HTTP域对象

什么是HTTP

概念

HyperText Transfer Protocol,超文本传输协议,规定了浏览器和服务器之间数据传输的规则。

所以学习HTTP主要就是学习请求和响应数据的具体格式内容。

HTTP协议特点

HTTP协议有它自己的一些特点,分别是:

  • 基于TCP协议: 面向连接,安全

    TCP是一种面向连接的(建立连接之前是需要经过三次握手)、可靠的、基于字节流的传输层通信协议,在数据传输方面更安全。

  • 基于请求-响应模型的:一次请求对应一次响应

    请求和响应是一一对应关系

  • HTTP协议是无状态协议:对于事物处理没有记忆能力。每次请求-响应都是独立的

    无状态指的是客户端发送HTTP请求给服务端之后,服务端根据请求响应数据,响应完后,不会记录任何信息。这种特性有优点也有缺点,

    • 缺点:多次请求间不能共享数据
    • 优点:速度快

    请求之间无法共享数据会引发的问题,如:

    • 京东购物,加入购物车去购物车结算是两次请求,
    • HTTP协议的无状态特性,加入购物车请求响应结束后,并未记录加入购物车是何商品
    • 发起去购物车结算的请求后,因为无法获取哪些商品加入了购物车,会导致此次请求无法正确展示数据

    具体使用的时候,我们发现京东是可以正常展示数据的,原因是Java早已考虑到这个问题,并提出了使用会话技术(Cookie、Session)来解决这个问题。具体如何来做,我们后面会详细讲到。刚才提到HTTP协议是规定了请求和响应数据的格式,那具体的格式是什么呢?

请求数据格式

请求数据总共分为三部分内容,分别是请求行请求头请求体

  • 请求行: HTTP请求中的第一行数据,请求行包含三块内容,分别是 GET[请求方式] /[请求URL路径] HTTP/1.1[HTTP协议及版本]

    请求方式有七种,最常用的是GET和POST

  • 请求头: 第二行开始,格式为key: value形式

    请求头中会包含若干个属性,常见的HTTP请求头有:

    Host: 表示请求的主机名
    User-Agent: 浏览器版本,例如Chrome浏览器的标识类似Mozilla/5.0 ...Chrome/79,IE浏览器的标识类似Mozilla/5.0 (Windows NT ...)like Gecko;
    Accept:表示浏览器能接收的资源类型,如text/*,image/*或者*/*表示所有;
    Accept-Language:表示浏览器偏好的语言,服务器可以据此返回不同语言的网页;
    Accept-Encoding:表示浏览器可以支持的压缩类型,例如gzip, deflate等。
    

    这些数据有什么用处?

    举例说明:服务端可以根据请求头中的内容来获取客户端的相关信息,有了这些信息服务端就可以处理不同的业务需求,比如:

    • 不同浏览器解析HTML和CSS标签的结果会有不一致,所以就会导致相同的代码在不同的浏览器会出现不同的效果
    • 服务端根据客户端请求头中的数据获取到客户端的浏览器类型,就可以根据不同的浏览器设置不同的代码来达到一致的效果
    • 这就是我们常说的浏览器兼容问题
  • 请求体: POST请求的最后一部分,存储请求参数

    如上图红线框的内容就是请求体的内容,请求体和请求头之间是有一个空行隔开。此时浏览器发送的是POST请求,为什么不能使用GET呢?这时就需要回顾GET和POST两个请求之间的区别了:

    • GET请求请求参数在请求行中,没有请求体,POST请求请求参数在请求体中
    • GET请求请求参数大小有限制,POST没有

响应数据格式

响应数据总共分为三部分内容,分别是响应行响应头响应体

  • 响应行:响应数据的第一行,响应行包含三块内容,分别是 HTTP/1.1[HTTP协议及版本] 200网络响应状态码] ok[状态码的描述]

  • 响应头:第二行开始,格式为key:value形式

    响应头中会包含若干个属性,常见的HTTP响应头有:

    Content-Type:表示该响应内容的类型,例如text/html,image/jpeg;
    Content-Length:表示该响应内容的长度(字节数);
    Content-Encoding:表示该响应压缩算法,例如gzip;
    Cache-Control:指示客户端应如何缓存,例如max-age=300表示可以最多缓存300秒
    
  • 响应体: 最后一部分。存放响应数据

    上图中<html>...<html>这部分内容就是响应体,它和响应头之间有一个空行隔开。

请求域对象

什么是请求域对象

Request是请求对象,Response是响应对象。这两个对象在我们使用Servlet的时候有看到:

此时,我们就需要思考一个问题request和response这两个参数的作用是什么?

  • request:获取请求数据
    • 浏览器会发送HTTP请求到后台服务器[Tomcat]
    • HTTP的请求中会包含很多请求数据[请求行+请求头+请求体]
    • 后台服务器[Tomcat]会对HTTP请求中的数据进行解析并把解析结果存入到一个对象中
    • 所存入的对象即为request对象,所以我们可以从request对象中获取请求的相关参数
    • 获取到数据后就可以继续后续的业务,比如获取用户名和密码就可以实现登录操作的相关业务
  • response:设置响应数据
    • 业务处理完后,后台就需要给前端返回业务处理的结果即响应数据
    • 把响应数据封装到response对象中
    • 后台服务器[Tomcat]会解析response对象,按照[响应行+响应头+响应体]格式拼接结果
    • 浏览器最终解析结果,把内容展示在浏览器给用户浏览

对于上述所讲的内容,我们通过一个案例来初步体验下request和response对象的使用。

@WebServlet("/demo3")
public class ServletDemo3 extends HttpServlet {
    @Override
    protected void doGet(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response) throws ServletException, IOException {
        //使用request对象 获取请求数据
        String name = request.getParameter("name");//url?name=zhangsan

        //使用response对象 设置响应数据
        response.setHeader("content-type","text/html;charset=utf-8");
        response.getWriter().write("<h1>"+name+",欢迎您!</h1>");
    }

    @Override
    protected void doPost(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response) throws ServletException, IOException {
        System.out.println("Post...");
    }
}

启动成功后就可以通过浏览器来访问,并且根据传入参数的不同就可以在页面上展示不同的内容:

小结

在这节中,我们主要认识了下request对象和reponse对象:

  • request对象是用来封装请求数据的对象
  • response对象是用来封装响应数据的对象

Request对象

Request继承体系

在介绍Request和Reponse对象的时候,不难发现:

  • 当我们的Servlet类实现的是Servlet接口的时候,service方法中的参数是ServletRequest和ServletResponse
  • 当我们的Servlet类继承的是HttpServlet类的时候,doGet和doPost方法中的参数就变成HttpServletRequest和HttpServletReponse

那么首先,我们先来看下Request的继承体系:

从上图中可以看出,ServletRequest和HttpServletRequest都是Java提供的,所以我们可以打开JavaEE提供的API文档[参考: 资料/JavaEE7-api.chm],打开后可以看到:

所以ServletRequest和HttpServletRequest是继承关系,并且两个都是接口,接口是无法创建对象,这个时候就引发了下面这个问题:

这个时候,我们就需要用到Request继承体系中的RequestFacade:

  • 该类实现了HttpServletRequest接口,也间接实现了ServletRequest接口。
  • Servlet类中的service方法、doGet方法或者是doPost方法最终都是由Web服务器[Tomcat]来调用的,所以Tomcat提供了方法参数接口的具体实现类,并完成了对象的创建
  • 要想了解RequestFacade中都提供了哪些方法,我们可以直接查看JavaEE的API文档中关于ServletRequest和HttpServletRequest的接口文档,因为RequestFacade实现了其接口就需要重写接口中的方法

对于上述结论,要想验证,可以编写一个Servlet,在方法中把request对象打印下,就能看到最终的对象是不是RequestFacade,代码如下:

@WebServlet("/demo2")
public class ServletDemo2 extends HttpServlet {
    @Override
    protected void doGet(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response) throws ServletException, IOException {
        System.out.println(request);
    }

    @Override
    protected void doPost(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response) throws ServletException, IOException {
    }
}

启动服务器,运行访问http://localhost:8080/request-demo/demo2,得到运行结果

小结

  • Request的继承体系为ServletRequest-->HttpServletRequest-->RequestFacade
  • Tomcat需要解析请求数据,封装为request对象,并且创建request对象传递到service方法
  • 使用request对象,可以查阅JavaEE API文档的HttpServletRequest接口中方法说明

Request获取请求数据

HTTP请求数据总共分为三部分内容,分别是请求行、请求头、请求体,对于这三部分内容的数据,分别该如何获取如下:

小结

  • 注意: 浏览器发送的POST请求才有请求体
  • 如果是纯文本数据:getReader()
  • 如果是字节数据如文件数据:getInputStream()

Request通用方式获取请求参数【√】

为什么要有通用请求方式?因为我们无论是GET还是POST请求,我们解析得到参数数据后执行的都会是相同的处理逻辑,唯一的区别就是解析得到参数的逻辑因为GET和POST的请求方式不一样而导致解析参数逻辑的不一样,所以我们只要封装两个逻辑为一个通用类即可实现,Request本身就实现了这样的通用方式。底层原理如下图示:

小结

  • req.getParameter()方法使用的频率会比较高

  • 以后我们再写代码的时候,就只需要按照如下格式来编写:

public class RequestDemo1 extends HttpServlet {
    @Override
    protected void doGet(HttpServletRequest req, HttpServletResponse resp) throws ServletException, IOException {
       //采用request提供的获取请求参数的通用方式来获取请求参数
       //编写其他的业务代码...
    }
    @Override
    protected void doPost(HttpServletRequest req, HttpServletResponse resp) throws ServletException, IOException {
        this.doGet(req,resp);
    }
}

IDEA模板创建Servlet

因为其实这个模板基本固定,不如利用Idea自带的模板功能diy自己的Servlet模板方便一键生成,主要是Idea自带的Servlet模板还不够便捷。

配置好想要的模板后,不是直接在new一个类了,选择new 一个Servlet即可生成模板类。

需要先导入Servlet的API,并且Maven完成刷新才能看到这个选项

一些实用模板参考

请求参数中文乱码问题

产生的原因

浏览器本身是不能识别中文汉字的,所有的汉字(在计算机底层是二进制数)在请求的时候浏览器都会先对这些二进制数进行URL编码(编码格式是UTF-8),再将编码后的数据传递给Tomcat服务器而Tomcat7及以前的版本是按照写死的ISO-8859-1的编码方式去接码这些数据的所以就会导致中文乱码,如下图所示:(GET请求产生乱码分析图

解决思路

上图可以看出,

  • 在进行编码和解码的时候,不管使用的是哪个字符集,他们对应的%E5%BC%A0%E4%B8%89是一致的

  • 那他们对应的二进制值也是一样的,为:

    • 1110 0101 1011 1100 1010 0000 1110 0100 1011 1000 1000 1001
      
  • 为所以我们可以考虑把å¼ ä¸‰转换成字节,在把字节转换成张三,在转换的过程中是它们的编码一致,就可以解决中文乱码问题。

具体的实现步骤为:

  1. 按照ISO-8859-1编码获取乱码å¼ ä¸‰对应的字节数组
  2. 按照UTF-8编码获取字节数组对应的字符串

实现代码如下:

public class URLDemo {

  public static void main(String[] args) throws UnsupportedEncodingException {
        String username = "张三";
        //1. URL编码
        String encode = URLEncoder.encode(username, "utf-8");
        System.out.println(encode);
        //2. URL解码
        String decode = URLDecoder.decode(encode, "ISO-8859-1");

        System.out.println(decode); //此处打印的是对应的乱码数据

        //3. 转换为字节数据,编码
        byte[] bytes = decode.getBytes("ISO-8859-1");
        for (byte b : bytes) {
            System.out.print(b + " ");
        }
		//此处打印的是:-27 -68 -96 -28 -72 -119
        //4. 将字节数组转为字符串,解码
        String s = new String(bytes, "utf-8");
        System.out.println(s); //此处打印的是张三
    }
}

解决方案

GET请求参数乱码解决方案正如上面的分析,不过其实上面的解决方案无论GET还是POST都通用的。只不过对于POST请求参数一般都会比较多,采用这种方式解决乱码起来比较麻烦,所以对于POST请求还是建议使用设置编码的方式进行。 因为POST请求是以流对象传输的,服务器接收POST请求数据的时候是用getReader()获取的所以我们只需设置输入流的编码为UTF-8即可。而GET请求不能通过设置流编码的方式就是因为GET获取参数的方式:getQueryString()并没有走流。

另外需要说明一点的是Tomcat8.0之后,已将GET请求乱码问题解决,设置默认的解码方式为UTF-8

小结

  1. 中文乱码解决方案
  • POST请求和GET请求的参数中如果有中文,后台接收数据就会出现中文乱码问题

    GET请求在Tomcat8.0以后的版本就不会出现了

  • POST请求解决方案是:设置输入流的编码

    request.setCharacterEncoding("UTF-8");
    注意:设置的字符集要和页面保持一致
    
  • 通用方式(GET/POST):需要先解码,再编码

    new String(username.getBytes("ISO-8859-1"),"UTF-8");
    
  1. URL编码实现方式:
  • 编码:

    URLEncoder.encode(str,"UTF-8");
    
  • 解码:

    URLDecoder.decode(s,"ISO-8859-1");
    

Request请求转发

请求转发(forward):一种在服务器内部的资源跳转方式。

(1)浏览器发送请求给服务器,服务器中对应的资源A接收到请求

(2)资源A处理完请求后将请求发给资源B

(3)资源B处理完后将结果响应给浏览器

(4)请求从资源A到资源B的过程就叫请求转发

为什么呢?我们需要流水线一般的作业,先交由你处理数据再将处理好的数据转发给上级继续处理的思想

请求转发的实现方式:

req.getRequestDispatcher("资源B路径").forward(req,resp);

请求转发资源间共享数据:使用Request对象

此处主要解决的问题是把请求从/req5转发到/req6的时候,如何传递数据给/req6

需要使用request对象提供的三个方法:

  • 存储数据到request域[范围,数据是存储在request对象中

    void setAttribute(String name,Object o);
    
  • 根据key获取值

    Object getAttribute(String name);
    
  • 根据key删除该键值对

    void removeAttribute(String name);
    

接着上个需求案例

1.在RequestDemo5的doGet方法中转发请求之前,将数据存入request域对象中

2.在RequestDemo6的doGet方法从request域对象中获取数据,并将数据打印到控制台

3.启动访问测试

(1)RequestDemo5

@WebServlet("/req5")
public class RequestDemo5 extends HttpServlet {
    @Override
    protected void doGet(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response) throws ServletException, IOException {
        System.out.println("demo5...");
        //存储数据
        request.setAttribute("msg","hello");
        //请求转发
        request.getRequestDispatcher("/req6").forward(request,response);

    }

    @Override
    protected void doPost(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response) throws ServletException, IOException {
        this.doGet(request, response);
    }
}

(2)修改RequestDemo6

/**
 * 请求转发
 */
@WebServlet("/req6")
public class RequestDemo6 extends HttpServlet {
    @Override
    protected void doGet(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response) throws ServletException, IOException {
        System.out.println("demo6...");
        //获取数据
        Object msg = request.getAttribute("msg");
        System.out.println(msg);

    }

    @Override
    protected void doPost(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response) throws ServletException, IOException {
        this.doGet(request, response);
    }
}

(3)启动测试

访问http://localhost:8080/request-demo/req5,就可以在控制台看到数据被转发,实现在转发多个资源之间共享数据。

请求转发的特点

  • 浏览器地址栏路径不发生变化

    虽然后台从/req5转发到/req6,但是浏览器的地址一直是/req5,未发生变化

  • 只能转发到当前服务器的内部资源

    不能从一个服务器通过转发访问另一台服务器

  • 一次请求,可以在转发资源间使用request共享数据

    虽然后台从/req5转发到/req6,但是这个只有一次请求(客户端只发出了一次请求)

正因为请求转发是一次请求所以才能使用Request域对象存储数据,因为Request的作用范围就是一次请求,共用一个Request对象

Response对象

Response继承体系

  • Request:使用request对象来获取请求数据
  • Response:使用response对象来设置响应数据

它的继承体系和Request类似,如图示:

Response设置响应数据

HTTP响应数据总共分为三部分内容,分别是响应行、响应头、响应体,对于这三部分内容的数据,respone对象都提供了相应方法设置

  1. 响应行

对于响应行,比较常用的就是设置响应状态码:

void setStatus(int sc);
  1. 响应头

设置响应头键值对:

void setHeader(String name,String value);
  1. 响应体

对于响应体,是通过字符、字节输出流的方式往浏览器写,

获取字符输出流:

PrintWriter getWriter();

获取字节输出流

ServletOutputStream getOutputStream();

Respones请求重定向

——概念——

(1)分步走

        //重定向
        //1.设置响应状态码 302
        response.setStatus(302);
        //2. 设置响应头 Location
        response.setHeader("Location","/request-demo/resp2");

(2)重定向简化

        //重定向
        resposne.sendRedirect("/request-demo/resp2")

(3)重定向的特点

  • 浏览器地址栏路径发送变化

    当进行重定向访问的时候,由于是由浏览器发送的两次请求,所以地址会发生变化

  • 可以重定向到任何位置的资源(服务内容、外部均可)

    因为第一次响应结果中包含了浏览器下次要跳转的路径,所以这个路径是可以任意位置资源。

  • 两次请求,不能在多个资源使用request共享数据

    因为浏览器发送了两次请求,是两个不同的request对象,就无法通过request对象进行共享数据

Response响应字符数据

要想将字符数据写回到浏览器,我们需要两个步骤:

  • 通过Response对象获取字符输出流: PrintWriter writer = resp.getWriter();

  • 通过字符输出流写数据: writer.write("aaa");

接下来,我们实现通过些案例把响应字符数据给实际应用下:

  1. 返回一个简单的字符串aaa
/**
 * 响应字符数据:设置字符数据的响应体
 */
@WebServlet("/resp3")
public class ResponseDemo3 extends HttpServlet {
    @Override
    protected void doGet(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response) throws ServletException, IOException {
        response.setContentType("text/html;charset=utf-8");
        //1. 获取字符输出流
        PrintWriter writer = response.getWriter();
		 writer.write("aaa");
    }
    @Override
    protected void doPost(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response) throws ServletException, IOException {
        this.doGet(request, response);
    }
}
  1. 返回一串html字符串,并且能被浏览器解析
PrintWriter writer = response.getWriter();
//content-type,告诉浏览器返回的数据类型是HTML类型数据,这样浏览器才会解析HTML标签
response.setHeader("content-type","text/html");
writer.write("<h1>aaa</h1>");

注意:一次请求响应结束后,response对象就会被销毁掉,所以不要手动关闭流。

  1. 返回一个中文的字符串你好,需要注意设置响应数据的编码为utf-8
//设置响应的数据格式及数据的编码
response.setContentType("text/html;charset=utf-8");
writer.write("你好");

Response响应字节数据

要想将字节数据写回到浏览器,我们需要两个步骤:

  • 通过Response对象获取字节输出流:ServletOutputStream outputStream = resp.getOutputStream();

  • 通过字节输出流写数据: outputStream.write(字节数据);

接下来,我们实现通过些案例把响应字符数据给实际应用下:

  1. 返回一个图片文件到浏览器
/**
 * 响应字节数据:设置字节数据的响应体
 */
@WebServlet("/resp4")
public class ResponseDemo4 extends HttpServlet {
    @Override
    protected void doGet(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response) throws ServletException, IOException {
        //1. 读取文件
        FileInputStream fis = new FileInputStream("d://a.jpg");
        //2. 获取response字节输出流
        ServletOutputStream os = response.getOutputStream();
        //3. 完成流的copy
        byte[] buff = new byte[1024];
        int len = 0;
        while ((len = fis.read(buff))!= -1){
            os.write(buff,0,len);
        }
        fis.close();
    }

    @Override
    protected void doPost(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response) throws ServletException, IOException {
        this.doGet(request, response);
    }
}

上述代码中,对于流的copy的代码还是比较复杂的,所以我们可以使用别人提供好的方法来简化代码的开发,具体的步骤是:

(1)pom.xml添加依赖

<dependency>
    <groupId>commons-io</groupId>
    <artifactId>commons-io</artifactId>
    <version>2.6</version>
</dependency>

(2)调用工具类方法

//fis:输入流
//os:输出流
IOUtils.copy(fis,os);

优化后的代码:

/**
 * 响应字节数据:设置字节数据的响应体
 */
@WebServlet("/resp4")
public class ResponseDemo4 extends HttpServlet {
    @Override
    protected void doGet(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response) throws ServletException, IOException {
        //1. 读取文件
        FileInputStream fis = new FileInputStream("d://a.jpg");
        //2. 获取response字节输出流
        ServletOutputStream os = response.getOutputStream();
        //3. 完成流的copy
      	IOUtils.copy(fis,os);
        fis.close();
    }

    @Override
    protected void doPost(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response) throws ServletException, IOException {
        this.doGet(request, response);
    }
}

资源路径问题

问题1

转发的时候路径上没有加/request-demo而重定向加了,那么到底什么时候需要加,什么时候不需要加呢?

其实判断的依据很简单,只需要记住下面的规则即可:

  • 浏览器使用:需要加虚拟目录(项目访问路径)
  • 服务端使用:不需要加虚拟目录

对于转发来说,因为是在服务端进行的,所以不需要加虚拟目录

对于重定向来说,路径最终是由浏览器来发送请求,就需要添加虚拟目录。

掌握了这个规则,接下来就通过一些练习来强化下知识的学习:

  • <a href='路劲'>
  • <form action='路径'>
  • req.getRequestDispatcher("路径")
  • resp.sendRedirect("路径")

答案:

1.超链接,从浏览器发送,需要加
2.表单,从浏览器发送,需要加
3.转发,是从服务器内部跳转,不需要加
4.重定向,是由浏览器进行跳转,需要加。

问题2

在重定向的代码中,/request-demo是固定编码的,如果后期通过Tomcat插件配置了项目的访问路径,那么所有需要重定向的地方都需要重新修改,该如何优化?
image-20240311110126722
答案也比较简单,我们可以在代码中动态去获取项目访问的虚拟目录,具体如何获取,我们可以借助前面咱们所学习的request对象中的getContextPath()方法,修改后的代码如下:

@WebServlet("/resp1")
public class ResponseDemo1 extends HttpServlet {
    @Override
    protected void doGet(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response) throws ServletException, IOException {
        System.out.println("resp1....");

        //简化方式完成重定向
        //动态获取虚拟目录
        String contextPath = request.getContextPath();
        response.sendRedirect(contextPath+"/resp2");
    }

    @Override
    protected void doPost(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response) throws ServletException, IOException {
        this.doGet(request, response);
    }
}

动态获取项目访问的虚拟路径,从而降低代码的耦合度。