("ua: "+ua);
System.out.println("scheme: "+scheme);
System.out.println();
}
}
3.3 HTTP-响应协议
3.3.1 响应数据格式
3.3.1.1 格式介绍
与HTTP的请求一样,HTTP响应的数据也分为3部分:响应行、响应头 、响应体
-
响应行(以上图中红色部分):响应数据的第一行。响应行由
协议及版本
、响应状态码
、状态码描述
组成-
协议/版本:HTTP/1.1
-
响应状态码:200
-
状态码描述:OK
-
-
响应头(以上图中黄色部分):响应数据的第二行开始。格式为key:value形式
-
http是个无状态的协议,所以可以在请求头和响应头中设置一些信息和想要执行的动作,这样,对方在收到信息后,就可以知道你是谁,你想干什么
常见的HTTP响应头有:
Content-Type:表示该响应内容的类型,例如text/html,image/jpeg ; Content-Length:表示该响应内容的长度(字节数); Content-Encoding:表示该响应压缩算法,例如gzip ; Cache-Control:指示客户端应如何缓存,例如max-age=300表示可以最多缓存300秒 ; Set-Cookie: 告诉浏览器为当前页面所在的域设置cookie ;
-
-
响应体(以上图中绿色部分): 响应数据的最后一部分。存储响应的数据
-
响应体和响应头之间有一个空行隔开(作用:用于标记响应头结束)
-
3.3.1.2 响应状态码
状态码分类 | 说明 |
---|---|
1xx | 响应中 --- 临时状态码。表示请求已经接受,告诉客户端应该继续请求或者如果已经完成则忽略 |
2xx | 成功 --- 表示请求已经被成功接收,处理已完成 |
3xx | 重定向 --- 重定向到其它地方,让客户端再发起一个请求以完成整个处理 |
4xx | 客户端错误 --- 处理发生错误,责任在客户端,如:客户端的请求一个不存在的资源,客户端未被授权,禁止访问等 |
5xx | 服务器端错误 --- 处理发生错误,责任在服务端,如:服务端抛出异常,路由出错,HTTP版本不支持等 |
参考: 资料/响应状态码.md
关于响应状态码,我们先主要认识三个状态码,其余的等后期用到了再去掌握:
-
200 ok
客户端请求成功 -
404 Not Found
请求资源不存在 -
500 Internal Server Error
服务端发生不可预期的错误
3.3.2 响应数据设置
Web服务器对HTTP协议的响应数据进行了封装(HttpServletResponse),并在调用Servlet方法的时候传递给了Servlet。这样,就使得程序员不必直接对协议进行操作,让Web开发更加便捷。
代码演示:
@WebServlet(urlPatterns = "/resp")
public class ResponseServlet extends HttpServlet {
@Override
protected void doGet(HttpServletRequest req, HttpServletResponse resp) throws ServletException, IOException {
//1. 设置响应状态码
//resp.setStatus(HttpServletResponse.SC_INTERNAL_SERVER_ERROR);
//2. 设置响应头
resp.setHeader("Content-Type", "text/html;charset=UTF-8");
//3. 设置响应体 - 获取字符输出流
resp.getWriter().write("<h1>Hello HTTP ~</h1>");
}
}
响应状态码 和 响应头如果没有特殊要求的话,通常不手动设定。服务器会根据请求处理的逻辑,自动设置响应状态码和响应头。
4. SpringBootWeb入门
刚才我们讲解了基于原始的Servlet程序开发Web应用,并基于此讲解了Http协议。 那接下来呢,我们就要来讲解现在企业开发的主流技术 SpringBoot,并基于SpringBoot进行Web程序的开发 。
4.1 概述
在没有正式的学习SpringBoot之前,我们要先来了解下什么是Spring。
我们可以打开Spring的官网(Spring | Home),去看一下Spring的简介:Spring makes Java simple。
Spring的官方提供很多开源的项目,我们可以点击上面的projects,看到spring家族旗下的项目,按照流行程度排序为:
Spring发展到今天已经形成了一种开发生态圈,Spring提供了若干个子项目,每个项目用于完成特定的功能。而我们在项目开发时,一般会偏向于选择这一套spring家族的技术,来解决对应领域的问题,那我们称这一套技术为spring全家桶。
而Spring家族旗下这么多的技术,最基础、最核心的是 SpringFramework。其他的spring家族的技术,都是基于SpringFramework的,SpringFramework中提供很多实用功能,如:依赖注入、事务管理、web开发支持、数据访问、消息服务等等。
而如果我们在项目中,直接基于SpringFramework进行开发,存在两个问题:配置繁琐、入门难度大。
所以基于此呢,spring官方推荐我们从另外一个项目开始学习,那就是目前最火爆的SpringBoot。
通过springboot就可以快速的帮我们构建应用程序,所以springboot呢,最大的特点有两个 :
-
简化配置
-
快速开发
Spring Boot 可以帮助我们非常快速的构建应用程序、简化开发、提高效率 。
接下来,我们就直接通过一个SpringBoot的web入门程序,让大家快速感受一下,基于SpringBoot进行Web开发的便捷性。
4.2 入门程序
4.2.1 需求
需求:基于SpringBoot的方式开发一个web应用,浏览器发起请求/hello后,给浏览器返回字符串 "Hello World ~"。
4.2.2 开发步骤
第1步:创建SpringBoot工程,并勾选Web开发相关依赖
第2步:定义HelloController类,添加方法hello,并添加注解
第3步:测试运行
1). 创建SpringBoot工程(需要联网)
基于Spring官方骨架,创建SpringBoot工程。
基本信息描述完毕之后,勾选web开发相关依赖。
点击Finish之后,就会联网创建这个SpringBoot工程,创建好之后,结构如下:
<font color='red'>注意:在联网创建过程中,会下载相关资源(请耐心等待) </font>
2). 定义请求处理类
在com.itheima这个包下新建一个类:HelloController
package com.itheima;
import org.springframework.web.bind.annotation.RequestMapping;
import org.springframework.web.bind.annotation.RestController;
@RestController
public class HelloController {
@RequestMapping("/hello")
public String hello(String name){
System.out.println("HelloController .... hello : " + name);
return "Hello , " + name;
}
}
3). 运行测试
运行SpringBoot自动生成的引导类
打开浏览器,输入 http://localhost:8080/hello?name=itheima
4.3 入门程序解析
入门程序我们已经搞定了,接下来,我们就一起来解析一下我们所编写的入门程序。
4.3.1 main方法如何启动Tomcat ?
因为我们在创建springboot项目的时候,选择了web开发的起步依赖 spring-boot-starter-web。而spring-boot-starter-web依赖,又依赖了spring-boot-starter-tomcat,由于maven的依赖传递特性,那么在我们创建的springboot项目中也就已经有了tomcat的依赖,这个其实就是springboot中内嵌的tomcat。
而我们运行引导类中的main方法,其实启动的就是springboot中内嵌的Tomcat服务器。 而我们所开发的项目,也会自动的部署在该tomcat服务器中,并占用8080端口号 。
4.3.2 Tomcat是一个servlet容器,为什么可以运行我们编写的HelloController?
首先,大家需要知道,Tomcat是一个Servlet容器,而我们编写的Controller程序是不能被Tomcat服务器识别的。
那我们在浏览器地址栏访问 http://localhost:8080/hello?name=Tom
时是如何访问到HelloController程序的呢? 这是因为啊,虽然我们没有编写Servlet程序,但是呢,在Springboot框架的底层源码中,给我们提供了一个核心的Servlet程序,叫 DispatcherServlet
。
而DispatcherServlet
是一个Servlet程序,继承了HttpServlet。
前端发起的所有请求到达服务器之后,都会被DispatcherServlet接收并处理,而DispatcherServlet并不会直接对请求进行处理,而是将请求转发给后面我们自己编写的Controller程序,最终有Controller程序来进行请求的处理。
所以,我们基于Springboot进行Web程序的开发,是不需要直接编写原始的Servlet程序的,我们只需要编写Controller程序,来接收请求,响应数据即可。
学到这, 今天的内容算是写完了, 有什么不懂的可以在底下交流讨论喔!
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