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JavaEE——介绍 HTTPServlet 三部分使用与 cookie 和 session 的阐述

作者：花生_TL007 | 2024-05-05 23:24:15

踩

一、HTTPServlet

在我们写 Servlet 的相关代码时。在创建类时，都会继承 HTTPServlet 后重写其中的某些方法。

核心方法如下所示：
在这里插入图片描述

介绍其中的关键三个方法

这三个方法分别是：
init、service、destory
(doGet、doPost 等方法在前面的文章中已经简单的使用过，这里就不在描述了)

init 方法

在 HTTPServlet 实例化后就被调用一次。
也就是说 Tomcat 在首次收到和该类相关联的请求时就会返回 (类似于 “懒汉模式”)

实现 init 方法如下：
在这里插入图片描述

需要注意的是，实例化的进行只进行一次。

这里通过多次访问页面观察情况：
在这里插入图片描述
很显然，当后续在收到请求时，就不会重复进行实例化了。

destory 方法

当 HTTPServlet 实例不在使用时就会调用。
实现 destory 方法：
在这里插入图片描述

当关闭服务器时，就会调用这个方法：
在这里插入图片描述

注：这里的 destory 方法能不能被执行到，是有待商榷的。

如果通过 Smart Tomcat 的 停止按钮，这个操作本质上就是通过 Tomcat 的 8005 端口，主动停止，就可以触发 destory。
如果直接杀进程，此时就可能会来不及执行 destory 就结束了。

结合三者介绍生命周期

所谓生命周期，就是一个事物，从什么时候开始，什么阶段做什么事，什么时候结束。。。

面试题：Servlet 的生命周期是怎么回事？
对于 Servlet ：
1.开始的时候，执行 init
2.每次收到请求时，执行 service
3.销毁之前，执行 destory

二、HTTPServletRequest(处理请求)

当 Tomcat 通过 SocketAPI 读取 HTTP 请求时，就会按照 HTTP 协议的格式将字符串解析为 HTTPServletRequest 的形式。

核心方法如下所示：
在这里插入图片描述

1.分块介绍方法作用

本人简单的对上面的方法进行了简单的分类，这样就比较便于识别，下面我会简单的进行解释

get 为前缀的方法

这些方法主要的作用就是 获取 HTTP 的内部格式信息，这里通过简单的代码进行演示：
在这里插入图片描述
运行结果展示：

字段中含有 getParameter 字段的方法(前后端交互)：

用来获取 query string 的键值对结构，这些方法是 通过 key 来获取 Value。
这些键值对内容是什么完全是由程序员自定义的。

通过代码来解释 getParameter 的使用：

在 GET 请求的情况下
在前端向后端传输信息时：
这里创建出两个变量作为 key

我们在访问时，提供两个相应的值时，就会在前端展现出来 (此时，如果没有输入值返回值就是 null)，如图：
在 POST 请求的情况下
在前端中为 from 表单的数据向后端传输 信息时：
对于这种情况，后端使用的方法仍然是 getParameter
同样的这里仍然使用上面的两个变量。

使用 from 表单构造一个前端页面和后端进行交互。
输入信息后点击 “提交”，此时使用 Fiddle 进行抓包就会获得的到下面的结果：

注：
这里在构造好 html 文件后，切记要将文件放到 webapp 根目录下

访问时的路径方式为：

字段中含有 getHeader 字段的方法：

就是获取 HTTP 请求中请求头的信息。
代码展示：
在这里插入图片描述
此时，在网页中进行访问，就会在页面上获取到下面的信息：

在这里，如果使用 Fiddle 抓包，也会获得相同的信息。

2.解释前后端的交互过程

这里始终记住一点，此时的前端文件是存放在 webapp 这个文件夹下的。其中的请求，是可以被后端的代码解析到的。
这里通过 from 表单构造的前端页面与后端页面的交互进行简单解释。

前端代码(构造出一个前端请求)：

<body>
    <form action="postParameter" method="post">
        <input type="text" name="studentID">
        <input type="text" name="classID">
        <input type="submit" value="提交">
    </form>
</body>
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后端代码：

//获取请求时的最后一级路径
@WebServlet("/postParameter")
public class PostParameterServlet extends HttpServlet {
    @Override
    protected void doPost(HttpServletRequest req, HttpServletResponse resp) throws ServletException, IOException {
        String studentID = req.getParameter("studentID");
        String classID = req.getParameter("classID");
        //告诉前端页面，这里的 body 的类型格式是什么样的
        resp.setContentType("text/html");
        //将获取到的信息输出到前端页面
        resp.getWriter().write("studentID = " + studentID + "classID = " + classID);
    }
}
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将这里的四部分信息进行简单整合，大致如下图：
在这里插入图片描述

前端代码 ——> 前端页面
通过 from 表单构造出一个 post 请求。
前端页面 ——> 后端接收(Tomcat 服务器)
Tomcat 通过前端的信息构造出 req 和 resp 对象。
其中的值存储在 req 对象中，通过 HTTPServletRequest 中的 getParameter 方法调用其中的值。
后端 ——> 前端(浏览器)
最后通过 resp 编写响应，写回到 Tomcat 中，并返回给浏览器显示。

形象图解：
在这里插入图片描述

3.使用 json 格式创建键值对结构

首先，json 的数据格式如下图所示：
在这里插入图片描述
上面就是将 body 按照这个方式进行了组织。

前端，可以通过 ajax 的方式进行构造，但是在这里，方便起见就是使用 postman 直接构造。

后端代码：

@WebServlet("/postParameter2")
public class PostParameterServlet2 extends HttpServlet {
    @Override
    protected void doPost(HttpServletRequest req, HttpServletResponse resp) throws IOException {
        //这个方法来处理 body 为 json 格式的数据
        //直接将 req 中对象的 body 完整的读取出来
        int length = req.getContentLength();
        //将获取到的字符长度赋给这个数组
        byte[] buffer = new byte[length];
        //定义一个输入流，并且将数据存储下来
        InputStream inputStream = req.getInputStream();
        //读取字符串信息
        inputStream.read(buffer);
        //将这个字符数组构造成一个 String 类型的字符串，并打印在运行结果中
        String body = new String(buffer,0,length,"utf8");
        System.out.println("body: " + body);
        resp.getWriter().write(body);
    }
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如图，使用 postman 构造一个 json 格式字符串：
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发送 post 请求后，就会在运行结果中出现拼接后的字符串结果。

4.使用第三方库 Jackson 构建

在上面的方法中，我们使用了 json 格式传递数据。但是，服务器这边只是将整个 body 读取出来，并没有按照键值对的方式进行处理(还不可以根据 key 获取 Value)

对于上面的问题，使用 Jackson 就可以解决。

通过 maven 引入第三方库
搜索 Jackson 后，第一个应该就是我们需要使用的第三方库。
将找到的 .xml 片段复制到 pom.xml 中
通过代码实现 Jackson 操作
这里的操作会简单很多，使用一行代码就可以完成。

事先准备：
这个代码的实现方式比较特殊，需要一个事先准备好的一个 class 类确定传输的 key 值

class Student{
    public int studentID;
    public int classID;
}
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Jackson 实现数据读取

@WebServlet("/postParameter2")
public class PostParameterServlet2 extends HttpServlet {
    @Override
    protected void doPost(HttpServletRequest req, HttpServletResponse resp) throws IOException {
        //使用 Jackson 的方式实现代码
        ObjectMapper objectMapper = new ObjectMapper();
        //readValue 就是将一个 json 字符串转成一个 Java 对象
        Student student = objectMapper.readValue(req.getInputStream(),Student.class);
        System.out.println(student.studentID + ", " + student.classID);
    }
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运行结果展示
在发送一个请求后，这里仍然会在运行窗口进行打印，如图：

很明显，这里就只是出现了单纯的 Value 值。

这里解释一下 Jackson 的运行流程
在这里，关键的代码就只有一行：

从 body 中读取出 json 格式字符串
根据 第二个参数类对象，构建 Student 实例
解析上面的 json 格式字符串，处理为键值对结构。
遍历所有键值对，与 Student 实例中的元素进行比对，将合适的 Value 设置到该属性中。
返回实例。

三、HTTPServletResponse(处理响应)

上面描述方法，就是根据请求计算响应。之后将响应传递给 Response 内的对象中

Tomcat 就会将这里 Response 对象按照 HTTP 协议的格式，转成字符串，通过 Socket 写回给浏览器。

核心方法
在这里插入图片描述
如上图所示，我将比较重要且相似的方法已经标记出来。

解释其中的部分方法

第一组

这一组的方法 都与 header 有关。
两个不同的方法，针对添加 header 的键值对的原则不同。

第二组

解释 setContentType
这个方法在前面的代码中我们已经使用过了。
其目的是，告诉浏览器这里的 body 是什么类型的文件，以什么形式进行展示。
解释 setCharacterEncoding
这个方法主要是告诉浏览器，这个页面的编码字符集是什么样的。
这里通过代码来简单演示一下其作用:

未设置字符集

@WebServlet("/SetCharacter")
public class TestSetCharacterEncoding extends HttpServlet {
    @Override
    protected void doGet(HttpServletRequest req, HttpServletResponse resp) throws ServletException, IOException {
        String studentID = req.getParameter("studentID");
        String classID = req.getParameter("classID");
        resp.setContentType("text/html");

        resp.getWriter().write("学生ID =" + studentID + "班级ID =" + classID);
    }
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设置字符集

//添加设置字符集
resp.setCharacterEncoding("utf8");
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sendRedirec 方法

这个方法是构造一个重定向响应。
也就是 3XX 的状态码，浏览器会自动跳转到指定的新地址。

同样的，这里通过简单的代码进行验证：

@WebServlet("/redirect")
public class RedirectServlet extends HttpServlet {
    @Override
    protected void doGet(HttpServletRequest req, HttpServletResponse resp) throws ServletException, IOException {
        resp.sendRedirect("https://www.baidu.com");
    }
}
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使用 Fiddle 进行抓包操作，就会获得下面的信息，重定向实现了。
在这里插入图片描述

四、再次阐述 cookie 和 session

这里的 cookie 在本人前面的文章 HTTP协议解释(上篇) 中已经有所简单解释。
在这里，本人会以更加详细的形式对这两个重点信息进行解释。

1、什么是 cookie 以及登录的基本流程

要了解什么是 cookie 首先，我们需要明白下面几个问题：

cookie 是一个什么东西？
这是一个浏览器提供的一个持久化存储数据 (例如登录某些网页时的账号信息) 的机制。
cookie 存储在哪里？
这些信息会存储在客户端的主机硬盘中。根据不同的网站域名，浏览器会分别存储。
cookie 从什么地方来的？
cookie 是从 服务器返回给浏览器的 。
在服务器这边，程序员决定要将什么信息保存到客户端这边。
cookie 最终会回到哪里去？
cookie 中的信息最终会在浏览器访问服务器时，将信息带到请求头 header 中一并传输给服务器。

对于上面的文字解释是比较晦涩的，下面我通过一个最常用的例子来更加详细的解释 cookie 的工作过程：

对于 cookie ，最典型的应用就是标识用户的身份信息，也就是网站的登录功能。
如图：
在这里插入图片描述
针对登录操作： QQ 的服务器会通过数据库来判断用户的身份信息。

登陆成功： 此时，服务器就会将身份信息保存一份。并且向客户端分配一个唯一的身份序号。 这个身份序号 就存储在 cookie 中。(这个唯一的身份序号就被称之为 sessionID)

session (会话)： 服务器会像 hash 这样的表结构一样，将 序号作为 key，身份信息作为 value 存储。

后续请求： 在客户端发出请求时，会同时将 cookie 中的身份序号发送给服务器。此时，服务器就会查询上述的 hash 表，判定用户的身份信息。

这里还有一个设定就是 “过期”。有两种可能。
一种是客户端将 cookie 删除了。
一种是服务器将对应的身份信息删除了。
这就运用在了比较敏感的一些网站上。

2、了解 cookie 和 session 的联系与区别

联系： 在网站登录的功能中，两者需要共同的配合来使用。
区别：

（1）cookie 可以单独进行使用，不搭配 session （实现非登录的情况）

（2）session 也可以不搭配 cookie 使用。（例如手机 app 进行登录就需要 session 此时就没有 cookie 的概念）cookie 是 与浏览器强相关的。

（3）cookie 是 客户端 的存储机制，session 是 服务器 的存储机制。

（4）cookie 中可以存储各种键值对，session 则是专门用来保存用户的身份信息。

（5）cookie 是 HTTP 协议中的一个部分。
session 则可以与 HTTP 协议无关。

3.使用代码简单解释 cookie 和 session 的工作原理

要解释这两个的工作原理，可以通过一个简单的 模拟登陆页面 进行解释。

涉及到的东西大致为下面四个部分：
两个页面：
1.登录页面
2.主页面
两个 servlet：
1.处理的登录请求的 LoginServlet 判定用户名和密码。
2.构建主页面的 IndexServlet

流程图如下：
在这里插入图片描述

编写前端登录页面

使用 from 表单就可以编写出一个登录请求页面。

<!DOCTYPE html>
<html lang="en">
<head>
    <meta charset="UTF-8">
    <meta name="viewport" content="width=device-width, initial-scale=1.0">
    <title>登录页面</title>
</head>
<body>
    <form action="login" method="post">
        <input type="text" name="username">
        <br>
        <input type="password" name="password">
        <br>
        <input type="submit" value="登陆">
    </form>
</body>
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通过抓包我们可以获取到下面各个元素之间的联系：
在这里插入图片描述

编写 LoginServlet 处理登录请求

简单思路如下：
（1）首先，我们通过前端的代码已经知道会发出一个 post 请求。用户的信息就存在于 post 请求的 body 中。
（2）对此，后端首先会获取前端 body 中的信息。在于后端中的信息核对（这里方便期间就先写死了数据）
（3）最后会创建出一个新的 session 会话。将用户名信息进行保存，并重定向到主页面。

代码如下（详细解释已经在代码注释中）：

package login;

import javax.servlet.ServletException;
import javax.servlet.annotation.WebServlet;
import javax.servlet.http.HttpServlet;
import javax.servlet.http.HttpServletRequest;
import javax.servlet.http.HttpServletResponse;
import javax.servlet.http.HttpSession;
import java.io.IOException;

@WebServlet("/login")
public class LoginServlet extends HttpServlet {
    @Override
    protected void doPost(HttpServletRequest req, HttpServletResponse resp) throws ServletException, IOException {
        //获取到前端页面 body 中的用户名以及密码信息
        String username = req.getParameter("username");
        String password = req.getParameter("password");
        // 在获取到相应信息后，就需要对信息进行核对。
        // 正常情况下是需要数据库进行存储信息,此处为了方便就直接将用户信息写死
        // 这里约定用户有 zhangsan 和 lisi
        // 密码都为 123
        if(!username.equals("zhangsan") && !username.equals("lisi")){
            //登录失败
            //后端反馈登录失败信息
            System.out.println("登录失败，请重新登录");
            //进行页面的重定向，将页面返回到登录页
            resp.sendRedirect("login.html");
            return;
        }
        if(!password.equals("123")){
            //登录失败
            //后端反馈登录失败信息
            System.out.println("登录失败，请重新登录");
            //进行页面的重定向，将页面返回到登录页
            resp.sendRedirect("login.html");
            return;
        }
        //登陆成功
        // 1. 创建出一个会话
        // 这里设定的 true 是为了判读是否需要创建一个新的 会话
        HttpSession session = req.getSession(true);
        // 2，将当前用户的用户名保存到会话中
        session.setAttribute("username",username);
        // 3，重定向到主页面
        resp.sendRedirect("index");
    }
}
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解释 Session 方法的工作原理
session (会话) 是一个键值对。
key 是 sessionID
value 是 HttpSession 对象
问题一：

这里设定为 true ，就会先判定当前请求是否已经有对应的会话了。（就是拿请求中的 cookie 中的 SessionID 来查哈希表）
此时，若 SessionID不存在，就会创建新的会话。并插入到哈希表。
如果 查到了 就直接返回查到的结果。
创建过程：

问题二：

这里的 setAttribute 、getAttribute 就是来存取键值对。这里的键值对内容由程序员自己定义。
在服务器中，会话的组织形式如图所示：

编写 IndexServlet 生成主页

简单思路如下：
（1）首先获取当前用户的登录情况。
（2）获取到前面绘画中的用户名信息
（3）在页面中输出信息

代码如下：（同样的，详细解释已经在代码中注释出来）

package login;

import javax.servlet.ServletException;
import javax.servlet.annotation.WebServlet;
import javax.servlet.http.HttpServlet;
import javax.servlet.http.HttpServletRequest;
import javax.servlet.http.HttpServletResponse;
import javax.servlet.http.HttpSession;
import java.io.IOException;

@WebServlet("/index")
public class IndexServlet extends HttpServlet {
    //通过重定向，浏览器发送的会是一个 get 请求
    @Override
    protected void doGet(HttpServletRequest req, HttpServletResponse resp) throws ServletException, IOException {
        // 首先判断用户的登录状态
        // 如果还没有登录，就请求先登录
        // 已经登录了，就根据当前会话中的用户名，显示到页面上

        //首先获取当的会话，并不创建新的会话
        // 如果会话存在，则表明当前的用户已经登录了
        // 如果会话不存在，则表名当前用户处于未登录状态
        HttpSession session = req.getSession(false);
        if(session == null){
            //服务器信息反馈
            System.out.println("用户未登录");
            // 此时进行重定向，定向到登录页面
            resp.sendRedirect("login.html");
            return;
        }
        // 从前面的会话中获取到用户信息
        String username = (String) session.getAttribute("username");
        // 构造一个页面
        // 设定页面输出的格式
        resp.setContentType("text/html;charset=utf8");
        // 在页面输出信息
        resp.getWriter().write("欢迎 "+ username + " 登录！");
    }
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问题一：
结合前面的代码。

登录页面最后的重定向，就定向到了当前的页面中。

4.总结

对于上述的完整代码，本人已经放置到码云之中 cookie&Session

最后，我们通过抓包工具，就可以很明确的了解到整个代码的运行逻辑，如下图：
在这里插入图片描述
在完成一次登陆之后，后续多次请求服务器，都会带上这了 cookie 的值 (也就是 SessionID)。

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JavaEE——介绍 HTTPServlet 三部分使用与 cookie 和 session 的阐述

文章目录

一、HTTPServlet

介绍其中的关键 三个方法

二、HTTPServletRequest(处理请求)

1.分块介绍方法作用

get 为前缀的方法

字段中 含有 getParameter 字段 的方法(前后端交互)：

字段中 含有 getHeader 字段 的方法：

2.解释前后端的交互过程

3.使用 json 格式创建键值对结构

4.使用第三方库 Jackson 构建

三、HTTPServletResponse(处理响应)

解释其中的部分方法

第一组

第二组

sendRedirec 方法

四、再次阐述 cookie 和 session

1、什么是 cookie 以及登录的基本流程

2、了解 cookie 和 session 的联系与区别

3.使用代码简单解释 cookie 和 session 的工作原理

4.总结

介绍其中的关键三个方法

字段中含有 getParameter 字段的方法(前后端交互)：

字段中含有 getHeader 字段的方法：