Java中的WEB应用程序开发基础知识

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一、WEB应用程序
B/S ( browser/server ，浏览器/服务器）架构

基于HTTP传输协议（超文本传输协议，回忆HTML的名字：超文本标记语言）

WEB程序必须要运行在web容器上，如Tomcat /Jboss/WebLogic等

二、HTTP协议
HTTP使用TCP作为它的支撑运输层协议，默认的端口是80（缺省端口）。

超文本传输协议(Hypertext Transfer Protocol，简称HTTP)是应用层协议。HTTP 是一种请求/响应式的协议，即一个客户端与服务器建立连接后，向服务器发送一个请求;服务器接到请求后，给予相应的响应信息。　

HTTP 请求报文HTTP 请求报文由请求行、请求头部、空行 和 请求包体 4 个部分组成，如下图所示：

HTTP 请求报文由请求行、请求头部、空行 和 请求包体 4 个部分组成下面对请求报文格式进行简单的分析：

请求行：请求行由方法字段、URL 字段 和HTTP 协议版本字段 3 个部分组成，他们之间使用空格隔开。常用的 HTTP 请求方法有 GET、POST、HEAD、PUT、DELETE、OPTIONS、TRACE、CONNECT;

GET：当客户端要从服务器中读取某个资源时，使用GET 方法。GET 方法要求服务器将URL 定位的资源放在响应报文的数据部分，回送给客户端，即向服务器请求某个资源。使用GET 方法时，请求参数和对应的值附加在 URL 后面，利用一个问号(“?”)代表URL 的结尾与请求参数的开始，传递参数长度受限制。例如，/index.jsp?id=100&op=bind。

POST：当客户端给服务器提供信息较多时可以使用POST 方法，POST 方法向服务器提交数据，比如完成表单数据的提交，将数据提交给服务器处理。GET 一般用于获取/查询资源信息，POST 会附带用户数据，一般用于更新资源信息。POST 方法将请求参数封装在HTTP 请求数据中，以名称/值的形式出现，可以传输大量数据;请求头部：请求头部由关键字/值对组成，每行一对，关键字和值用英文冒号“:”分隔。

请求头部通知服务器有关于客户端请求的信息，典型的请求头有：

User-Agent：产生请求的浏览器类型;

Accept：客户端可识别的响应内容类型列表;星号 “ * ” 用于按范围将类型分组，用 “ */* ” 指示可接受全部类型，用“ type/* ”指示可接受 type 类型的所有子类型;

Accept-Language：客户端可接受的自然语言;

Accept-Encoding：客户端可接受的编码压缩格式;

Accept-Charset：可接受的应答的字符集;

Host：请求的主机名，允许多个域名同处一个IP 地址，即虚拟主机;

connection：连接方式(close 或 keepalive);

 Cookie：存储于客户端扩展字段，向同一域名的服务端发送属于该域的cookie;

空行：最后一个请求头之后是一个空行，发送回车符和换行符，通知服务器以下不再有请求头;

请求包体：请求包体不在 GET 方法中使用，而是在POST 方法中使用。POST 方法适用于需要客户填写表单的场合。与请求包体相关的最常使用的是包体类型 Content-Type 和包体长度 Content-Length。

HTTP 响应报文HTTP 响应报文由状态行、响应头部、空行 和 响应包体 4 个部分组成，如下图所示：

下面对响应报文格式进行简单的分析：

状态行：状态行由 HTTP 协议版本字段、状态码和状态码的描述文本 3 个部分组成，他们之间使用空格隔开; 状态码由三位数字组成，第一位数字表示响应的类型，常用的状态码有五大类如下所示：

1xx：表示服务器已接收了客户端请求，客户端可继续发送请求;

2xx：表示服务器已成功接收到请求并进行处理;

3xx：表示服务器要求客户端重定向;

4xx：表示客户端的请求有非法内容;　

5xx：表示服务器未能正常处理客户端的请求而出现意外错误;

状态码描述文本有如下取值：

200 OK：表示客户端请求成功;　

400 Bad Request：表示客户端请求有语法错误，不能被服务器所理解;　

401 Unauthonzed：表示请求未经授权，该状态代码必须与 WWW-Authenticate 报头域一起使用;

403 Forbidden：表示服务器收到请求，但是拒绝提供服务，通常会在响应正文中给出不提供服务的原因;　

404 Not Found：请求的资源不存在，例如，输入了错误的URL;　

500 Internal Server Error：表示服务器发生不可预期的错误，导致无法完成客户端的请求;　

503 Service Unavailable：表示服务器当前不能够处理客户端的请求，在一段时间之后，服务器可能会恢复正常;

三、Servlet
Servlet是javaWEB的核心，简单的说就是用Java编写的服务器端程序。用户进行一个动态请求（静态请求就是直接请求HTML )时，实际上是请求—个servlet

WEB容器将Servlet加载到内存 通过init方法进行初始化

Service()方法根据请求方法调用对应的处理方法doPost()或doGet()，还有一些其他的请求方法doPut() doOptions()...但这些方法不常用，并且从安全的角度都是建议屏蔽的。

当Server不再需要Servlet时（一般当Server关闭时），Server调用 Servlet 的 destroy() 方法。

四、JSP
Java Server Pages是一种静态编码町机和动态编码Java混合的技术， 也有说法就是将java代码镶嵌在HTML上，在JSP之前，Servlet作为主体，功能比较强大，设计也很先进，但瑜出 HTML页面却完全是Java的out.print()， 一行一句的输出，对于页面编写和修改来说非常不方便，这才促使SUN公司推出JSP。JSP和ASP、PHP类似都是镶嵌型语言。另外补充一下，WEB容器后动的时候，会将_JSP编译成Servlet，也有说法JSP是Servlet的升级版。

五、Tomcat
Java WEB容器有很多，这里以Tomcat为例来说。前面说到，WEB程序必须运行在WEB容器上。Tomcat就是作为WEB容器来运行切Java WEB程序的。Tomcat是JAVA语言写的，需要JVM作为运行环境。

Tomcat的目录结构

bin………………………………可执行程序（脚本），启动停止调试Tomcat的一些bat.sh

conf…………………………….配置文件 webx.ml server.xml 等

lib……………………………....Tomcat运行需要的jar包

logs…………………………….曰志文件

temp…………………………….临时文件

webapps………………………WEB 程序(编译后的项目文件)

work…………………………….将jsp文件生成java文件在此目录进行

补充说明一下，Tomcat将jsp编译成Java文件并不是实时进行的，所以有时候修改了页面，并没有及时生效，这时候我们只需要删除一下work目录下对应的文件即可。

六、Java WEB项目结构
一般来说，我们常说的Java项目基本上都是WEB项目（B/S架构），不是说Java不能做C/S程序，实际上Java的Swing就是画界面的，但是现在C#已经成为画界面最流行的语言，快速，简单，所以越来越少的人用Java来做C/S程序开发了。我们主要来说Java WEB项目，下面是最基本的项目结构。

src…………………………….JAVA源码，java文件目录

webContent/webRoot……………项目发布目录

WEB-INF

lib………………………………….项目需要的jar包

web.xml…………………………WEB 程序的入口

以上是Java WEB项目的核心结构，实际开发中，搭建项目会比这些复杂，特别是引用框架以后，配置文件的增加，会添加一些新的目录。

七、开发框架
前面提到客户端发起动态请求时，请求到Servlet进行处理，然后返回，整个请求处理的工作都是在Servlet中处理的，看起来比较简单，每当需要一个不同的请求就写一个Servlet，但实际开发的时候如果功能模块比较多，就需要写很多个Servlet，并且如果我们想修改一个请求的返回，也必须通过修改Java代码 (Servlet)的方式来实现。

这样对功能的扩展和维护来说，就比较麻烦了，所以也就推动了很多集成幵发框架的流行，比如Webwork，Struts，SpringMVC，Jfinal等都是主流的Java WEB开发框架。

使用框架有一个很笼统的优点概述，可以加快开发进程，在类似项目中重用代码将为开发者节省大量的时间和精力.框架为执行繁琐的代码任务提供预建模块。让使用者只关心核心业务的开发，框架帮你屏蔽原有技术跟业务开发无关的各类技术问题。但如果想要深入的了解一个框架，使用的更加熟练，还是需要了解底层的原理，找到其源头也就是Servlet。

以SpringMVC为例简单描述一下工作原理

SprfngMVC主要也是通过DispatcherServlet (Servlet调配器，在web_xml中配置）实现了Servlet这个接口，又叫前端控制器，来自前端的请求会先到达这里，它负责到后台去匹配合适的handler。DispatcherServlet的主要工作流程如下：

1、 客户端发出http请求给web服务器，web服务器对http请求进行解析，如果匹配DispatcherServlet的请求映射路径（在web.xml中指定），web容器将请求转交给DispatcherServlet.

2、 DipatcherServlet接收到这个请求之后将根据请求的信息（包括URL、Http方法、请求报文头和请求参数Cookie等）以及HandlerMapping的配置找到处理请求的处理器Controller (Handler)。

3、 DispatclierServlet 根据 HandlerMapping 找到对应的Handler，将处理权交给Handler ( Handler将具体的处理进行封装），再由具体的 HandlerAdapter对Handler进行具体的调用。

5、Handler对数据处理完成以后将返回一个ModeAndView对象给DispatcherServlet.

6、  Handler返回的ModelAndView只是一个逻辑视图并不是一个正式的视图，Di spatcherSevlet通过ViewResolver将邀辑视图转化为真正的视图view(这句话简单的就是返回一个要返回的页面的相对路径，通过试图解析器转换成具体那个页面)。

7、  Dispatcher通过model解析出ModeAndView中的参数进行解析最终展现出完整的view并返回给客户端。

八、用SpringMVC编写功能模块
由于框架配置工作量比较大，也需要对各方面的技术有所了解，暂时不做描述。我们简单的说一下实际开发中，如何在现有的框架基础上完成一个功能模块，了解功能的基本流程，以登录为例：

1、首先要有登录入口（ JSP页面），在SpringMVC框架中我们不建议直接 访问JSP页面，所以我们登录页面的访问也是通过后台处理的；

2、编写丨ogin.jsp页面及登录返回页面index.jsp ;

3、编写LoginController，里面包含两个请求控制方法，一个preLogin()，一个doLogin() ，其中preLogin()负责处理请求登录页面的请求（返回到 login.jsp )， doLogin()处理登录请求返回到index.jsp。

4. login.jsp中需要通过表单或者ajax进行登录请求。

请求/preLogin业务逻辑处理返回到login.jsp à 输入用户名、密码…

请求/doLogin业务逻辑处理，返回登录结果index.jsp。

九、其他基础知识
数据库操作，Jdbc/Hibernate/Mybatis

JSP标签，EL表达式，Struts标签，C标签等

Java中的WEB应用程序开发基础知识

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