servlet概念
servlet其实就是运行在服务器的一个小程序
如何去理解呢?我们访问服务器的资源包括静态资源和动态资源,其中静态资源是我们放置的模板,CSS、JS等文件,是不变的。而我们访问的动态资源,是根据我们访问的请求路径,路由到指定的类去加载,运行其对应的方法而给出浏览器资源的响应。那么凭什么我们的服务器会帮我们去加载,去运行指定的方法呢?或者说服务器是怎么做到的呢?我们一定是需要遵循服务器某些规则才行的,而规则在 Java 中 就是接口,Servlet就是被服务器(Tomcat)识别的接口,我们需要根据这个接口来定义响应的方法。
快速入门
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创建一个 Java EE 项目,定义一个类,实现 Servlet 接口
public class ServletDemo1 implements Servlet
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实现接口中的抽象方法
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在web.xml中配置 Servlet
<!-- 配置Servlet --> <servlet> <servlet-name>demo1</servlet-name> <servlet-class>org.taoguoguo.web.ServletDemo1</servlet-class> </servlet> <servlet-mapping> <servlet-name>demo1</servlet-name> <url-pattern>/demo1</url-pattern> </servlet-mapping>
Servlet执行原理:
- 当服务器接受客户端浏览器的请求后,会解析请求的URL路径,获取访问Servlet的资源路径
- 查找web.xml文件,是否有对应的
<url-pattern>
标签体内容 - 如果有,则会找到对应的
<servlet-class>
全类名 - tomcat 会将字节码文件加载进内存,并且创建其对象
- 调用其方法
Servlet中的生命周期:
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被创建:执行 init 方法,只执行一次
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Servlet 什么时候被创建?
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默认情况下, 第一次访问时,Servlet被创建
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可以配置Servlet的创建时机,如下:
<!-- 配置Servlet --> <servlet> <servlet-name>demo2</servlet-name> <servlet-class>org.taoguoguo.web.ServletDemo2</servlet-class> <!--指定Servlet的创建时机 1.第一次被访问时创建,创建 <load-on-startup>的值为负数,默认为 -1,或者不配置 也是在第一次访问被创建 2.在服务器启动时,创建 <load-on-startup>的值为0或正整数 一般设置为 1 --> <load-on-startup>-1</load-on-startup> </servlet> <servlet-mapping> <servlet-name>demo2</servlet-name> <url-pattern>/demo2</url-pattern> </servlet-mapping>
注意:Servlet的 init 方法只执行一次,说明servlet在内存中只存在一个对象,是单例的,所以多个用户线程同时访问时,可能存在线程安全问题。
解决方案:
1.尽量不要在Servlet中定义成员变量,因为成员变量时每个线程共享的资源,可能有的线程会修改,而部分线程会去获取,容易出现数据安全问题。尽量在方法内部定义局部变量代替成员变量。因为局部变量是在每个线程方法栈中独享的一份资源,可以保证数据安全性。
2.如果必须要定义成员变量,不要在方法中去修改成员变量的值,仅用于线程获取,是不会有线程安全问题的。
3.在servlet解决多线程安全问题时,切记使用同步锁,因为会非常的消耗性能
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提供服务: 执行 service 方法,执行多次
- 每次访问 Servlet 时,service 方法都会被调用一次
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被销毁:执行 destory 方法,只执行一次
- servlet 被销毁时执行,只有服务器正常关闭时,servlet 被销毁 才会执行destory 方法。destory 是在被销毁之前执行,一般用于释放资源
Servlet 3.0:
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支持注解配置,可以不需要web.xml了
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使用方法:在创建的servlet 上 加上注解
@WebServlet("资源路径")
,支持如下写法@WebServlet(urlPatterns = "/demo3")
@WebServlet("/demo3")
HTTP
概念:
Hyper Text Transfer Protocol 超文本传输协议
传输协议:
定义了 客户端 和 服务器端通信时,发送数据的格式
特点:
1.基于TCP/IP的高级协议(安全的,需要经过三次握手)
2.默认端口号:80
3.基于 请求/响应 模型 (请求响应 一 一 对应,一次请求,一次响应)
4.无状态的:每次请求之间相互独立,不能交互数据
历史版本:
1.0:每一次请求,建立一次新的连接
1.1: 复用连接,对缓存性能较好
请求消息数据格式:
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请求行
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组成格式:请求方式 请求url 请求协议/版本
请求行: GET /login.html HTTP/1.1
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HTTP协议有7种请求方式,常用的有两种请求头
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GET
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请求参数在请求行中,在url后。
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请求的url长度有限制
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相对安全
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POST
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请求参数在请求体中
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请求的url是没有限制的
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相对安全
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-
-
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请求头(客户端告知服务端自身信息)
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组成格式: 请求头名称:请求头值
Host:localhost 当前主机 User-Agent:浏览器告诉服务器,我访问你使用的浏览器版本信息 //作用:服务端可以根据这个头信息区分不同浏览器解决浏览器兼容问题 Accept:告诉服务器,浏览器可以解析哪些格式类型的信息 如 text/html Accept-Language: 告诉服务器所支持的语言环境 Accept-Encoding: 告诉服务器所支持的压缩格式 Referer:http://localhost:8080/login.html 告诉服务器,当前请求从那里来 Referer的常用场景: 1.防盗链 2.统计工作 Connection: keep-alive 连接状态 保持活跃服用 Upgrade-Insecure-Requests:1 浏览器升级信息
-
-
请求空行
- 空行,用于用于分割POST请求的请求头,和请求体的
-
请求体
- 封装POST请求消息的请求参数
username=zhangsan
- 封装POST请求消息的请求参数
响应消息数据格式:
服务端发送给客户端的数据
1.响应行
- 格式:协议/版本 响应状态码 状态码描述
HTTP/1.1 200 OK
响应状态码:服务器告诉客户端本次请求和响应的一个状态
-
状态码都是三位数字:
1xx: 服务器接收客户端消息,但是没有接收完成,等待一段时间后,发送1xx 状态码询问客户端
2xx: 成功。代表: 200
3xx: 重定向。
302(重定向) 服务器响应状态码302 并给客户端响应一个地址,客户端收到302状态码后自动请求对应地址进行重定向。 304 (访问缓存)例如请求访问图片等大二进制数据时较慢,当浏览器请求服务器,服务器返回图片资源时,浏览器会进行图片的本地缓存,当再次访问时,如果服务器资源没有变化, 并且当前浏览器存在图片缓存,可返回状态码 304 告知浏览器访问缓存,提高交互体验。
4xx: 客户端错误
404 客户端访问路径错误,未找到访问资源 - 405 请求方式没有对应的 doXXX 方法
5xx: 服务端错误
500 服务器内部异常
2.响应头
1.格式: 头名称:值
2.常见的响应头:
Content-Type: 服务器告诉客户端本次响应体数据格式及编码格式
Content-Length: 响应字节长度
Date: 响应时间
Content-disposition: 服务器告诉客户端以什么格式打开响应体数据
默认值: in-line 在当前页面打开
attachment;filename 以附件形式打开响应体,文件下载中使用
3.响应空行
4.响应体
响应体就是传输的响应数据,有整个页面的解析响应,也有二进制数据
Request
request对象和response对象的原理
- request对象和response对象是由服务器创建的,我们来使用它
- request对象是来获取请求消息,response对象是来设置响应消息的
Request对象继承体系结构
- ServletRequest -- 接口
- HttpServletRequest -- 子接口(继承 ServletRequest)
- org.apache.catalina.connector.RequestFacade 类(Tomcat)
- HttpServletRequest -- 子接口(继承 ServletRequest)
request功能:
1.获取请求消息数据
1.获取请求行数据
*GET /day14/demo1?name=zhangsan HTTP/1.1
-
获取请求方式:GET
String getMethod();
-
获取虚拟目录:/day14
String getContextPath();
-
获取servlet路径:/demo1
String getServletPath();
-
获取get方式请求参数:name=zhangsan
String getQueryString();
-
获取请求的URI:/day14/demo1
//URI: 统一资源标识符 共和国 //URL: 统一资源定位符 中华人民共和国 String getRequestURI(); //URI如: /day14/demo1 StringBuffer getRequestURL(); //URL如: http://localhost/day14/demo1
-
获取协议及版本:HTTP/1.1
String getProtocol(); //ServletRequest中的方法
-
获取客户机的IP地址
String getRemoteAddr();
2.获取请求头数据
-
String getHeader(String var1); //通过请求头的名称获取请求头的值
-
Enumeration<String> getHeaders(String var1); //获取所有的请求头名称
根据所有请求头获取所有的请求头对应的值:
@Override
protected void doGet(HttpServletRequest request, HttpServletResponse resp) throws ServletException, IOException {
Enumeration<String> names = request.getHeaderNames();
while(names.hasMoreElements()){
String s = names.nextElement();
System.out.println(s +":" + request.getHeader(s));
}
}
-
判断浏览器版本,根据请求头
1user-agent
的值来判断 是否包含指定浏览器关键字,比如Chromeuser-agent:Mozilla/5.0 (Windows NT 10.0; Win64; x64) AppleWebKit/537.36 (KHTML, like Gecko) Chrome/83.0.4103.116 Safari/537.36
-
判断请求来源,用于防盗链 可根据请求头
referer
的值来判断referer:http://localhost:8080/hello.html
3.获取请求体数据
请求体:只有POST请求,才有请求体,在请求体中封装了POST请求的请求参数
步骤:
1.获取流对象
BufferedReader getReader() //获取字符输入流,只能操作字符数据
获取页面表单提交数据
protected void doPost(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response) throws ServletException, IOException {
//获取请求消息体-请求参数
//1.获取字符流
BufferedReader br = request.getReader();
//2.读取数据
String line = null;
while ((line = br.readLine()) != null){
System.out.println(line);
}
}
2.再从流对象中拿数据
ServletInputStream getInputStream() //获取字节输入流 可以操作所有类型数据 文件上传中使用
4.其他功能
1.获取请求参数通用方式:
不论是get 还是post 请求方式都可以使用下列方法来获取请求参数
-
String getParameter(String name) 根据请求参数获取参数值 username=zhangsan&password=123
@WebServlet("/demo5") public class ServletDemo5 extends HttpServlet { protected void doPost(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response) throws ServletException, IOException { //post获取请求参数 String username = request.getParameter("username"); System.out.println("post"); System.out.println(username); } protected void doGet(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response) throws ServletException, IOException { //get获取请求参数 String username = request.getParameter("username"); System.out.println("get"); System.out.println(username); } }
-
String[] getParameter(String name) 根据请求参数获取参数值的数组 hobby=study&hobby=eat
-
Enumeration
getParameterNames() 获取所有请求的参数名称 -
Map<String, String[]>getParameterMap()获取所有的请求参数和值 封装为一个Map返回
技巧:获取前台参数时,可创建一个Java Bean对象,然后使用BeanUtils.populate(Object obj,Map map)
将map集合的键值信息,封装到 Java Bean对象中
获取请求参数乱码问题
-
get方式:Tomcat 8 已经将get方式乱码问题解决
-
post方式:会乱码
解决方法:获取参数前设置一下流的编码,编码来自于请求提交页面编码格式
request.setCharacterEncoding("utf-8");
2.请求转发:
一种在服务器内部资源跳转的方式
步骤:
1.通过 request 对象获取请求转发器对象,RequestDispatcher getRequestDispatcher(String var1);
2.使用 RequestDispatcher 来进行转发:forward(ServletRequest var1, ServletResponse var2)
特点:
1.浏览器地址栏不发生变化
2.转发只能转发当前服务器的内部资源,比如不能转发到访问百度
3.转发是一次请求
3.共享数据
域对象:一个有作用范围的对象,可以在范围内共享数据。
request域:代表一次请求,一般用于一次请求转发的访问多个资源中共享数据
方法:
1.setAttribute(String name,Object obj); 存储对象
2.Object getAttribute(String name); 通过键获取值
3.removeAttribute(String name); 通过键移除值
4.获取ServletContext
ServletContext getServletContext()
Response
功能:设置响应消息
1.设置响应行
1.格式:HTTP /1.1 200
一般是设置响应状态码 :setStatus(int sc)
2.设置响应头
setHeader(String name, String value)
3.响应体
使用步骤:
1.获取输出流
1.字符输出流:PrintWriter getWriter()
2.字节输出流:ServletOutputStream getOutputStream()
2.使用输出流,将数据输出到客户端浏览器
案例:
1.完成重定向
重定向是客户端浏览器访问服务器时,服务器响应客户端访问重定向另一个资源进行处理的过程
第一种方式:
设置响应状态码为302 response.setStatus(302);
设置响应头location 值为要跳转的路径 response.setHeader("location","/demo7");
第二种方式:
使用response对象的重定向方法: response.sendRedirect("/demo7");
重定向特点
1.地址栏发生变化
2.重定向可以访问其他站点服务器资源
3.重定向是多次请求,不能使用request域对象来共享数据
路径分类
-
相对路径:通过相对路径不可以确定唯一资源
- 如:./index.html
- 相对路径通常以 . 开头
- 写法规则:先确定当前资源和访问的目标资源之间的相对位置关系
- ./ 代表当前目录,也可省略 , ../ 代表上一级目录
相对目录路径写法举例:
比如一个项目,有个路径为 demo1的 Servlet,访问路径为::
http://localhost:8080/project/demo1 -> 目标资源
项目的web目录下有个index.html,访问路径为:
http://localhost:8080/project/index.html -> 当前资源
当前资源和目标资源在同一个层级上,那么从 index.html访问 demo1的路径通常为
<a href="./demo1">访问Demo1</a>
当前目录的 ./ 是可以省略的,所以也可以简写为:demo1
-
绝对路径:通过绝对路径可以确定唯一资源
-
如:http://localhost:8080/project/demo1 这是完整的绝对路径
-
也可以简写,以 / 开头的路径 如:/project/demo1 因为协议和主机端口等通常都是固定的
-
写法规则:判断路径是给谁用的的?如何判断,就是看请求从哪里发出。客户端发出就是给客户端用,服务端发出就是给服务端用。
-
给客户端使用:需要加虚拟目录(项目的访问路径),常见的比如标签,
-
给服务器用:不需要加虚拟目录路径,直接填写访问路径即可。
request.getRequestDispatcher("/demo7").forward(request,response); //比如转发
-
-
2.服务器输出字符数据到浏览器
-
获取字符输出流,这个流是获取的不是创建的,说明流向是到客户端浏览器的
-
输出数据
//1.获取字符输出流 PrintWriter pw = response.getWriter(); //2.输出数据 pw.write("hello world");
-
乱码问题:
-
设置输出流的默认编码及设置响应头,服务器告诉客户端本次响应体数据格式及编码格式
//设置流的默认编码 response.setCharacterEncoding("utf-8"); //设置一下响应头 Content-Type: 服务器告诉客户端本次响应体数据格式及编码格式 response.setContentType("text/html;charset=utf-8");
-
-
3.服务器输出字节数据到浏览器
-
获取字节输出流,可以输出任意类型字节数据,如果输出是中文,同样需要注意编码一致问题。
//1.获取字节输出流 ServletOutputStream outputStream = response.getOutputStream(); //2.输出数据 outputStream.write("hello world".getBytes());
4.验证码
验证码的实现非常简单,就是后台生成随机数,然后通过画笔画出验证码图案进行填充,实现如下:
-
html表单
<!DOCTYPE html> <html lang="en"> <head> <meta charset="UTF-8"> <title>注册页面</title> </head> <body> <img src="/CheckCodeServlet" id="checkCode" /> <a id="changeCheckCode" href="#" onclick="clickChangeCheckCode()">看不清,换一张?</a> </body> <script> /** * 分析:点击超链接或者图片,需要换一张 * 1.给超链接和图片绑定单机事件 * 2.重新设置的src属性值 */ window.onload = function () { //1.获取图片对象 var img = document.getElementById("checkCode"); //2.绑定单机事件 img.onclick = function () { //加时间戳,防止浏览器缓存,验证码刷新重复问题 var date = new Date().getTime(); img.src = "/CheckCodeServlet?"+date; } } function clickChangeCheckCode() { var img = document.getElementById("checkCode"); var date = new Date().getTime(); img.src="/CheckCodeServlet?"+date; } </script> </html>
-
验证码生成Servlet
package org.taoguoguo.web; import javax.imageio.ImageIO; 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 java.awt.*; import java.awt.image.BufferedImage; import java.io.IOException; import java.util.Random; /** * 验证码生成Servlet */ @WebServlet(name = "CheckCodeServlet", value = "/CheckCodeServlet") public class CheckCodeServlet extends HttpServlet { protected void doPost(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response) throws ServletException, IOException { //1.创建一个图像缓冲区对象 int width = 100; int height = 50; BufferedImage image = new BufferedImage(width, height, BufferedImage.TYPE_3BYTE_BGR); //2.美化图片 //2.1填充背景色 Graphics graphics = image.getGraphics(); //画笔对象 graphics.setColor(Color.pink); //设置画笔颜色 graphics.fillRect(0,0,width,height); //2.2画边框 graphics.setColor(Color.blue); graphics.drawRect( 0,0,width-1,height-1); //2.3写验证码 String code = "ABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZabcdefghijklmnopqrstuvwxyz123456789"; //生成随机角标 Random random = new Random(); for (int i=1; i<=4; i++){ int index = random.nextInt(code.length()); //获取字符 char c = code.charAt(index); graphics.drawString(String.valueOf(c),width/5*i,height/2); } //2.4画干扰线 graphics.setColor(Color.green); for(int i=0; i<10; i++){ int x1 = random.nextInt(width); int y1 = random.nextInt(height); int x2 = random.nextInt(width); int y2 = random.nextInt(height); graphics.drawLine(x1,y1,x2,y2); } //3.将图片输出到页面展示 ImageIO.write(image,"jpg",response.getOutputStream()); } protected void doGet(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response) throws ServletException, IOException { this.doPost(request,response); } }
ServletContext对象
概念:
代表整个 web 应用,可以和程序的容器(服务器)来进行通信
获取
-
通过request对象获取
request.getServletContext();
-
通过HttpServlet获取
this.getServletContext();
注意:ServletContext 既然代表整个应用,那么它只有唯独一份,无论通过哪种方式获取,都是同一个对象。
举例:
//1.通过request对象获取
ServletContext context1 = request.getServletContext();
//2.通过HttpServlet获取
ServletContext context2 = this.getServletContext();
System.out.println(context1);
System.out.println(context2);
System.out.println(context1 == context2);
输出:
org.apache.catalina.core.ApplicationContextFacade@586b90db
org.apache.catalina.core.ApplicationContextFacade@586b90db
true
功能
-
获取 MIME 类型
MIME类型:在互联网通信过程中定义的一种文件数据类型
格式:大类型/小类型 比如: text/html image/jpeg
用途:响应返回时,设置响应头 Content-Type 告知浏览器用对应的引擎来解析返回数据
获取方式
String getMimeType(String var1);
举例:
public class ServletContextDemo2 extends HttpServlet { protected void doPost(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response) throws ServletException, IOException { ServletContext context = this.getServletContext(); String fileName = "a.jpg"; String mimeType = context.getMimeType(fileName); System.out.println(mimeType); } 输出: image/jpeg
-
域对象:共享数据
范围:所有用户所有请求数据
- setAttribute(String name, Object value);
- getAttribute(String name);
- removeAttribute(String name);
/* * 在Servlet1中存储值,在Servlet2中获取值 */ @WebServlet("/servletContextDemo1") public class ServletContextDemo1 extends HttpServlet { protected void doPost(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response) throws ServletException, IOException { ServletContext context = this.getServletContext(); context.setAttribute("zhangsan","token123456"); } protected void doGet(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response) throws ServletException, IOException { this.doPost(request,response); } } package org.taoguoguo.web.servletcontext; import javax.servlet.ServletContext; 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 java.io.IOException; /** * @author taoGG * @description * @create 2020-10-28 22:21 */ @WebServlet("/servletContextDemo2") public class ServletContextDemo2 extends HttpServlet { protected void doPost(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response) throws ServletException, IOException { ServletContext context = this.getServletContext(); String str = (String) context.getAttribute("zhangsan"); System.out.println(str); } protected void doGet(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response) throws ServletException, IOException { this.doPost(request,response); } } 输出: token123456
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获取文件的真实(服务器)路径
package org.taoguoguo.web.servletcontext; import javax.servlet.ServletContext; 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 java.io.IOException; /** * @author taoGG * @description * @create 2020-10-28 22:21 */ @WebServlet("/servletContextDemo1") public class ServletContextDemo1 extends HttpServlet { protected void doPost(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response) throws ServletException, IOException { ServletContext context = this.getServletContext(); String realPath1 = context.getRealPath("/b.txt"); // web目录下 String realPath2 = context.getRealPath("/WEN-INF/a.txt"); // WEB-INF目录下的资源访问 String realPath3 = context.getRealPath("/WEB-INF/calsses/a.txt"); //src目录下 System.out.println("web目录下:" + realPath1); System.out.println("WEB-INF下" + realPath2); System.out.println("src目录下" + realPath3); } protected void doGet(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response) throws ServletException, IOException { this.doPost(request,response); } }
-
文件下载案例
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download.html
<!DOCTYPE html> <html lang="en"> <head> <meta charset="UTF-8"> <title>文件下载</title> </head> <body> <a href="/downloadServlet?fileName=001.jpg">图片下载</a> <a href="/downloadServlet?fileName=代码.jpg">图片(中文名称)下载</a> </body> </html>
-
DownloadServlet
package org.taoguoguo.web.download; import utils.DownLoadUtils; import javax.servlet.ServletContext; import javax.servlet.ServletException; import javax.servlet.ServletOutputStream; import javax.servlet.annotation.WebServlet; import javax.servlet.http.HttpServlet; import javax.servlet.http.HttpServletRequest; import javax.servlet.http.HttpServletResponse; import java.io.FileInputStream; import java.io.IOException; /** * @author taoGG * @description * @create 2020-10-28 23:14 */ @WebServlet("/downloadServlet") public class DownloadServlet extends HttpServlet { protected void doPost(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response) throws ServletException, IOException { //1.获取请求文件名称 String fileName = request.getParameter("fileName"); //2.使用字节输入流加载文件进入内存 //2.1找到文件在服务器的真实路径 ServletContext context = this.getServletContext(); String realPath = context.getRealPath("/img/" + fileName); //2.2使用字节流关联 FileInputStream fis = new FileInputStream(realPath); //3.设置response响应头 //3.1设置响应头类型 content-type String mimeType = context.getMimeType(fileName); //获取文件MIME类型 response.setHeader("content-type",mimeType); //3.2解决中文文件名问题,设置响应头打开方式 String agent = request.getHeader("user-agent"); fileName = DownLoadUtils.getFileName(agent, fileName); response.setHeader("content-disposition","attachment;filename="+fileName); //4将输入流的数据写出到输出流中 ServletOutputStream outputStream = response.getOutputStream(); byte[] buff = new byte[1024*8]; //字节缓冲数组 int len = 0; //读到的个数 while ((len = fis.read(buff))!=-1){ //未读到末尾 outputStream.write(buff,0,len); //从0开始写,写读到的长度 } fis.close(); } protected void doGet(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response) throws ServletException, IOException { this.doPost(request,response); } }
中文文件名称问题
解决思路:
- 获取客户端使用的浏览器版本信息
- 根据不同的版本信息,设置fileName的编码方式不同
-