Servlet 和 JSP 基础入门

# 1. Servlet 简介

Servlet 是 Java 平台上的一个服务器组件，它主要用于扩展服务器的功能，接收和响应来自客户端（浏览器）的请求。下面是关于 Servlet 简介的详细内容：

1.1 什么是 Servlet：
Servlet 是基于 Java 技术的服务器端程序，运行于支持 Servlet 规范的 Web 服务器中。它可以接收来自客户端的请求、处理请求并生成响应，与客户端进行交互。

1.2 Servlet 的工作原理：
当客户端发送一个 HTTP 请求时，Servlet容器（如Tomcat）会调用对应的 Servlet 对象，Servlet对象将处理请求并生成响应，最后将响应返回给客户端。

1.3 Servlet 生命周期：
- Servlet 的生命周期包括初始化、服务和销毁三个阶段。
- 初始化阶段是在 Servlet 第一次被创建时进行，通常用于加载资源或初始化变量。
- 服务阶段是每次请求都会执行的阶段，用于处理请求并生成响应。
- 销毁阶段是在 Servlet 容器关闭或者 Servlet 被移除时进行，用于释放资源或完成清理工作。

总结：Servlet 是一个重要的服务器端组件，通过 Servlet 可以实现动态的 Web 应用程序，实现更灵活和多样化的功能。在 Java Web 开发中，Servlet 扮演着至关重要的角色，是构建 Web 应用的核心之一。

# 2. Servlet 开发

Servlet 是基于 Java 语言的服务器端技术，用于动态生成 Web 页面。在本章节中，我们将详细介绍 Servlet 的开发过程，包括环境搭建、程序创建和映射配置等。

### 2.1 Servlet 开发环境搭建

在进行 Servlet 开发之前，我们需要搭建好相应的开发环境。通常情况下，需要确保已经安装好 JDK、Servlet 容器（如 Tomcat、Jetty 等）以及适合的开发工具（如 Eclipse、IntelliJ IDEA 等）。

### 2.2 创建第一个 Servlet 程序

下面是一个简单的 Servlet 示例代码，展示了如何通过继承 HttpServlet 类来创建一个 Servlet 程序：

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

public class HelloWorldServlet extends HttpServlet {

    protected void doGet(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response) throws IOException {
        response.getWriter().println("Hello, World!");
    }
}

**代码总结：** 上述代码定义了一个名为 HelloWorldServlet 的 Servlet 类，覆写了父类的 `doGet` 方法，在客户端通过 GET 请求时，返回 "Hello, World!" 字符串。

### 2.3 Servlet 的映射配置

为使 Servlet 能够被服务器正确访问，需要在 web.xml 或使用注解的方式进行映射配置。以下是 web.xml 配置方式的示例：

<servlet>
    <servlet-name>HelloWorldServlet</servlet-name>
    <servlet-class>com.example.HelloWorldServlet</servlet-class>
</servlet>
<servlet-mapping>
    <servlet-name>HelloWorldServlet</servlet-name>
    <url-pattern>/hello</url-pattern>
</servlet-mapping>

**流程图：**

graph LR;
    A[客户端发起请求] --> B(Servlet 容器接收请求);
    B --> C{查找映射配置};
    C -->|映射存在| D[调用对应 Servlet];
    C -->|映射不存在| E[返回 404 错误页面];
    D --> F{执行相应方法};
    F -->|返回结果| G[响应给客户端];

通过以上内容，我们已经了解了 Servlet 的基本开发流程，包括环境搭建、程序创建和映射配置。在接下来的章节中，我们将继续深入学习 Servlet 请求与响应处理的相关知识。

# 3. Servlet 请求与响应

在 Servlet 开发中，处理客户端请求并生成响应是非常重要的一部分。本章将介绍如何处理 Servlet 请求和响应，包括如何获取 HttpServletRequest 和 HttpServletResponse 对象，以及如何进行请求转发和重定向等操作。

#### 3.1 HttpServletRequest 对象

HttpServletRequest 对象代表客户端的请求，通过 HttpServletRequest 对象可以获取客户端提交的请求信息，如请求参数、请求头信息等。以下是一些常用的 HttpServletRequest 方法：

- **getParameter(String name)**：获取指定名称的参数值。
- **getMethod()**：获取请求的提交方式，如 GET 或 POST。
- **getRequestURL()**：获取请求的 URL。
- **getHeader(String name)**：获取指定名称的请求头信息。

下面是一个简单的示例代码，演示如何在 Servlet 中获取客户端提交的参数：

protected void doGet(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response) throws ServletException, IOException {
    String username = request.getParameter("username");
    String message = "Hello, " + username;
    PrintWriter out = response.getWriter();
    out.println("<h1>" + message + "</h1>");
}

#### 3.2 HttpServletResponse 对象

HttpServletResponse 对象用于向客户端发送响应，包括设置响应内容、响应状态码、设置响应头等操作。以下是一些常用的 HttpServletResponse 方法：

- **setContentType(String type)**：设置响应内容的 MIME 类型。
- **setStatus(int sc)**：设置响应的状态码。
- **getWriter()**：获取 PrintWriter 对象，用于向客户端发送文本内容。

下面是一个简单的示例代码，演示如何在 Servlet 中向客户端发送响应：

protected void doGet(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response) throws ServletException, IOException {
    response.setContentType("text/html");

    PrintWriter out = response.getWriter();
    out.println("<h1>Hello World!</h1>");
}

#### 3.3 Servlet 请求转发和重定向

在 Servlet 中，请求转发和重定向是常用的页面跳转方式。请求转发是服务器内部的跳转，浏览器地址栏不会发生变化；重定向是浏览器端的跳转，地址栏会显示新的 URL。

下表对比了请求转发和重定向的区别：

| | 请求转发 | 重定向 |
|---|---------|--------|
| 后退按钮 | 可以回到原页面 | 不能回到原页面 |
| 地址栏 | 显示原页面的 URL | 显示新页面的 URL |
| 两次请求 | 一次请求 | 两次请求 |

下面是一个简单的示例代码，演示了如何在 Servlet 中进行请求转发：

RequestDispatcher dispatcher = request.getRequestDispatcher("/newPage.jsp");
dispatcher.forward(request, response);

此外，请求重定向可以通过如下代码实现：

response.sendRedirect("newPage.jsp");

以上就是 Servlet 请求与响应的基本操作，通过这些方法可以灵活处理客户端请求，并生成相应的响应内容。接下来，让我们继续学习关于 JSP 的知识。

# 4. JSP 简介

- **4.1 什么是 JSP**
- JSP（JavaServer Pages）是一种用于开发动态网页的技术，它是基于Java的服务器端技术。
- JSP允许开发者将Java代码嵌入到HTML页面中，从而实现动态内容的生成。
- **4.2 JSP 的工作原理**
- 当一个包含 JSP 代码的文件被访问时，Web 容器会将文件转换为一个 Servlet 类，并在服务器上运行这个 Servlet。
- JSP 页面在第一次被访问时被翻译成 Servlet，之后的访问都是访问这个 Servlet 而不是 JSP。

- **4.3 JSP 指令**
- JSP 指令是用来设置整个 JSP 页面的属性的指令。常用的 JSP 指令包括 page、include、taglib 等。
#### JSP 指令示例

<%@ page language="java" contentType="text/html; charset=UTF-8" pageEncoding="UTF-8" %>
<%@ include file="/header.jsp" %>
<%@ taglib uri="http://java.sun.com/jsp/jstl/core" prefix="c" %>

#### JSP 指令说明：
- `page`指令用于定义页面级属性，如页面语言和编码。
- `include`指令用于包含其他的文件，如头部或尾部等。
- `taglib`指令用于导入 JSP 标签库，允许使用特定标签库中定义的标签。

#### JSP 指令总结
- 使用不同的 JSP 指令可以设置不同的属性和导入不同的功能，提高了代码的灵活性和可维护性。

#### JSP 指令流程图

graph LR
    A[客户端访问JSP页面] --> B[JSP容器解析JSP文件]
    B --> C[JSP文件转换为Servlet类]
    C --> D[Servlet类在服务器中执行]
    D --> E[生成动态内容]
    E --> F[返回给客户端]

通过以上示例和说明，我们深入了解了 JSP 的基本概念、工作原理以及常用指令的用法，为后续深入学习和开发 JSP 网页提供了基础。

# 5. JSP 开发

在本章节中，我们将学习有关 JSP 开发的知识，包括 JSP 的基本语法、JSP 内置对象等内容。

#### 5.1 JSP 开发环境搭建
- 下载并安装 JDK
- 配置 Java 环境变量
- 下载并安装 Tomcat 服务器
- 配置 Tomcat 服务器环境变量

#### 5.2 JSP 基本语法
JSP 使用类似 HTML 的标签，同时也可以嵌入 Java 代码，例如：

<%@ page language="java" contentType="text/html; charset=UTF-8" %>
<html>
<head>
    <title>My First JSP Page</title>
</head>
<body>
    <% out.println("Hello, World!"); %>
</body>
</html>

#### 5.3 JSP 内置对象
在 JSP 中，有多个内置对象可供直接使用，如下所示：
| 内置对象 | 描述 |
|-------------|------------------------------------|
| request | HttpServletRequest 对象 |
| response | HttpServletResponse 对象 |
| session | HttpSession 对象 |
| application | ServletContext 对象 |
| out | PrintWriter 对象，用于输出内容到页面 |

#### 5.4 JSP 页面生成流程（mermaid格式流程图）

graph LR
    A[JSP页面] --> B[解析为Servlet代码]
    B --> C[编译为.class文件]
    C --> D[在服务器上执行]
    D --> E{生成动态网页}
    E -->|输出到客户端| F[浏览器显示页面]

通过学习本章内容，我们可以了解到 JSP 的基本语法和内置对象，以及使用 JSP 开发动态网页的流程。

# 6. Servlet 和 JSP 的整合

Servlet 和 JSP 是 Java Web 开发中常用的两种技术，它们可以很好地配合使用实现更复杂的功能。本章将介绍如何在Servlet和JSP之间进行整合，包括在Servlet中调用JSP、在JSP中调用Servlet以及Servlet和JSP之间的数据共享。

### 6.1 在 Servlet 中调用 JSP

在 Servlet 中调用 JSP 是一个常见的操作，可以将业务逻辑处理完后，将结果展示到 JSP 页面上。下面是一个简单示例：

@WebServlet("/CallJSPServlet")
public class CallJSPServlet extends HttpServlet {
    protected void doGet(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response) throws ServletException, IOException {
        String message = "Hello from Servlet!";
        request.setAttribute("message", message);
        RequestDispatcher dispatcher = request.getRequestDispatcher("example.jsp");
        dispatcher.forward(request, response);
    }
}

在这个例子中，Servlet 将一个消息存储在 request 中，然后将请求转发给 "example.jsp"。

### 6.2 在 JSP 中调用 Servlet

在 JSP 中调用 Servlet 可以通过 `<jsp:useBean>` 或 `<jsp:include>` 等标签实现。下面是一个简单示例：

<%@ page import="com.example.CallServlet" %>

<jsp:useBean id="callServlet" class="com.example.CallServlet" scope="session" />

<html>
<head><title>Calling Servlet from JSP</title></head>
<body>
<p>Message from Servlet: ${callServlet.getMessage()}</p>
</body>
</html>

在这个例子中，JSP 使用 `<jsp:useBean>` 标签调用了一个 Servlet 类的方法，并显示了从 Servlet 中获取的消息。

### 6.3 Servlet 和 JSP 共享数据

Servlet 和 JSP 可以通过 request、session 或 application 对象共享数据。下面是一个示例表格展示了它们之间不同方式的数据共享方式：

| 共享方式 | 生命周期 | 范围 |
|--------------|-------------------|-------------|
| request | 请求级别 | 当前请求 |
| session | 会话级别 | 当前会话 |
| application | 应用级别 | 整个应用 |

graph LR;
    Servlet -->|request.setAttribute()| JSP;
    Servlet -->|session.setAttribute()| JSP;
    Servlet -->|servletContext.setAttribute()| JSP;

通过上述方式，Servlet 和 JSP 可以方便地实现数据共享，提高整体的开发效率。

这里简要介绍了如何在 Servlet 和 JSP 中进行整合，包括调用和共享数据等方面。在实际开发中，合理地利用 Servlet 和 JSP 的优势可以更好地完成 Web 应用的开发和优化。

# 7. Servlet 和 JSP 的进阶

在本章节中，我们将深入研究 Servlet 和 JSP 的进阶内容，包括 Servlet 过滤器、JSP 标签库以及 MVC 模式在 Servlet 和 JSP 中的应用。

#### 7.1 Servlet 过滤器

Servlet 过滤器是 Java 类，用于在请求到达 Servlet 之前进行预处理，或在 Servlet 将响应返回给客户端之前进行后处理。下表列出了过滤器的生命周期方法：

| 方法 | 描述 |
|-------------------|-------------------------------------------|
| init() | 初始化过滤器 |
| doFilter() | 处理请求和响应 |
| destroy() | 销毁过滤器 |

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

public class LogFilter implements Filter {
    public void  init(FilterConfig config) throws ServletException {
        // 初始化代码
    }
    public void doFilter(ServletRequest request, ServletResponse response, FilterChain chain)
    throws IOException, ServletException {
        // 前置处理代码
        chain.doFilter(request, response); // 交给下一个过滤器或 Servlet 处理
        // 后置处理代码
    }
    public void destroy() {
        // 销毁代码
    }
}

#### 7.2 JSP 标签库

JSP 标签库是由一组自定义标签组成的集合，可用于简化 JSP 页面的逻辑和减少 Java 代码嵌入。常见的 JSP 标签库有标准标签库（JSTL）和自定义标签库。以下为 JSTL 的核心标签：

- `<c:set>`: 设置变量
- `<c:if>`: 条件判断
- `<c:forEach>`: 遍历集合

<%@ taglib uri="http://java.sun.com/jsp/jstl/core" prefix="c" %>

<c:set var="name" value="Alice" />
<c:if test="${name eq 'Alice'}">
    Welcome, ${name}!
</c:if>

<c:forEach var="num" begin="1" end="5">
    Number: ${num}
</c:forEach>

#### 7.3 MVC 模式在 Servlet 和 JSP 中的应用

MVC（Model-View-Controller）是一种常用的软件架构模式，适用于 Web 应用程序开发。在 Servlet 和 JSP 中，也可以应用 MVC 模式来解耦业务逻辑、数据和表示层的关系，提高代码的可维护性和可扩展性。

下图展示了 MVC 在 Servlet 和 JSP 中的应用流程：

graph TD
    A[用户请求] --> B(Servlet(Controller))
    B --> C(Model)
    B --> D(View(JSP))
    C --> B
    D --> B

通过以上内容，我们深入了解了 Servlet 和 JSP 的进阶内容，包括过滤器、标签库和 MVC 模式的应用。这些内容将帮助我们更好地设计和开发 Web 应用程序。