【JavaWeb】Servlet与过滤器

Servlet

• Server+Applet，是一种服务器端的Java应用程序
• 只有当一个服务器端的程序使用了Servlet API的时候，这个服务端的程序才能称之为Servlet
• Servlet是JavaWeb三大组件之一，三大组件是：Servlet程序、Filter过滤器、Listener监听器
• Servlet是运行在服务器上的一个java小程序，它可以接受客户端发送过来的请求，并响应数据给客户端

Servlet做了什么

• 本身不做任何业务处理
• 只是接收请求并决定调用哪个JavaBean去处理请求
• 确定用哪个页面来显示处理返回的数据

JSP与Servlet的关系

Servlet是运行在服务器端的Java应用程序

主要Servlet API介绍

• javax.servlet.Servlet接口
  所有Java Servlet的基础接口类，规定了必须由Servlet具体类实现的方法集
• javax.servlet.GenericServlet类
  是Servlet的通用版本，是一种与协议无关的Servlet
• javax.servlet.http.HttpServlet类
  在GenericServlet基础上扩展的基于Http协议的Servlet

如何创建Servlet

• 实现Servlet接口
• 继承GenericServlet类
• 继承HttpServlet类

Servlet中主要方法

• init()：Servlet的初始化方法，仅仅会执行一次
• service()：处理请求和生成响应
• destroy()：在服务器停止并且程序中的Servlet对象不再使用的时候调用，只执行一次

ServletRequest

• 封装客户的请求信息
• 作用相当于JSP内置对象request

ServletResponse

• 创建响应信息，将处理结果返回给客户端
• 作用相当于JSP内置对象response

ServletConfig

• 包含了Servlet的初始化参数信息

Servlet生命周期

1. 加载和实例化
2. 初始化
3. 处理请求
4. 销毁

Servlet创建

package com.zjl.servlet;

import javax.servlet.ServletConfig;
import javax.servlet.ServletException;
import javax.servlet.http.HttpServlet;
import javax.servlet.http.HttpServletRequest;
import javax.servlet.http.HttpServletResponse;
import java.io.IOException;

/**
 * @author: zjl
 * @datetime: 2024/4/10
 * @desc:
 */
public class HelloServlet extends HttpServlet {
    public HelloServlet() {
        System.out.println("生命周期之——————创建实例");
    }
    @Override
    public void init(ServletConfig config) throws ServletException {
        String mycharset = config.getInitParameter("mycharset");
        System.out.println("初始化时加载配置中的参数为：" + mycharset);
        System.out.println("生命周期之——————初始化");
    }

    //接收Get请求
    @Override
    public void doGet(HttpServletRequest req, HttpServletResponse resp) throws ServletException, IOException {
        System.out.println("生命周期之——————处理请求");
        req.setCharacterEncoding("UTF-8");//设置请求字符集编码
        resp.setCharacterEncoding("UTF-8");//设置响应字符集编码
        req.setAttribute("key","value");//将数据保存在request域，以键值对方式
        req.getSession().setAttribute("sessionKey","sessionValue");//根据request获取所在的session会话，并向会话保存一个数据
        req.getRequestDispatcher("welcome.jsp").forward(req,resp);//转发跳转页面
    }
    //接收POST请求
    @Override
    public void doPost(HttpServletRequest req, HttpServletResponse resp) throws ServletException, IOException {
        System.out.println("生命周期之——————处理请求");
    }

    /*@Override
    protected void service(HttpServletRequest req, HttpServletResponse resp) throws ServletException, IOException {
        System.out.println("生命周期之——————处理请求");
    }*/
    @Override
    public void destroy() {
        System.out.println("生命周期之——————销毁");
    }
}
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Servlet部署与运行

• 修改web.xml（部署描述文件）
  • 添加：把Servlet内部名映射到一个Servlet类名
  • 添加：把用户访问的URL映射到Servlet的内部名

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<web-app xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance" xmlns="http://java.sun.com/xml/ns/javaee"
         xsi:schemaLocation="http://java.sun.com/xml/ns/javaee http://java.sun.com/xml/ns/javaee/web-app_2_5.xsd"
         id="WebApp_ID" version="2.5">
  <welcome-file-list>
    <welcome-file>index.jsp</welcome-file>
  </welcome-file-list>

  <servlet>
    <servlet-name>helloServlet</servlet-name>
    <servlet-class>com.zjl.servlet.HelloServlet</servlet-class>
    <init-param>
      <param-name>mycharset</param-name>
      <param-value>utf-t</param-value>
    </init-param>
  </servlet>
  <servlet-mapping>
    <servlet-name>helloServlet</servlet-name>
    <url-pattern>/hello.do</url-pattern>
  </servlet-mapping>
</web-app>
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• 通过URL访问Servlet
  

ServletConfig类

• ServletConfig类从类名上来看，就知道是Servlet程序的配置信息类
• Servlet程序和ServletConfig对象都是由Tomcat负责创建，我们负责调用
• Servlet程序默认是第一次访问的时候创建，ServletCongfig是每个Servlet程序创建时，就创建一个对应的ServletConfig对象

ServletConfig类的三大作用

1. 可以获取Servlet程序的别名servlet-name的值
2. 获取初始化参数init-param
3. 获取ServletContext对象

	@Override
    public void init(ServletConfig config) throws ServletException {
        String mycharset = config.getInitParameter("mycharset");
        System.out.println("初始化时加载配置中的参数为：" + mycharset);
        System.out.println("生命周期之——————初始化");
        config.getServletContext();
        config.getServletName();
    }
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ServletContext类

1. ServletContext是一个接口，它表示Servlet上下文对象
2. 一个web工程，只有一个ServletContext对象实例
3. ServletContext对象是一个域对象
4. ServletContext是在web工程部署启动的时候创建，在web工程停止的时候销毁

域对象：是可以像Map一样存取数据的对象
这里的域指的是存取数据的操作范围是整个web工程

ServletContext类的四个作用

1. 获取web.xml中配置的上下文参数context-param
   属于整个工程，也就是说所有的Servlet都可以访问到

<!--context-param是上下文参数(它属于整个web工程)-->
<context-param>
  <param-name>username</param-name>
  <param-value>context</param-value>
</context-param>
<!--context-param是上下文参数(它属于整个web工程)-->
<context-param>
  <param-name>password</param-name>
  <param-value>root</param-value>
</context-param>
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2. 获取当前的工程路径，格式：/工程路径

//2、获取当前的工程路径，格式: /工程路径
System.out.println("当前工程路径：" + servletContext.getContextPath());
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3. 获取工程部署后在服务器硬盘上的绝对路径

	@Override
    public void doGet(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response) throws ServletException, IOException {
        //获取工程部署后在服务器硬盘上的绝对路径
        /**
         *      / 斜杠被服务器解析地址为http://ip:port/工程名/  映射到IDEA代码的web目录
         */
        System.out.println("工程部署的路径是：" + servletContext.getRealPath("/"));
        System.out.println("工程下imgs目录的绝对路径是：" + servletContext.getRealPath("/imgs"));
        System.out.println("工程下imgs目录下1.jpg的绝对路径是：" + servletContext.getRealPath("/imgs/1.jpg"));
    }
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4. 像Map一样存取数据

• 当我们存储之前，还未存储的时候，此时去获取数据，是获取不到即返回null
• 一个web工程，只有一个ServletContext对象实例，因此地址一致

	@Override
    public void doGet(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response) throws ServletException, IOException {
        //获取ServletContext对象
        ServletContext servletContext = getServletContext();
        // System.out.println(servletContext);
        System.out.println("保存之前Context1 中获取域数据key1的值是：" + servletContext.getAttribute("key1"));

        servletContext.setAttribute("key1", "value1");

        System.out.println("Context1 中获取域数据key1的值是：" + servletContext.getAttribute("key1"));
    }
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HTTP协议

• 协议是指双方、或多方，相互约定好的，大家都需要遵守的规则，叫协议
• 所谓HTTP协议，就是指：客户端和服务端之间通信时，发送的数据，需要遵守的规则，叫HTTP协议
• HTTP协议中的数据又叫报文
• 客户端给服务器发送数据叫请求
• 服务器给客户端回传数据叫响应

GET请求和POST请求

GET

格式

1. 请求行
   请求的方式
   请求的资源路径[+?+请求参数]
   请求的协议的版本号
2. 请求头
   key : value 组成，不同的键值对，表示不同的含义
   

POST

格式

1. 请求行
   请求的方式
   请求的资源路径[+?+请求参数]
   请求的协议的版本号
2. 请求头
   key : value 组成，不同的键值对，表示不同的含义
3. 请求体 ==> 就是发送给服务器的数据
   

常用的请求头的说明

• Accept：表示客户端可以接受的数据类型
• Accpet-Language：表示客户端可以接受的语言类型
• User-Agent：表示客户端浏览器的信号
• Host：表示请求时的服务器ip和端口号

GET请求和POST请求的种类（即哪些是）

GET请求有：

1. form 标签 method=“get”
2. a 标签
3. link 标签引入 css 文件
4. Script 标签引入 js 文件
5. img 标签引入图片
6. iframe 引入 html 页面
7. 在浏览器地址栏中输入地址后敲回车

POST请求有：

• form 标签 method=“post”

响应的HTTP协议格式

1. 响应行
   响应的协议和版本号
   响应状态码
   响应状态描述符

2. 响应头
   key : value 不同的响应头，有其不同的含义

3. 响应体 ==> 就是回传给客户端的数据
   

常用的响应码

MIME类型说明

• MIME是HTTP协议中的数据类型
• MIME 的英文全称是"Multipurpose Internet Mail Extensions" 多功能 Internet 邮件扩充服务。MIME 类型的格式是“大类型/小类型”，并与某一种文件的扩展名相对应

常见的MIME类型

HttpServletRequest类

• 对应JSP的内置对象request
• 每次只要有请求进入Tomcat服务器，Tomcat服务器就会把请求过来的HTTP协议信息解析好封装到Request对象中，然后传递到service方法或doGet方法或doPost方法中给我们使用。而我们可以通过HttpServletRequest对象，获取到所有请求的信息
• 普通的访问无法访问到WEB-INF目录下的内容，但是请求转发可以访问到

RequestDispatcher requestDispatcher = req.getRequestDispatcher("/WEB-INF/form.html");
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• 无法访问工程以外的资源，因为默认放本工程目录下

RequestDispatcher requestDispatcher = req.getRequestDispatcher("http://www.baidu.com");//会报错
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常用方法

HttpServletResponse类

• 对应JSP内置对象response
• HttpServletResponse类和HttpServletRequest类一样，每次请求进来，Tomcat服务器都会创建一个Response对象传递给Servlet程序去使用。HttpServletRequest表示请求过来的信息，HttpServletResponse表示所有响应的信息
• 我们如果需要设置返回给客户端的信息，都可以通过HttpServletResponse对象来进行设置
• 不共享Request域中数据
• 不能访问WEB-INF下的资源。是因为WEB-INF是受保护的，而浏览器是不能够访问受保护的，当重新第二次到新地址，也是浏览器发送请求，因此不能访问到受保护的WEB-INF目录
• 可以访问工程下的资源

注意：两个流同时只能使用一个
使用了字节流，就不能再使用字符流了，反之亦然，否则就会报错

@WebServlet注解

• 在Servlet中,设置了@WebServlet注解,当请求该Servlet时,服务器就会自动读取当中的信息

• 如果注解@WebServlet(“/category”),则表示该Servlet默认的请求路径为…/category,这里省略了urlPatterns属性名,完整的写法应该是:@WebServlet(urlPatterns = “/category”)

• 如果在@WebServlet中需要设置多个属性,必须给属性值加上属性名称,中间用逗号隔开,否则会报错.

• 若没有设置@WebServlet的name属性，默认值会是Servlet的类完整名称.

• 在servlet3.0以后，web.xml中对Servlet配置，同样可以在@WebServlet注解中配置.

属性列表

过滤器

拦截所有访问web资源的请求或者响应(servlet、Jsp页面、HTML页面)，从而实现我们自己的业务逻辑，这些逻辑可以是实现访问权限的控制、过滤敏感词、压缩响应等功能。

• 是向Web应用程序的请求和响应添加功能的Web服务组件
• 过滤器可以统一地集中处理请求和响应
• 使用过滤器技术实现对请求数据的过滤

原理

过滤器是"链接"在容器的处理过程中的，它会在servlet处理器之前访问进入的请求，并且在响应信息返回客服端之前访问这些响应信息。这样就可以动态的修改请求和响应中的内容。

代码

package com.zjl.filter;

import javax.servlet.*;
import java.io.IOException;

/**
 * @author: zjl
 * @datetime: 2024/4/10
 * @desc:
 */
public class MyCharsetFilter implements Filter {
    private String encode;
    public MyCharsetFilter(){
        System.out.println("生命周期之——创建");
    }
    @Override
    public void init(FilterConfig filterConfig) throws ServletException {
        encode = filterConfig.getInitParameter("encode");
        System.out.println("生命周期之——初始化");
    }

    @Override
    public void doFilter(ServletRequest servletRequest, ServletResponse servletResponse, FilterChain filterChain) throws IOException, ServletException {
        System.out.println("生命周期之——执行过滤");
        servletResponse.setCharacterEncoding(encode);
        servletRequest.setCharacterEncoding(encode);
        filterChain.doFilter(servletRequest,servletResponse);//执行过滤
    }

    @Override
    public void destroy() {
        System.out.println("生命周期之——销毁");
    }
}
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配置

<filter>
    <filter-name>mycharset</filter-name>
    <filter-class>com.zjl.filter.MyCharsetFilter</filter-class>
    <init-param>
      <param-name>encode</param-name>
      <param-value>utf-8</param-value>
    </init-param>
  </filter>
  <filter-mapping>
    <filter-name>mycharset</filter-name>
    <url-pattern>/*</url-pattern>
  </filter-mapping>
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生命周期

• 实例化
• 初始化：init()
• 过滤：doFilter()
• 销毁：destroy()

destroy()

• 当web服务器调用该方法时，表示过滤器将被销毁。

init()

• 当web服务器调用该方法时，表示过滤器将被注册到服务中

doFilter()

• 当服务器调用Filter中的doFilter()方法，它会将每一个请求或者响应传递给下一个资源

备注

• Filter是在应用启动是被创建和初始化的。
• Filter是单例多线程的(创建和初始化只会被执行一次)
• doFilter()方法无论是那一个线程访问，只要由该Filter进行过滤，那么就会执行该Filter的doFilter()方法，并且是每过滤一次就会执行一次doFilter()。
• Filter中destroy方法是在应用被停止时调用的，它意味着销毁这个Filter。
• FilterConfig指的是Filter在web.xml中的注册信息 ，它将注册信息进行封装，然后通过形参的方式传给初始化方法

<filter-mapping>

• <filter-mapping>标签表示拦截匹配，也就是要拦截那些请求。
• <filter-name>:要拦截的过滤器名称
• <url-pattern>:拦截那些路径

<url-pattern>

• 注意Filter中在写拦截所有路径的时候只能写成/*，而不能写成/，因为写成/它就不走拦截器中的doFilter方法了。

• 在Servlet中/*即会拦截动态资源又会拦截静态资源，而/不会拦截动态资源

Filter里面的标签

• dispatcher表示分发器，表示过滤器所拦截的资源被servlet容器调用的方式，可以是REQUEST，INCLUDE，FORWARD，ERROR中的任何一个，默认是REQUEST。
• 用户可以设置多个<dispatcher>子元素用来指定过滤器对资源的多种调用方式进行拦截。

过滤器链

多个过滤器会形成过滤器链

总结：执行原理

Servlet的执行原理：

• 在Servlet中有两个Map，这两个Map的key均为Servlet注册时的值，但value是不同的。第一个Map的value是Servlet实例对象的引用，第二个Map的value为的值，即Servlet类的全限定类名。

• 当对Servlet的请求到达Servlet容器时，会先对请求进行解析，使用该解析出的URL，作为比较对象，从第一个Map中查找是否有匹配的key，若不存在匹配的key，那么读取其value，即Servlet对象的引用，执行该Servlet的service()方法。

• 若不存在匹配的key ，那么再从第二个Map中查找是否有匹配的key。若存在，这读取其value，即读取其value，即要访问的Servlet的全限定类名。然后使用反射机制创建该Servlet实例，并将该实例写入到第一个Map中，然后在执行该Servlet的service()方法。

• 若第二个Map中也没有找到匹配的key，那么就跳转到错误处理页面404。

Filter的执行原理：

• 一个数组与一个Map ：

  • 一个Map：Map的key为的值，value为Filter实例对象的引用
  • 一个数组：存在着与请求相匹配的所有Filter

• 当对某资源的请求到达Web容器时，会先对请求进行解析，使用解析出的URI作为比较对象，从Map中查找是否存在相匹配的key。若存在，那么读取其value，即Filter对象的引用，将该应用存入到数组中。然后继续向后查找，直到将Map查找完毕。这样在数组中就会存在按照查找顺序排好序的Filter引用。

• 数组初始化完毕后，开始按照数组元素顺序进行执行。所有数组中的Filter全部执行完毕后，再跳转到请求的目标资源。