卷妹的成长日记之javaweb day1

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😘系列专栏：java学习

👕参考网站：尚硅谷

💻首发时间：🎞2022年6月25日🎠

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Servlet

关于系统架构

1. 系统架构包括什么形式？

   • C/S架构

   • B/S架构

2. C/S架构？

   • Client / Server（客户端 / 服务器）

   • C/S架构的软件或者说系统有哪些呢？

     • QQ（先去腾讯官网下载一个QQ软件，几十MB，然后把这个客户端软件安装上去，然后输入QQ号以及密码，登录之后，就可以和你的朋友聊天了，就可以使用这个软件了。）

   • C/S架构的特点：需要安装特定的客户端软件。

   • C/S架构的系统优点和缺点分别是什么？

     • 优点：

       • 速度快（软件中的数据大部分都是集成到客户端软件当中的，很少量的数据从服务器端传送过来，所以C/S结构的系统速度快）

       • 体验好（速度又快，界面又酷炫，当然体验好了。）

       • 界面酷炫（专门的语言去实现界面的，更加灵活。）

       • 服务器压力小（因为大量的数据都是集成在客户端软件当中，所以服务器只需要传送很少的数据量，当然服务器压力小。）

       • 安全（因为大量的数据是集成在客户端软件当中的，并且客户端有很多个，服务器虽然只有一个，就算服务器那边地震了，火灾了，服务器受损了，问题也不大，因为大量的数据在多个客户端上有缓存，有存储，所以从这个方面来说，C/S结构的系统比较安全。）

       • .....

     • 缺点：

       • 升级维护比较差劲。（升级维护比较麻烦。成本比较高。每一个客户端软件都需要升级。有一些软件不是那么容易安装的。）

3. B/S架构？

   • B/S（Browser / Server，浏览器 / 服务器）

   • http://www.baidu.com

   • http://www.jd.com

   • http://www.126.com

   • B/S结构的系统是不是一个特殊的C/S系统？

     • 实际上B/S结构的系统还是一个C/S，只不过这个C比较特殊，这个Client是一个固定不变浏览器软件。

   • B/S结构的系统优点和缺点是：

     • 优点：

       • 升级维护方便，成本比较低。（只需要升级服务器端即可。）

       • 不需要安装特定的客户端软件，用户操作极其方便。只需要打开浏览器，输入网址即可。

     • 缺点：

       • 速度慢（不是因为带宽低的问题，是因为所有的数据都是在服务器上，用户发送的每一个请求都是需要服务器全身心的响应数据，所以B/S结构的系统在网络中传送的数据量比较大。）

       • 体验差（界面不是那么酷炫，因为浏览器只支持三个语言HTML CSS JavaScript。在加上速度慢。）

       • 不安全（所有的数据都在服务器上，只要服务器发生火灾，地震等不可抗力，最终数据全部丢失。）

       • ....

4. C/S和B/S结构的系统，哪个好，哪个不好？

   • 这个问题问的没有水平。并不是哪个好，哪个不好。不同结构的系统在不同的业务场景下有不同的适用场景。

   • 娱乐性软件建议使用？

     • C/S 结构

   • 公司内部使用的一些业务软件建议使用？

     • 公司内部使用的系统，需要维护成本低。

     • 公司内部使用的系统，不需要很酷炫。

     • 公司内部使用的企业级系统主要是能够进行数据的维护即可。

     • B/S 结构。

5. 注意了：开发B/S结构的系统，其实就是开发网站，其实就是开发一个WEB系统。

   • 开发一个WEB系统你需要会哪些技术？

     • WEB前端（运行在浏览器上的程序。）

       • HTML

       • CSS

       • JavaScript

     • WEB后端（WEB服务器端的程序。）

       • Java可以（Java做WEB开发我们称为JavaWEB开发。JavaWEB开发最核心的规范：Servlet【Server Applet服务器端的Java小程序。】）

       • C语言也可以

       • C++也可以

       • Python也行

       • PHP也可以

       • ....

6. JavaEE是什么？

   • Java包括三大块：

     • JavaSE

       • Java标准版（一套类库：别人写好的一套类库，只不过这个类库是标准类库，走EE，或者走ME，这个SE一定是基础，先学。）

     • JavaEE（WEB方向，WEB系统。）

       • Java企业版（也是一套类库：也是别人写好的一套类库，只不过这套类库可以帮助我们完成企业级项目的开发，专门为企业内部提供解决方案的一套（多套）类库。）

       • 别人写好的，你用就行了，用它可以开发企业级项目。

       • 可以开发web系统。

       • Java比较火爆的就是这个JavaEE方向。

     • JavaME

       • Java微型版（还是一套类库，只不过这套类库帮助我们进行电子微型设备内核程序的开发）

       • 机顶盒内核程序，吸尘器内核程序，电冰箱内核程序，电饭煲内核程序。。。。。

   • JavaEE实际上包括很多种规范，13种规范，其中Servlet就是JavaEE规范之一。学Servlet还是Java语言。

B/S结构的系统通信原理（没有涉及到Java小程序）

• WEB系统的访问过程

  • 第一步：打开浏览器

  • 第二步：找到地址栏

  • 第三步：输入一个合法的网址

  • 第四步：回车

  • 第五步：在浏览器上会展示响应的结果。

• 关于域名：

  • https://www.baidu.com/ （网址）

  • www.baidu.com 是一个域名

  • 在浏览器地址栏上输入域名，回车之后，域名解析器会将域名解析出来一个具体的IP地址和端口号等。

  • 解析结果也许是：http://110.242.68.3:80/index.html

• IP地址是啥？

  • 计算机在网络当中的一个身份证号。在同一个网络当中，IP地址是唯一的。

  • A计算机要想和B计算机通信，首先你需要知道B计算机的IP地址，有了IP地址才能建立连接。

• 端口号是啥？

  • 一个端口代表一个软件（一个端口代表一个应用，一个端口仅代表一个服务）。

  • 一个计算机当中有很多软件，每一个软件启动之后都有一个端口号。

  • 在同一个计算机上，端口号具有唯一性。

• 一个WEB系统的通信原理？通信步骤：

  • 第一步：用户输入网址（URL）

  • 第二步：域名解析器进行域名解析：http://110.242.68.3:80/index.html

  • 第三步：浏览器软件在网络中搜索110.242.68.3这一台主机，直到找到这台主机。

  • 第四步：定位110.242.68.3这台主机上的服务器软件，因为是80端口，可以很轻松的定位到80端口对应的服务器软件。

  • 第五步：80端口对应的服务器软件得知浏览器想要的资源名是：index.html

  • 第六步：服务器软件找到index.html文件，并且将index.html文件中的内容直接输出响应到浏览器上。

  • 第七步：浏览器接收到来自服务器的代码（HTML CSS JS）

  • 第八步：浏览器渲染，执行HTML CSS JS代码，展示效果。

• 什么是URL？

  • 统一资源定位符（http://www.baidu.com）

• 什么是请求，什么是响应？

  • 请求和响应实际上说的是数据的流向不同。

  • 从Browser端发送数据到Server端，我们称为请求。英语单词：request

  • 从Server端向浏览器Browser端发送数据，我们称为响应。英语单词：response

  • B --> S （请求request）

  • S --> B （响应response）

关于WEB服务器软件

• WEB服务器软件都有哪些呢？（这些软件都是提前开发好的。）

  • Tomcat（WEB服务器）

  • jetty（WEB服务器）

  • JBOSS（应用服务器）

  • WebLogic（应用服务器）

  • WebSphere（应用服务器）

• 应用服务器和WEB服务器的关系？

  • 应用服务器实现了JavaEE的所有规范。(JavaEE有13个不同的规范。)

  • WEB服务器只实现了JavaEE中的Servlet + JSP两个核心的规范。

  • 通过这个讲解说明了：应用服务器是包含WEB服务器的。

  • 用过JBOSS服务器的同学应该很清楚，JBOSS中内嵌了一个Tomcat服务器。

• Tomcat下载

  • apache官网地址：https://www.apache.org/

  • tomcat官网地址：https://tomcat.apache.org

  • tomcat开源免费的轻量级WEB服务器。

  • tomcat还有另外一个名字：catalina（catalina是美国的一个岛屿，风景秀丽，据说作者是在这个风景秀丽的小岛上开发了一个轻量级的WEB服务器，体积小，运行速度快，因此tomcat又被称为catalina）

  • tomcat的logo是一只公猫（寓意表示Tomcat服务器是轻巧的，小巧的，果然，体积小，运行速度快，只实现了Servlet+JSP规范）

  • tomcat是java语言写的。

  • tomcat服务器要想运行，必须先又jre（Java的运行时环境）

• Tomcat服务器要想运行，需要先有jre，所以要先安装JDK，配置java运行环境。

  • JAVA_HOME=C:\Program Files\Java\jdk-17.0.1

  • PATH=%JAVA_HOME%\bin

  • 目前JAVA_HOME没有配置，思考一个问题，这样行不行呢？目前只运行java程序是没问题的。真的没问题吗？

• Tomcat服务器的安装：

  • 绿色版本的安装很简单，直接zip包解压即可。解压就是安装。

  • 我有一个好习惯，在C盘的根目录下新建一个dev目录，java开发所有相关的工具都安装到dev目录下，这样比较方便管理。（你随意）

  • 启动Tomcat

    • bin目录下有一个文件：startup.bat,通过它可以启动Tomcat服务器。

      • xxx.bat文件是个什么文件？bat文件是windows操作系统专用的，bat文件是批处理文件，这种文件中可以编写大量的windows的dos命令，然后执行bat文件就相当于批量的执行dos命令。

      • startup.sh，这个文件在windows当中无法执行，在Linux环境当中可以使用。在Linux环境下能够执行的是shell命令，大量的shell命令编写在shell文件当中，然后执行这个shell文件可以批量的执行shell命令。

      • tomcat服务器提供了bat和sh文件，说明了这个tomcat服务器的通用性。

      • 分析startup.bat文件得出，执行这个命令，实际上最后是执行：catalina.bat文件。

      • catalina.bat文件中有这样一行配置：MAINCLASS=org.apache.catalina.startup.Bootstrap （这个类就是main方法所在的类。）

      • tomcat服务器就是Java语言写的，既然是java语言写的，那么启动Tomcat服务器就是执行main方法。

    • 我们尝试打开dos命令窗口，在dos命令窗口中输入startup.bat来启动tomcat服务器。

    • 启动Tomcat服务器只配置path对应的bin目录是不行的。有两个环境变量需要配置：

      • JAVA_HOME=JDK的根

      • CATALINA_HOME=Tomcat服务器的根

• 关于Tomcat服务器的目录

  • bin ： 这个目录是Tomcat服务器的命令文件存放的目录，比如：启动Tomcat，关闭Tomcat等。

  • conf： 这个目录是Tomcat服务器的配置文件存放目录。（server.xml文件中可以配置端口号，默认Tomcat端口是8080）

  • lib ：这个目录是Tomcat服务器的核心程序目录，因为Tomcat服务器是Java语言编写的，这里的jar包里面都是class文件。

  • logs: Tomcat服务器的日志目录，Tomcat服务器启动等信息都会在这个目录下生成日志文件。

  • temp：Tomcat服务器的临时目录。存储临时文件。

  • webapps：这个目录当中就是用来存放大量的webapp（web application：web应用）

  • work：这个目录是用来存放JSP文件翻译之后的java文件以及编译之后的class文件。

• 配置Tomcat服务器需要哪些环境变量？

  • JAVA_HOME=JDK的根

  • CATALINA_HOME=Tomcat服务器的根

  • PATH=%JAVA_HOME%\bin;%CATALINA_HOME%\bin

• 启动Tomcat： startup

• 关闭Tomcat：stop （shutdown.bat文件重命名为stop.bat，为什么？原因是shutdown命令和windows中的关机命令冲突。所以修改一下。）

• 怎么测试Tomcat服务器有没有启动成功呢？

  • 打开浏览器，在浏览器的地址栏上输入URL即可：

    • http://ip地址:端口号

    • ip地址是什么？端口号我知道，是8080

    • 本机的IP地址是：127.0.0.1，或者是localhost，都行。

实现一个最基本的web应用（这个web应用中没有java小程序）

• 第一步：找到CATALINA_HOME\webapps目录

  • 因为所有的webapp要放到webapps目录下。（没有为什么，这是Tomcat服务器的要求。如果不放到这里，Tomcat服务器找不到你的应用。）

• 第二步：在CATALINA_HOME\webapps目录下新建一个子目录，起名：oa

  • 这个目录名oa就是你这个webapp的名字。

• 第三步：在oa目录下新建资源文件，例如：index.html

  • 编写index.html文件的内容。

• 第四步：启动Tomcat服务器

• 第五步：打开浏览器，在浏览器地址栏上输入这样的URL：

• http://127.0.0.1:8080/oa/index.html

• 思考一个问题：

  • 我们在浏览器上直接输入一个URL，然后回车。这个动作和超链接一样吗？既然是一样的，我们完全可以使用超链接。

    <!--注意以下的路径，以/开始，带项目名，是一个绝对路径。不需要添加：http://127.0.0.1:8080-->
    <a href="/oa/login.html">user login2</a>
    ​
    <!--多个层级也没有关系，正常访问即可。-->
    <!--注意：我们目前前端上的路径都以“/”开始的，都是加项目名的。-->
    <a href="/oa/test/debug/d.html">d page</a>

• http://127.0.0.1:8080/oa/userList.html

  • 访问这个地址，可以展示一个用户列表页面。但是这个用户列表页面是写死在HTML文件当中的。这种资源我们称为静态资源。怎么能变成动态资源。显然需要连接数据库。

  • 连接数据库需要JDBC程序，也就是说需要编写Java程序连接数据库，数据库中有多少条记录，页面上就显示多少条记录，这种技术被称为动态网页技术。（动态网页技术并不是说页面中有flash动画。动态网页技术是说页面中的数据是动态的，根据数据库中数据的变化而变化。）

对于一个动态的web应用来说，一个请求和响应的过程有多少个角色参与，角色和角色之间有多少个协议

• 有哪些角色（在整个BS结构的系统当中，有哪些人参与进去了）

  • 浏览器软件的开发团队（浏览器软件太多了：谷歌浏览器、火狐浏览器、IE浏览器....）

  • WEB Server的开发团队（WEB Server这个软件也是太多了：Tomcat、Jetty、WebLogic、JBOSS、WebSphere....）

  • DB Server的开发团队（DB Server这个软件也是太多了：Oracle、MySQL.....）

  • webapp的开发团队（WEB应用是我们做为JavaWEB程序员开发的）

• 角色和角色之间需要遵守哪些规范，哪些协议

  • webapp的开发团队 和 WEB Server的开发团队 之间有一套规范: JavaEE规范之一Servlet规范。

    • Servlet规范的作用是什么？

      • WEB Server 和 webapp解耦合。

  • Browser 和 WebServer之间有一套传输协议：HTTP协议。（超文本传输协议。）

  • webapp开发团队 和 DB Server的开发团队之间有一套规范：JDBC规范。

• Servlet规范是一个什么规范？

  • 遵循Servlet规范的webapp，这个webapp就可以放在不同的WEB服务器中运行。（因为这个webapp是遵循Servlet规范的。）

  • Servlet规范包括什么呢？

    • 规范了哪些接口

    • 规范了哪些类

    • 规范了一个web应用中应该有哪些配置文件

    • 规范了一个web应用中配置文件的名字

    • 规范了一个web应用中配置文件存放的路径

    • 规范了一个web应用中配置文件的内容

    • 规范了一个合法有效的web应用它的目录结构应该是怎样的。

    • .....

开发一个带有Servlet（Java小程序）的webapp（重点）

• 开发步骤是怎样的？

  • 第一步：在webapps目录下新建一个目录，起名crm（这个crm就是webapp的名字）。当然，也可以是其它项目，比如银行项目，可以创建一个目录bank，办公系统可以创建一个oa。

    • 注意：crm就是这个webapp的根

  • 第二步：在webapp的根下新建一个目录：WEB-INF

    • 注意：这个目录的名字是Servlet规范中规定的，必须全部大写，必须一模一样。必须的必须。

  • 第三步：在WEB-INF目录下新建一个目录：classes

    • 注意：这个目录的名字必须是全部小写的classes。这也是Servlet规范中规定的。另外这个目录下一定存放的是Java程序编译之后的class文件（这里存放的是字节码文件）。

  • 第四步：在WEB-INF目录下新建一个目录：lib

    • 注意：这个目录不是必须的。但如果一个webapp需要第三方的jar包的话，这个jar包要放到这个lib目录下，这个目录的名字也不能随意编写，必须是全部小写的lib。例如java语言连接数据库需要数据库的驱动jar包。那么这个jar包就一定要放到lib目录下。这Servlet规范中规定的。

  • 第五步：在WEB-INF目录下新建一个文件：web.xml

    • 注意：这个文件是必须的，这个文件名必须叫做web.xml。这个文件必须放在这里。一个合法的webapp，web.xml文件是必须的，这个web.xml文件就是一个配置文件，在这个配置文件中描述了请求路径和Servlet类之间的对照关系。

    • 这个文件最好从其他的webapp中拷贝，最好别手写。没必要。复制粘贴

    • <?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
      ​
      <web-app xmlns="https://jakarta.ee/xml/ns/jakartaee"
        xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"
        xsi:schemaLocation="https://jakarta.ee/xml/ns/jakartaee
                            https://jakarta.ee/xml/ns/jakartaee/web-app_5_0.xsd"
        version="5.0"
        metadata-complete="true">
      ​
      ​
      </web-app>
      ​

  • 第六步：编写一个Java程序，这个小Java程序也不能随意开发，这个小java程序必须实现Servlet接口。

    • 这个Servlet接口不在JDK当中。（因为Servlet不是JavaSE了。Servlet属于JavaEE，是另外的一套类库。）

    • Servlet接口（Servlet.class文件）是Oracle提供的。（最原始的是sun公司提供的。）

    • Servlet接口是JavaEE的规范中的一员。

    • Tomcat服务器实现了Servlet规范，所以Tomcat服务器也需要使用Servlet接口。Tomcat服务器中应该有这个接口，Tomcat服务器的CATALINA_HOME\lib目录下有一个servlet-api.jar，解压这个servlet-api.jar之后，你会看到里面有一个Servlet.class文件。

    • 重点：从JakartaEE9开始，Servlet接口的全名变了：jakarta.servlet.Servlet

    • 注意：编写这个Java小程序的时候，java源代码你愿意在哪里就在哪里，位置无所谓，你只需要将java源代码编译之后的class文件放到classes目录下即可。

  • 第七步：编译我们编写的HelloServlet

    • 重点：你怎么能让你的HelloServlet编译通过呢？配置环境变量CLASSPATH

      CLASSPATH=.;C:\dev\apache-tomcat-10.0.12\lib\servlet-api.jar

    • 思考问题：以上配置的CLASSPATH和Tomcat服务器运行有没有关系？

      • 没有任何关系，以上配置这个环境变量只是为了让你的HelloServlet能够正常编译生成class文件。

  • 第八步：将以上编译之后的HelloServlet.class文件拷贝到WEB-INF\classes目录下。

  • 第九步：在web.xml文件中编写配置信息，让“请求路径”和“Servlet类名”关联在一起。

    • 这一步用专业术语描述：在web.xml文件中注册Servlet类。

    • <?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
      ​
      <web-app xmlns="https://jakarta.ee/xml/ns/jakartaee"
        xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"
        xsi:schemaLocation="https://jakarta.ee/xml/ns/jakartaee
                            https://jakarta.ee/xml/ns/jakartaee/web-app_5_0.xsd"
        version="5.0"
        metadata-complete="true">
      ​
          <!--servlet描述信息-->
          <!--任何一个servlet都对应一个servlet-mapping -->
          <servlet>
              <servlet-name>fdsafdsagfdsafdsa</servlet-name>
              <!--这个位置必须是带有包名的全限定类名-->
              <servlet-class>com.bjpowernode.servlet.HelloServlet</servlet-class>
          </servlet>
      ​
          <!--servlet映射信息-->
          <servlet-mapping>
              <!--这个也是随便的，不过这里写的内容要和上面的一样。-->
              <servlet-name>fdsafdsagfdsafdsa</servlet-name>
              <!--这里需要一个路径-->
              <!--这个路径唯一的要求是必须以 / 开始-->
              <!--当前这个路径可以随便写-->
              <url-pattern>/fdsa/fd/saf/d/sa/fd/sa/fd</url-pattern>
          </servlet-mapping>
          
      </web-app>
      ​

      
      

  • 第十步：启动Tomcat服务器

  • 第十一步：打开浏览器，在浏览器地址栏上输入一个url，这个URL必须是：

    • http://127.0.0.1:8080/crm/fdsa/fd/saf/d/sa/fd/sa/fd

    • 非常重要的一件事：浏览器上的请求路径不能随便写，这个请求路径必须和web.xml文件中的url-pattern一致。

    • 注意：浏览器上的请求路径和web.xml文件中的url-pattern的唯一区别就是：浏览器上的请求路径带项目名：/crm

  • 浏览器上编写的路径太复杂，可以使用超链接。（非常重要：html页面只能放到WEB-INF目录外面。）

  • 以后不需要我们编写main方法了。tomcat服务器负责调用main方法，Tomcat服务器启动的时候执行的就是main方法。我们javaweb程序员只需要编写Servlet接口的实现类，然后将其注册到web.xml文件中，即可。

  • 总结一下：一个合法的webapp目录结构应该是怎样的？

    webapproot
         |------WEB-INF
                  |------classes(存放字节码)
                  |------lib(第三方jar包)
                  |------web.xml(注册Servlet)
         |------html
         |------css
         |------javascript
         |------image
         ....

  • 浏览器发送请求，到最终服务器调用Servlet中的方法，是怎样的一个过程？（以下这个过程描述的很粗糙。其中还有很多步骤我省略了。）

    • 用户输入URL，或者直接点击超链接：http://127.0.0.1:8080/crm/fdsa/fd/saf/d/sa/fd/sa/fd

    • 然后Tomcat服务器接收到请求，截取路径：/crm/fdsa/fd/saf/d/sa/fd/sa/fd

    • Tomcat服务器找到crm项目

    • Tomcat服务器在web.xml文件中查找/fdsa/fd/saf/d/sa/fd/sa/fd 对应的Servlet是：com.bjpowernode.servlet.HelloServlet

    • Tomcat服务器通过反射机制，创建com.bjpowernode.servlet.HelloServlet的对象。

    • Tomcat服务器调用com.bjpowernode.servlet.HelloServlet对象的service方法。

关于JavaEE的版本

• JavaEE目前最高版本是 JavaEE8

• JavaEE被Oracle捐献了，Oracle将JavaEE规范捐献给Apache了。

• Apache把JavaEE换名了，以后不叫JavaEE了，以后叫做 jakarta EE。

• 以后没有JavaEE了。以后都叫做Jakarta EE。

• JavaEE8版本升级之后的"JavaEE 9"，不再是"JavaEE9"这个名字了，叫做JakartaEE9

• JavaEE8的时候对应的Servlet类名是：javax.servlet.Servlet

• JakartaEE9的时候对应的Servlet类名是：jakarta.servlet.Servlet （包名都换了）

• 如果你之前的项目还是在使用javax.servlet.Servlet，那么你的项目无法直接部署到Tomcat10+版本上。你只能部署到Tomcat9-版本上。在Tomcat9以及Tomcat9之前的版本中还是能够识别javax.servlet这个包。