重温Java Web的技术细节

一、背景

Java Servlet可以说是一项非常久远的技术了，甚至可以说是Java Web应用的起源。也就是说真正了解了这项技术的原理与实现细节，我们就掌握了Java Web的基础，也对以后能上手基于Java Servlet的框架起到事半功倍的作用。
本文旨在重温与Java Servlet密切相关的一些技术细节。

二、请求与响应

Servlet的核心任务是处理请求Request，并给出响应Response，这也是Servlet存在的真正意义。

2.1、Http请求

在Java Web应用开发中，99.999%用到的都是Http请求

/** 
* Servlet处理HTTP GET/POST请求
*/
public class HttpServletDemo extends HttpServlet {
	
    @Override
    protected void doGet(HttpServletRequest req, HttpServletResponse resp) {
	   ...
    }

    @Override
    protected void doPost(HttpServletRequest req, HttpServletResponse resp {
		...
    }
 }

HTTP存在GET/POST请求，Servlet是如何分辨的呢？
- GET请求，请求的数据会附在URL之后（就是把数据放置在HTTP协议头中），以?分割URL和传输数据，多个参数用&连接
- POST请求：把提交的数据放置在是HTTP包的Body中。

## GET和POST请求的区别

# GET请求
GET /books/?name=computer&num=1 HTTP/1.1
Host: www.wrox.com
User-Agent: Mozilla/5.0 (Windows; U; Windows NT 5.1; en-US; rv:1.7.6)
Gecko/20050225 Firefox/1.0.1
Connection: Keep-Alive
# 注意最后一行是空行

# POST请求
POST /books/add HTTP/1.1
Host: www.wrox.com
User-Agent: Mozilla/5.0 (Windows; U; Windows NT 5.1; en-US; rv:1.7.6)
Gecko/20050225 Firefox/1.0.1
Content-Type: application/x-www-form-urlencoded
Content-Length: 40
Connection: Keep-Alive
# 以下是POST请求Body
name=computer&num=1

HttpServlet类中的Service方法根据Http请求的类型GET/POST分别调用doGet或doPost

/**
* HttpServlet类Service方法
*/
protected void service(HttpServletRequest req, HttpServletResponse resp) throws ServletException, IOException {
        String method = req.getMethod();
        long lastModified;
        if (method.equals("GET")) {
            lastModified = this.getLastModified(req);
            if (lastModified == -1L) {
                this.doGet(req, resp);
            } else {
                long ifModifiedSince;
                try {
                    ifModifiedSince = req.getDateHeader("If-Modified-Since");
                } catch (IllegalArgumentException var9) {
                    ifModifiedSince = -1L;
                }

                if (ifModifiedSince < lastModified / 1000L * 1000L) {
                    this.maybeSetLastModified(resp, lastModified);
                    this.doGet(req, resp);
                } else {
                    resp.setStatus(304);
                }
            }
        } else if (method.equals("HEAD")) {
            lastModified = this.getLastModified(req);
            this.maybeSetLastModified(resp, lastModified);
            this.doHead(req, resp);
        } else if (method.equals("POST")) {
            this.doPost(req, resp);
      	
        } else {
            String errMsg = lStrings.getString("http.method_not_implemented");
            Object[] errArgs = new Object[]{method};
            errMsg = MessageFormat.format(errMsg, errArgs);
            resp.sendError(501, errMsg);
        }
    }

对于Http Request请求，我们还需要理解幂等的概念：对同一个系统，使用同样的条件，一次请求和重复的多次请求对系统资源的影响是一致的。

根据以上定义，我们认为GET请求一般情况下是幂等的（GET请求不会引起服务资源的变更），而POST请求是非幂等的（POST请求会提交数据并造成数据更改，造成不可逆，比如多次POST提交订单数据）。

Servlet可以通过API获取到Http请求的相关数据

API	备注
request.getParameter("参数名")	根据参数名获取参数值（注意，只能获取一个值的参数）
request.getParameterValue("参数名“)	根据参数名获取参数值（可以获取多个值的参数）
request.getMethod	获取Http请求方式
request.getHeader("User-Agent")	获取用台浏览器信息
request.getCookies	获取与请求相关的Cookies
request.getSession	获取与用户相关的会话
...	...

2.2、Http响应

响应是为了向用户发送数据，Servlet需要处理的是封装成Http响应消息的HttpServletResponse对象。
Http响应一般返回给浏览器HTML页面，再由浏览器解析HTML呈现给用户。
但Http响应发送HTML页面并不是全部，比如用户需要通过网站下载某个文件，那Http响应需要返回字节流。

protected void doGet(HttpServletRequest req, HttpServletResponse resp){
		// 这是一个字节流
        resp.setContentType("application/octet-stream");
        resp.setHeader("Content-disposition", "attachment;filename=" + filename);

        InputStream fis = this.getClass().getResourceAsStream("download.xlsx");
        OutputStream os = resp.getOutputStream();
        byte[] bis = new byte[1024];
        while (-1 != fis.read(bis)) {
            os.write(bis);
        }
}

Servlet设置Http响应头控制浏览器的行为

//设置refresh响应头控制浏览器每隔1秒钟刷新一次
response.setHeader("refresh", "1");

//可分别通过三种方式禁止缓存当前文档内容
response.setDateHeader("expries", -1);

response.setHeader("Cache-Control", "no-cache");

response.setHeader("Pragma", "no-cache")

// 重定向：收到客户端请求后，通知客户端去访问另外一个web资源
protected void doPost(HttpServletRequest req, HttpServletResponse resp)  {
     // 通过sendRedirect方法实现请求重定向
     resp.sendRedirect(req.getContextPath() + "/welcome.jsp");
}
// 请求分派
protected void doPost(HttpServletRequest req, HttpServletResponse resp)  {
  req.getRequestDispatcher("/result.jsp").forward(req,resp);
}

Servlet与HTTP 状态码

代码	消息	描述
200	OK	请求成功。
401	Unauthorized	所请求的页面需要授权
404	Not Found	服务器无法找到所请求的页面。
500	Internal Server Error	未完成的请求。服务器遇到了一个意外的情况
...	...	...

// 返回HTTP 500状态码
protected void doPost(HttpServletRequest req, HttpServletResponse resp)  {
  resp.sendError(500);
}

在这里插入图片描述

三、ServletConfig

在每个Servlet运行时，有可能需要一些初始化参数，比如，文件使用的编码，共享的资源信息等。
这些初始化参数可以在 web.xml 文件中使用一个或多个 ＜init-param＞ 元素进行描述配置。当容器初始化一个 Servlet 时，会将该 Servlet 的配置信息封装，并通过 init（ServletConfig）方法将 ServletConfig 对象的引用传递给 Servlet。

3.1 测试ServletConfig参数

在web.xml中进行如下配置：

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<web-app xmlns="http://xmlns.jcp.org/xml/ns/javaee"
         xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"
         xsi:schemaLocation="http://xmlns.jcp.org/xml/ns/javaee http://xmlns.jcp.org/xml/ns/javaee/web-app_4_0.xsd"
         version="4.0">
	<servlet>
         <servlet-name>http-demo</servlet-name>
         <servlet-class>demo.servlet.HttpServletDemo</servlet-class>
		  <!-- 设置该servlet的管理员邮箱地址 -->
          <init-param>
              <param-name>adminEmail</param-name>
              <param-value>admin@163.com</param-value>
          </init-param>
     </servlet>
</web-app>

在servlet代码中进行如下调用：

public class HttpServletDemo extends HttpServlet {

    // 重写Get请求方法,返回一个表单页面
    @Override
    protected void doGet(HttpServletRequest req, HttpServletResponse resp) throws IOException, ServletException {
        resp.setContentType("text/html");
        resp.setCharacterEncoding("GBK");
        PrintWriter out =resp.getWriter();
        out.println("<html><body>");
        out.println("管理员邮箱:");
        out.println(getServletConfig().getInitParameter("adminEmail"));
        out.println("<br>");
        out.println("</body></html>");
    }
}

在这里插入图片描述

四、ServletContext

－web应用同样也需要一些初始化的参数，但相对于每一个Servlet有一个ServletConfig来说，一个Web应用（确切的说是每个JVM）仅有一个ServletContext来存放这些参数，这个ServletContext对Web应用中的每个Servlet都可用。
在这里插入图片描述

4.1 测试ServletContext参数

在web.xml中进行如下配置：

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<web-app xmlns="http://xmlns.jcp.org/xml/ns/javaee"
         xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"
         xsi:schemaLocation="http://xmlns.jcp.org/xml/ns/javaee http://xmlns.jcp.org/xml/ns/javaee/web-app_4_0.xsd"
         version="4.0">
         
		<!-- 设置web应用的统一标题栏 -->
        <context-param>
            <param-name>title</param-name>
            <param-value>My-App网站</param-value>
        </context-param>

        <servlet>
            <servlet-name>http-demo</servlet-name>
            <servlet-class>demo.servlet.HttpServletDemo</servlet-class>

            <init-param>
                <param-name>adminEmail</param-name>
                <param-value>admin@163.com</param-value>
            </init-param>
        </servlet>

        <servlet-mapping>
            <servlet-name>http-demo</servlet-name>
            <url-pattern>/http-demo</url-pattern>
        </servlet-mapping>
</web-app>

在servlet代码中进行如下调用：

public class HttpServletDemo extends HttpServlet {

    // 重写Get请求方法,返回一个表单页面
    @Override
    protected void doGet(HttpServletRequest req, HttpServletResponse resp) throws IOException, ServletException {

        resp.setContentType("text/html");
        resp.setCharacterEncoding("GBK");
        PrintWriter out =resp.getWriter();
        out.println("<html><body>");
        out.println("<title>"+getServletContext().getInitParameter("title")+"</title>");
        out.println("管理员邮箱:");
        out.println(getServletConfig().getInitParameter("adminEmail"));
        out.println("<br>");
        out.println("</body></html>");
    }
 }

在这里插入图片描述

注意点：

// 在web应用中，以下两句代码等价
getServletContext().getInitParameter("title");
getServletConfig().getServletContext().getInitParameter("title");

4.2、ServletContext属性

通过编程的方式，可以给ServletContext绑定属性，使得web应用中的Servlet对象可以使用该全局属性。

// 重写Post请求方法，提交表单上的数据，并返回结果页面
    @Override
    protected void doPost(HttpServletRequest req, HttpServletResponse resp) throws ServletException, IOException {

        String name = req.getParameter("name");
        Integer age = Integer.parseInt(req.getParameter("age"));
        if (name != null && age != null) {
            User user = new User(name, age);
            req.setAttribute("name", name);
            req.setAttribute("age", age);
            // 设置提交成功次数属性,并同步加锁，防止多线程并发异常
            synchronized (getServletContext()) {
                if (user.checkName()) {
                    Long postCount = getServletContext().getAttribute("postCount") == null ? 1L
                            : Long.parseLong(getServletContext().getAttribute("postCount").toString()) + 1L;
                    getServletContext().setAttribute("postCount", postCount);

                    req.setAttribute("result", "登记成功" + "! 总共已有" + postCount + "人数登记！！");
                } else {
                    req.setAttribute("result", "登记失败：名称中包含非法字符");
                }
            }
            RequestDispatcher view = req.getRequestDispatcher("/result.jsp");
            view.forward(req, resp);

        }

    }

在这里插入图片描述

属性与参数的区别

	属性	参数
设置方法	setAttribute(String name,Object value)	只能在web.xml中设置
返回类型	Object	String
获取方法	getAttribute(String name).	getInitParameter(String s)

五、属性的作用域

除了ServletContext可以设置属性外，HttpSession会话、HttpServletRequest请求都可以设置和使用属性。但这三者的作用域是不同的，可参见下表：

	属性作用域	备注
ServletContext	web应用存活期间都可以设置并使用属性；应用关闭上下文撤消后相应属性也会消失	各个Servlet都可以使用，但线程不安全，一般适在于常量属性等，比如数据库连接
HttpSession	HttpSession应用存活期间都可以设置并使用属性；会话超时或被人为撤消后相应属性也会消失	与会话相关的都可以使用，比如电商网站的购物车属性
HttpServletRequest	每次请求生成时可设置或使用属性，直到这个请求在service方法中消失	请求中属性是线程安全的，类似于局部变量

六、HttpSession

Session就是为了让服务器有能力分辨出不同的用户。

客户端在第一次请求时没有携带任何sessionId，服务端Servlet容器就会给客户端创建一个HttpSession对象存储在服务器端，然后给这个对象创建一个sessionID 作为唯一标识。同时
这个sessionID还会放在一个cookie里，通过response返回客户端。

客户端第二次发出请求，cookie中会携带sessionId，servlet容器拿着这个sessionID在服务器端查找对应的HttpSession对象，找到后就直接拿出来使用。

Servlet会为不同的客户端创建不同的sessionId及session对象，代表不同的状态。

在这里插入图片描述

6.1 HttpSession的关键方法

关键方法

方法	描述
getSession()	获取Session 对象
setAttribute()	在Session 对象中设置属性
getAttribute()	在Session 对象中获取属性
removeAttribute()	在Session 对象中删除属性
invalidate()	使Session 对象失效
setMaxInactiveInterval()	设置Session 对象最大间隔时间(在这段时间内，客户端未对这个会话有新的请求操作，该会话就会撤消)

6.2 简易的购物车使用HttpSession

网站后台通过会话保存用户的购物车状态，用户在退出网站后在会话的有效时间段内重新进入网站，购物车状态不消失。
web.xml配置：

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<web-app xmlns="http://xmlns.jcp.org/xml/ns/javaee"
         xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"
         xsi:schemaLocation="http://xmlns.jcp.org/xml/ns/javaee http://xmlns.jcp.org/xml/ns/javaee/web-app_4_0.xsd"
         version="4.0">

    <context-param>
        <param-name>title</param-name>
        <param-value>购物网站</param-value>
    </context-param>

    <!-- 网站session失效时间为30分钟 -->
    <session-config>
        <session-timeout>30</session-timeout>
    </session-config>

    <!-- 登录servlet -->
    <servlet>
        <servlet-name>http-demo</servlet-name>
        <servlet-class>demo.servlet.HttpServletDemo</servlet-class>
        <load-on-startup>1</load-on-startup>
    </servlet>

    <servlet-mapping>
        <servlet-name>http-demo</servlet-name>
        <url-pattern>/http-demo</url-pattern>
    </servlet-mapping>

    <!-- 购物车servlet -->
    <servlet>
        <servlet-name>cart</servlet-name>
        <servlet-class>demo.servlet.CartServlet</servlet-class>
        <load-on-startup>1</load-on-startup>
    </servlet>

    <servlet-mapping>
        <servlet-name>cart</servlet-name>
        <url-pattern>/cart</url-pattern>
    </servlet-mapping>

</web-app>

购物网站登录页面Servlet：

/**
 * 购物网站登录页面
 *
 * @author zhuhuix
 * @date 2020-08-28
 */
public class HttpServletDemo extends HttpServlet {
    //static int i=0 ;

    // 重写Get请求方法,返回登录表单页面
    @Override
    protected void doGet(HttpServletRequest req, HttpServletResponse resp) throws IOException, ServletException {
        req.setAttribute("title", getServletContext().getInitParameter("title"));
        req.getRequestDispatcher("/form.jsp").forward(req, resp);

    }

    // 重写Post请求方法，进行登录，登录成功后跳车购物车页面
    @Override
    protected void doPost(HttpServletRequest req, HttpServletResponse resp) throws ServletException, IOException {

        String name = req.getParameter("name");
        Integer password = Integer.parseInt(req.getParameter("password"));
        if (name != null && password != null) {
            req.getSession().setAttribute("name",name);
            RequestDispatcher view = req.getRequestDispatcher("/cart.jsp");
            view.forward(req, resp);
        }
    }
}

购物网站登录页面视图：

<!--表单页面-->
<%@ page contentType="text/html;charset=UTF-8" language="java" %>
<!DOCTYPE html>
<html lang="zh-CN">
<head>
    <meta http-equiv="Content-Type" content="text/html; charset=UTF-8">
    <link rel="stylesheet" href="https://stackpath.bootstrapcdn.com/bootstrap/3.4.1/css/bootstrap.min.css"
          integrity="sha384-HSMxcRTRxnN+Bdg0JdbxYKrThecOKuH5zCYotlSAcp1+c8xmyTe9GYg1l9a69psu" crossorigin="anonymous">
    <script src="https://stackpath.bootstrapcdn.com/bootstrap/4.5.2/js/bootstrap.min.js"
            integrity="sha384-B4gt1jrGC7Jh4AgTPSdUtOBvfO8shuf57BaghqFfPlYxofvL8/KUEfYiJOMMV+rV"
            crossorigin="anonymous"></script>
    <title>${title}用户登录</title>
</head>
<body>
<div class="container">

    <form role="form" method="post" action="http-demo" class="form-horizontal">
        <div class="form-group">
            <h4 class="col-sm-3 col-sm-offset-3">用户登录</h4>
        </div>
        <div class="form-group">
            <label class="col-sm-3 control-label">用户名</label>
            <div class="col-sm-3">
                <input name="name" type="text" class="form-control" placeholder="请输入用户名">
            </div>
        </div>
        <div class="form-group">
            <label class="col-sm-3 control-label">密码</label>
            <div class="col-sm-3">
                <input name="password" type="password" class="form-control" placeholder="请输入密码">
            </div>
        </div>

        <div class="form-group">
            <div class="col-sm-3 col-sm-offset-3">
                <button class="btn btn-primary">点击登录</button>
            </div>
        </div>
    </form>
</div>
</body>
</html>

在这里插入图片描述

购物车页面视图：

<!--表单页面-->
<%@ page contentType="text/html;charset=UTF-8" language="java" %>
<!DOCTYPE html>
<html lang="zh-CN">
<head>
    <meta http-equiv="Content-Type" content="text/html; charset=UTF-8">
    <link rel="stylesheet" href="https://stackpath.bootstrapcdn.com/bootstrap/3.4.1/css/bootstrap.min.css"
          integrity="sha384-HSMxcRTRxnN+Bdg0JdbxYKrThecOKuH5zCYotlSAcp1+c8xmyTe9GYg1l9a69psu" crossorigin="anonymous">
    <script src="https://stackpath.bootstrapcdn.com/bootstrap/4.5.2/js/bootstrap.min.js"
            integrity="sha384-B4gt1jrGC7Jh4AgTPSdUtOBvfO8shuf57BaghqFfPlYxofvL8/KUEfYiJOMMV+rV"
            crossorigin="anonymous"></script>
    <title>${title}购物车</title>
</head>
<body>
<div class="container">

    <form role="form" method="post" action="cart" class="form-horizontal">
        <div class="form-group">
            <h4 class="col-sm-3 col-sm-offset-1">${name}的购物车</h4>
        </div>
        <table class="table table-bordered table-condensed" style=" 30%">
            <thead>
            <tr>
                <td>货物</td>
                <td>数量</td>
            </tr>
            </thead>
            <tbody>
            <tr>
                <td>手机</td>
                <td><input type="number" name="phoneNumber" value=${phoneNumber}> </td>
            </tr>
            <tr>
                <td>电脑</td>
                <td><input type="number" name="pcNumber" value=${pcNumber}> </td>
            </tr>
            <tr>
                <td>书本</td>
                <td><input type="number" name="bookNumber" value=${bookNumber}> </td>
            </tr>
            </tbody>
        </table>

        <div class="form-group">
            <div class="col-sm-1 col-sm-offset-1">
                <button class="btn btn-primary">点击提交</button>
            </div>
        </div>
    </form>
</div>
</body>
</html>

在这里插入图片描述

购物车的Servlet：

/**
 * 购物车Servlet
 *
 * @author zhuhuix
 * @date 2020-08-29
 */
public class CartServlet extends javax.servlet.http.HttpServlet {


    // 重写Post请求方法，提交购物车的数据，并返回结果页面
    @Override
    protected void doPost(HttpServletRequest req, HttpServletResponse resp) throws ServletException, IOException {
        // 查找页面上的购物数量，并放入session中

        req.getSession().setAttribute("phoneNumber", req.getParameter("phoneNumber"));
        req.getSession().setAttribute("pcNumber", req.getParameter("pcNumber"));
        req.getSession().setAttribute("bookNumber", req.getParameter("bookNumber"));

        RequestDispatcher view = req.getRequestDispatcher("/result.jsp");
        view.forward(req, resp);
    }
}

购物结果视图页面：

<!--结果页面-->
<%@ page contentType="text/html;charset=UTF-8" language="java" %>
<html>
<head>
    <meta http-equiv="Content-Type" content="text/html; charset=UTF-8">
    <link rel="stylesheet" href="https://stackpath.bootstrapcdn.com/bootstrap/3.4.1/css/bootstrap.min.css"
          integrity="sha384-HSMxcRTRxnN+Bdg0JdbxYKrThecOKuH5zCYotlSAcp1+c8xmyTe9GYg1l9a69psu" crossorigin="anonymous">
    <script src="https://stackpath.bootstrapcdn.com/bootstrap/4.5.2/js/bootstrap.min.js"
            integrity="sha384-B4gt1jrGC7Jh4AgTPSdUtOBvfO8shuf57BaghqFfPlYxofvL8/KUEfYiJOMMV+rV"
            crossorigin="anonymous"></script>
    <title>${title}购物结果</title>
</head>
<body>
<div class="container">

    <div class="row">
        <h3 class="col-sm-3 col-sm-offset-1">${name}的购物结果</h3>
    </div>
    <table class="table table-bordered table-condensed" style=" 30%">
        <thead>
        <tr>
            <td>已购货物</td>
            <td>已购数量</td>
        </tr>
        </thead>
        <tbody>
        <tr>
            <td>手机</td>
            <td>${phoneNumber} </td>
        </tr>
        <tr>
            <td>电脑</td>
            <td>${pcNumber}</td>
        </tr>
        <tr>
            <td>书本</td>
            <td>${bookNumber} </td>
        </tr>
        </tbody>
    </table>
</div>
</body>
</html>

在这里插入图片描述

HttpSession状态测试

用户登录网站后在购物车页面提交购物结果：
用户退出网站，重新登录后进入购物车页面，网站后台将HttpSession中的数据重新调取到页面进行显示：

在web.xml中将会话失效时间改为一分钟，并重启网站，进行购物车提交

  <!-- 网站session失效时间为1分钟 -->
    <session-config>
        <session-timeout>1</session-timeout>
    </session-config>

在这里插入图片描述

退出网站，超过一分钟后重新登录，并查看购物车情况
购物车已空空如也

七、监听器

监听器Listener又称为监听者，Listener的设计为开发Servlet应用程序提供了一种快捷的手段，能够方便地从另一个纵向维度控制程序和数据，正所谓旁观者清。
监听器采用了观察者设计模式，监听范围包括ServletContext、HttpSession、HttpRequest。

7.1 监听器测试--在线会话数统计

在web.xml中进行如下配置：

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<web-app xmlns="http://xmlns.jcp.org/xml/ns/javaee"
         xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"
         xsi:schemaLocation="http://xmlns.jcp.org/xml/ns/javaee http://xmlns.jcp.org/xml/ns/javaee/web-app_4_0.xsd"
         version="4.0">

        <context-param>
            <param-name>title</param-name>
            <param-value>My-App网站</param-value>
        </context-param>

        <!-- 监听者 负责监听HttpSession创建与销毁-->
        <listener>
            <listener-class>demo.servlet.HttpSessionListenerDemo</listener-class>
        </listener>

        <!-- 登录servlet -->
        <servlet>
            <servlet-name>http-demo</servlet-name>
            <servlet-class>demo.servlet.HttpServletDemo</servlet-class>

            <load-on-startup>1</load-on-startup>
        </servlet>

        <servlet-mapping>
            <servlet-name>http-demo</servlet-name>
            <url-pattern>/http-demo</url-pattern>
        </servlet-mapping>
    
</web-app>

创建监听器类：

/**
 * HttpSession监听器测试：统计当前服务器在线人数
 */
public class HttpSessionListenerDemo implements javax.servlet.http.HttpSessionListener {
    @Override
    public void sessionCreated(javax.servlet.http.HttpSessionEvent httpSessionEvent) {
        SessionStatics.increase();
    }

    @Override
    public void sessionDestroyed(javax.servlet.http.HttpSessionEvent httpSessionEvent) {
        SessionStatics.decrease();
    }
}

/**
 * 计数类
 */
public  class SessionStatics {
    private  static volatile Long count=0L;

    public static void increase(){
        synchronized (SessionStatics.class) {
            count++;
        }
    }

    public static void decrease(){
        synchronized (SessionStatics.class) {
            count--;
        }
    }

    public static Long getCount(){
        return count;
    }
}

创建用户登录的servlet代码：

/**
 * HttpServlet模拟一个登录页面
 *
 * @author zhuhuix
 * @date 2020-08-28
 */
public class HttpServletDemo extends HttpServlet {

    // 重写Get请求方法,返回一个表单页面
    @Override
    protected void doGet(HttpServletRequest req, HttpServletResponse resp) throws IOException, ServletException {
        req.setAttribute("title", getServletContext().getInitParameter("title"));
        req.getRequestDispatcher("/form.jsp").forward(req, resp);

    }

    // 重写Post请求方法，提交表单上的数据，并返回结果页面
    @Override
    protected void doPost(HttpServletRequest req, HttpServletResponse resp) throws ServletException, IOException {

        String name = req.getParameter("name");
        Integer password = Integer.parseInt(req.getParameter("password"));
        if (name != null && password != null) {
            // checkUserAndPassword
            req.setAttribute("name", name);

            req.setAttribute("result","登录成功,当前在线人数:"+SessionStatics.getCount());

            RequestDispatcher view = req.getRequestDispatcher("/result.jsp");
            view.forward(req, resp);
        }
    }
}

设计用户登录与登录结果的视图页面：

<!--表单页面-->
<%@ page contentType="text/html;charset=UTF-8" language="java" %>
<!DOCTYPE html>
<html lang="zh-CN">
<head>
    <meta http-equiv="Content-Type" content="text/html; charset=UTF-8">
    <link rel="stylesheet" href="https://stackpath.bootstrapcdn.com/bootstrap/3.4.1/css/bootstrap.min.css"
          integrity="sha384-HSMxcRTRxnN+Bdg0JdbxYKrThecOKuH5zCYotlSAcp1+c8xmyTe9GYg1l9a69psu" crossorigin="anonymous">
    <script src="https://stackpath.bootstrapcdn.com/bootstrap/4.5.2/js/bootstrap.min.js"
            integrity="sha384-B4gt1jrGC7Jh4AgTPSdUtOBvfO8shuf57BaghqFfPlYxofvL8/KUEfYiJOMMV+rV"
            crossorigin="anonymous"></script>
    <title>${title}用户登录</title>
</head>
<body>
<div class="container">

    <form role="form" method="post" action="http-demo" class="form-horizontal">
        <div class="form-group">
            <h4 class="col-sm-3 col-sm-offset-3">用户登录</h4>
        </div>
        <div class="form-group">
            <label class="col-sm-3 control-label">用户名</label>
            <div class="col-sm-3">
                <input name="name" type="text" class="form-control" placeholder="请输入用户名">
            </div>
        </div>
        <div class="form-group">
            <label class="col-sm-3 control-label">密码</label>
            <div class="col-sm-3">
                <input name="password" type="password" class="form-control" placeholder="请输入密码">
            </div>
        </div>

        <div class="form-group">
            <div class="col-sm-3 col-sm-offset-3">
                <button class="btn btn-primary">点击登录</button>
            </div>
        </div>
    </form>
</div>
</body>
</html>

<!--结果页面-->
<%@ page contentType="text/html;charset=UTF-8" language="java" %>
<html>
<head>
    <meta http-equiv="Content-Type" content="text/html; charset=UTF-8">
    <link rel="stylesheet" href="https://stackpath.bootstrapcdn.com/bootstrap/3.4.1/css/bootstrap.min.css"
          integrity="sha384-HSMxcRTRxnN+Bdg0JdbxYKrThecOKuH5zCYotlSAcp1+c8xmyTe9GYg1l9a69psu" crossorigin="anonymous">
    <script src="https://stackpath.bootstrapcdn.com/bootstrap/4.5.2/js/bootstrap.min.js"
            integrity="sha384-B4gt1jrGC7Jh4AgTPSdUtOBvfO8shuf57BaghqFfPlYxofvL8/KUEfYiJOMMV+rV"
            crossorigin="anonymous"></script>
    <title>${title}登录结果</title>
</head>
<body>
<div class="container">

    <div class="row">
        <h3 class="col-sm-3 col-sm-offset-3">登录结果</h3>
    </div>
    <div class="row">
        <label class="col-sm-3 col-sm-offset-3">姓名：${name} </label>
    </div>
    <div class="row">
        <label class="col-sm-3 col-sm-offset-3"> ${result}</label>
    </div>
</div>
</body>
</html>

结果演示：

7.2 特殊的监听器

HttpSessionBindingListener监听器可以JavaBean对象感知自己被绑定到Session中和从Session中删除；且该监听器不需要在web.xml声明。

public class User implements javax.servlet.http.HttpSessionBindingListener {
    private String name;

    public User(String name){
        this.name=name;
    }

    @Override
    public void valueBound(HttpSessionBindingEvent httpSessionBindingEvent) {
        System.out.println(name+"加入session");
    }

    @Override
    public void valueUnbound(HttpSessionBindingEvent httpSessionBindingEvent) {
        System.out.println(name+"移出session");
    }
}

 @Override
    protected void doPost(HttpServletRequest req, HttpServletResponse resp){
  		...
        // 测试HttpSessionBindingListener
        req.getSession().setAttribute("user",new User(name));
}

在这里插入图片描述

八、过滤器

过滤器Filter允许你拦截请求和响应，通过编写和配置一个过滤器，可以完成一些全局性的操作：比如安全验证、统一编码处理、敏感字过滤等。

Servlet API中提供了一个Filter接口，开发web应用时，如果编写的Java类实现了这个接口，则把这个java类称之为过滤器Filter。

通过Filter技术，开发人员可以实现用户在访问某个目标资源之前，对访问的请求和响应进行拦截。简单说，就是可以实现web容器对某资源的访问前截获进行相关的处理，还可以在某资源向web容器返回响应前进行截获进行处理。

在这里插入图片描述

8.1 过滤器的使用方法

定义一个类，实现接口Filter，并重写Filter接口类的方法；

/**
 * 过滤器例子
 */
public class FilterDemo implements Filter {
    @Override
    public void init(FilterConfig filterConfig) throws ServletException {

    }

    @Override
    public void doFilter(ServletRequest servletRequest, ServletResponse servletResponse, FilterChain filterChain) throws IOException, ServletException {
        // 过滤
        System.out.println("拦截过滤...");
        // 放行请求
        filterChain.doFilter(servletRequest,servletResponse);
    }

    @Override
    public void destroy() {

    }
}

配置过滤器拦截路径。

<!-- web.xml -->
    <!-- 过滤器配置 -->
    <filter>
        <filter-name>filterDemo</filter-name>
        <filter-class>demo.filter.FilterDemo</filter-class>
    </filter>

    <filter-mapping>
        <filter-name>filterDemo</filter-name>
        <!-- 拦截路径 -->
        <url-pattern>/*</url-pattern>
    </filter-mapping>

8.2 过滤器的执行流程

当Web容器接受到一个对资源路径的请求时，会判断是否有过滤器与这个资源路径相关联。如果有，就把请求交给过滤器进行处理。
在过滤器程序中，可以改变请求的内容，或者重新设置请求的头信息等操作，然后对请求放行发送给对应目标资源；当目标资源完成响应后，容器再次会将响应转发给过滤器，这时候可以对响应的内容进行处理，然后再将响应发送到客户端.。

	@Override
    public void doFilter(ServletRequest servletRequest, ServletResponse servletResponse, FilterChain filterChain) throws IOException, ServletException {
        // 前置过滤
        System.out.println("拦截过滤{pre}");
        // 放行请求
        filterChain.doFilter(servletRequest,servletResponse);
        // 后置过滤
        System.out.println("拦截过滤{post}");
    }

在这里插入图片描述

8.3 过滤器的生命周期

初始化init：服务器启动时，进行创建Filter对象，然后调用init方法；该过程只执行一次，一般用于加载资源。
拦截过滤doFilter：每一次请求被都会被执行。
销毁destroy：服务器正常关闭时，Filter对象会被销毁。该过程只执行一次，一般用于释放资源。

8.4 过滤器的拦截配置

拦截路径配置：

拦截具体资源：比如/index.jsp，只有访问index.jsp资源时，过滤器才会执行。
拦截网站目录：/demo ，访问网站的demo目录下的资源时，过滤器才会执行。
后缀名拦截：比如 *.jsp，访问所有后缀名为jsp资源时，过滤器会执行。
拦截所有资源：比如/*，访问网站下所有资源时，过滤器都会执行。

	<!-- 拦截具体资源 -->
 	<filter-mapping>
        <filter-name>filterDemo</filter-name>
        <url-pattern>/form.jsp</url-pattern>
    </filter-mapping>
	<!-- 拦截网站目录 -->
    <filter-mapping>
        <filter-name>filterDemo</filter-name>
        <url-pattern>/demo</url-pattern>
    </filter-mapping>
	<!-- 后缀名拦截 -->
    <filter-mapping>
        <filter-name>filterDemo</filter-name>
        <url-pattern>*.jsp</url-pattern>
    </filter-mapping>
	<!-- 拦截所有资源 -->
    <filter-mapping>
        <filter-name>filterDemo</filter-name>
        <url-pattern>/*</url-pattern>
    </filter-mapping>

拦截方式配置：

REQUEST : 浏览器直接请求时，过滤器才会执行。
FORWARD：只有转发访问时，过滤器才会执行。
INCLUDE：包含访问资源时，过滤器才会执行。
ERROR：错误跳转资源时，过滤器才会执行。
ASYNC：异步访问资源时，过滤器才会执行。

 <!-- 过滤器配置 -->
    <filter>
        <filter-name>filterDemo</filter-name>
        <filter-class>demo.filter.FilterDemo</filter-class>
    </filter>

    <filter-mapping>
        <filter-name>filterDemo</filter-name>
        <url-pattern>/http-demo</url-pattern>
        <!-- 浏览器直接请求时，过滤器会执行 -->
        <dispatcher>REQUEST</dispatcher>
        <!-- 转发请求时，过滤器会执行 -->
        <dispatcher>FORWARD</dispatcher>
    </filter-mapping>

8.5 过滤器链

过滤器可以链到一起，一个接一个地运行。
在web.xml中，哪个过滤器的filter-mapping先配置，则哪个过滤器先执行

<!-- 过滤器配置  -->
    <filter>
        <filter-name>filterDemo1</filter-name>
        <filter-class>demo.filter.FilterDemo</filter-class>
    </filter>
    <!-- 哪个过滤器的filter-mapping先配置，则哪个过滤器先执行-->
    <filter-mapping>
        <filter-name>filterDemo1</filter-name>
        <url-pattern>/http-demo</url-pattern>
    </filter-mapping>

    <filter>
        <filter-name>filterDemo2</filter-name>
        <filter-class>demo.filter.FilterDemo2</filter-class>
    </filter>
    <!-- 哪个过滤器的filter-mapping后配置，则哪个过滤器后执行-->
    <filter-mapping>
        <filter-name>filterDemo2</filter-name>
        <url-pattern>/http-demo</url-pattern>
    </filter-mapping>

在这里插入图片描述

8.5 过滤器的案例--登录验证

项目结构
web.xml配置

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<web-app xmlns="http://xmlns.jcp.org/xml/ns/javaee"
         xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"
         xsi:schemaLocation="http://xmlns.jcp.org/xml/ns/javaee http://xmlns.jcp.org/xml/ns/javaee/web-app_4_0.xsd"
         version="4.0">

    <context-param>
        <param-name>title</param-name>
        <param-value>购物网站</param-value>
    </context-param>

    <!-- 过滤器配置  -->
    <filter>
        <filter-name>loginFilter</filter-name>
        <filter-class>demo.filter.FilterDemo</filter-class>
    </filter>
    <filter-mapping>
        <filter-name>loginFilter</filter-name>
        <url-pattern>/*</url-pattern>
    </filter-mapping>


    <!-- 登录验证servlet -->
    <servlet>
        <servlet-name>loginServlet</servlet-name>
        <servlet-class>demo.servlet.LoginServlet</servlet-class>
        <load-on-startup>1</load-on-startup>
    </servlet>

    <servlet-mapping>
        <servlet-name>loginServlet</servlet-name>
        <url-pattern>/login</url-pattern>
    </servlet-mapping>

    <!-- 购物车servlet -->
    <servlet>
        <servlet-name>cart</servlet-name>
        <servlet-class>demo.servlet.CartServlet</servlet-class>
        <load-on-startup>1</load-on-startup>
    </servlet>

    <servlet-mapping>
        <servlet-name>cart</servlet-name>
        <url-pattern>/cart</url-pattern>
    </servlet-mapping>

</web-app>

登录程序

/**
 * 购物网站登录页面
 *
 * @author zhuhuix
 * @date 2020-08-30
 */
public class LoginServlet extends HttpServlet {

    // 重写Get请求方法,返回一个登录页面
    @Override
    protected void doGet(HttpServletRequest req, HttpServletResponse resp) throws IOException, ServletException {
        req.setAttribute("title", getServletContext().getInitParameter("title"));
        req.getRequestDispatcher("/form.jsp").forward(req, resp);

    }

    // 重写Post请求方法，提交用户名与密码
    @Override
    protected void doPost(HttpServletRequest req, HttpServletResponse resp) throws ServletException, IOException {

        String name = req.getParameter("name");
        Integer password = Integer.parseInt(req.getParameter("password"));
        if (name != null && password != null) {
            // 用户登录验证通过后，设置用户名称属性
            req.getSession().setAttribute("name",name);
            RequestDispatcher view = req.getRequestDispatcher("/cart.jsp");
            view.forward(req, resp);
        }

    }
}

登录页面

<!--表单页面-->
<%@ page contentType="text/html;charset=UTF-8" language="java" %>
<!DOCTYPE html>
<html lang="zh-CN">
<head>
    <meta http-equiv="Content-Type" content="text/html; charset=UTF-8">
    <link rel="stylesheet" href="https://stackpath.bootstrapcdn.com/bootstrap/3.4.1/css/bootstrap.min.css"
          integrity="sha384-HSMxcRTRxnN+Bdg0JdbxYKrThecOKuH5zCYotlSAcp1+c8xmyTe9GYg1l9a69psu" crossorigin="anonymous">
    <script src="https://stackpath.bootstrapcdn.com/bootstrap/4.5.2/js/bootstrap.min.js"
            integrity="sha384-B4gt1jrGC7Jh4AgTPSdUtOBvfO8shuf57BaghqFfPlYxofvL8/KUEfYiJOMMV+rV"
            crossorigin="anonymous"></script>
    <title>${title}用户登录</title>
</head>
<body>
<div class="container">

    <form role="form" method="post" action="login" class="form-horizontal">
        <div class="form-group">
            <h4 class="col-sm-3 col-sm-offset-3">用户登录</h4>
        </div>
        <div class="form-group">
            <label class="col-sm-3 control-label">用户名</label>
            <div class="col-sm-3">
                <input name="name" type="text" class="form-control" placeholder="请输入用户名">
            </div>
        </div>
        <div class="form-group">
            <label class="col-sm-3 control-label">密码</label>
            <div class="col-sm-3">
                <input name="password" type="password" class="form-control" placeholder="请输入密码">
            </div>
        </div>

        <div class="form-group">
            <div class="col-sm-3 col-sm-offset-3">
                <button class="btn btn-primary">点击登录</button>
            </div>
        </div>
    </form>
</div>
</body>
</html>

在这里插入图片描述

购物车程序

/**
 * 购物车Servlet
 *
 * @author zhuhuix
 * @date 2020-08-29
 */
public class CartServlet extends javax.servlet.http.HttpServlet {


    // 重写Post请求方法，提交购物车的数据，并返回结果页面
    @Override
    protected void doPost(HttpServletRequest req, HttpServletResponse resp) throws ServletException, IOException {
        // 查找页面上的购物数量，并放入session中

        req.getSession().setAttribute("phoneNumber", req.getParameter("phoneNumber"));
        req.getSession().setAttribute("pcNumber", req.getParameter("pcNumber"));
        req.getSession().setAttribute("bookNumber", req.getParameter("bookNumber"));

        RequestDispatcher view = req.getRequestDispatcher("/result.jsp");
        view.forward(req, resp);
    }
}

购物车页面

<!--表单页面-->
<%@ page contentType="text/html;charset=UTF-8" language="java" %>
<!DOCTYPE html>
<html lang="zh-CN">
<head>
    <meta http-equiv="Content-Type" content="text/html; charset=UTF-8">
    <link rel="stylesheet" href="https://stackpath.bootstrapcdn.com/bootstrap/3.4.1/css/bootstrap.min.css"
          integrity="sha384-HSMxcRTRxnN+Bdg0JdbxYKrThecOKuH5zCYotlSAcp1+c8xmyTe9GYg1l9a69psu" crossorigin="anonymous">
    <script src="https://stackpath.bootstrapcdn.com/bootstrap/4.5.2/js/bootstrap.min.js"
            integrity="sha384-B4gt1jrGC7Jh4AgTPSdUtOBvfO8shuf57BaghqFfPlYxofvL8/KUEfYiJOMMV+rV"
            crossorigin="anonymous"></script>
    <title>${title}购物车</title>
</head>
<body>
<div class="container">

    <form role="form" method="post" action="cart" class="form-horizontal">
        <div class="form-group">
            <h4 class="col-sm-3 col-sm-offset-1">${name}的购物车</h4>
        </div>
        <table class="table table-bordered table-condensed" style=" 30%">
            <thead>
            <tr>
                <td>货物</td>
                <td>数量</td>
            </tr>
            </thead>
            <tbody>
            <tr>
                <td>手机</td>
                <td><input type="number" name="phoneNumber" value=${phoneNumber}> </td>
            </tr>
            <tr>
                <td>电脑</td>
                <td><input type="number" name="pcNumber" value=${pcNumber}> </td>
            </tr>
            <tr>
                <td>书本</td>
                <td><input type="number" name="bookNumber" value=${bookNumber}> </td>
            </tr>
            </tbody>
        </table>

        <div class="form-group">
            <div class="col-sm-1 col-sm-offset-1">
                <button class="btn btn-primary">点击提交</button>
            </div>
        </div>
    </form>
</div>
</body>
</html>

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程序测试

访问购物车页面：由于用户未登录，则会跳转到登录页面
用户输入用户名和密码后进行登录，登录成功后会跳转到购物车页面。
用户进行购物，并提交购物结果
退出页面，在浏览器中再次访问购物车页面，可以看到过滤器判断到用户会话存在，已处于登录状态，直接跳转到购物车页面。

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