Java语言程序设计：第11章 Servlet程序设计

第十一章第十一章 Servlet程序设计程序设计郑莉郑莉JAVA语言程序设计1目录目录l11.1 Java网络程序设计的基本概念网络程序设计的基本概念l11.2 Servlet基础基础l11.3 Servlet的生命周期的生命周期l11.4 与客户端交互与客户端交互l11.5 客户端跟踪客户端跟踪l11.6 协作与通讯协作与通讯l11.7 程序举例程序举例l11.8 本章小结本章小结211.1 Java网络程序设计的基本概念网络程序设计的基本概念l网络将世界联系在一起，使世界变得更加网络将世界联系在一起，使世界变得更加丰富多彩。同时网络互连是一个内容丰富丰富多彩。同时网络互连是一个内容丰富而复杂的主题，所以这方面的程序设计涉而复杂的主题，所以这方面的程序设计涉及面很广且不易掌握及面很广且不易掌握l与其他语言相比，与其他语言相比，Java语言在网络应用程语言在网络应用程序方面具有一定的优势。序方面具有一定的优势。Java提供了很多提供了很多内置的网络功能，使得基于内置的网络功能，使得基于Internet和和Web的应用开发变得更加容易的应用开发变得更加容易311.1.1 协议协议l所有使用或实现某种所有使用或实现某种Internet服务的程序都必须遵从一个或服务的程序都必须遵从一个或多个网络协议，这种协议很多，而多个网络协议，这种协议很多，而IP、TCP、UDP是最为根是最为根本的三种协议，是所有其它协议的基础本的三种协议，是所有其它协议的基础IP（Internet Protocol，Internet协议）l是最底层的协议l定义了数据按照数据报（Datagram，一种自带寻址信息的、独立地从数据源走到终点的数据包）传输的格式和规则TCP（Transport Control Protocol，传输控制协议）l建立在IP之上，定义了网络上程序到程序的数据传输格式和规则，提供了IP数据包的传输确认、丢失数据包的重新请求、将收到的数据包按照它们的发送次序重新装配的机制l是面向连接的协议，在开始数据传输之前，必须先建立明确的连接UDP（User Datagram Protocol，用户数据报协议）l与TCP相似，比TCP具有更好的传输效率。l不可靠的，不保证数据的传输，也不提供重新排列次序或重新请求功能，是一种无连接协议Java网络程序设计的基本概念4lHTTP协议（协议（ HyperText Transfer Protocol）是Internet众多协议中的一种，表示超文本传输协议，它构成了WWW的基础具有简单快速、灵活、无状态、无连接等特点基于请求（Request）/响应（Response）模式。其工作过程如下l首先客户端与服务器建立连接l然后客户端发送一个请求给服务器l服务器接到请求后，给予相应的响应信息；最后关闭连接，完成一次操作11.1.1 协议协议(续续) HTTP协议协议Java网络程序设计的基本概念5l客户端发送给服务器的请求客户端发送给服务器的请求有很多类型，被称为方法，其中最常用的是GET、POSTGET方法l用来从服务器读取信息，比如从服务器读取文件、表格、数据库查询结果等POST方法l用来向服务器传送信息，比如把信用卡号、表格、存储于数据库的数据等传送到服务器HEAD方法l用来读取服务器响应头（Response Head）；得到诸如文件大小，文件最后修改时间，服务器类型等信息PUT方法l将文件直接传到服务器DELETE方法l将文件直接从服务器删除TRACE方法l用来协助程序调试OPTIONS方法l用来查询服务器所支持的方法11.1.1 协议协议(续续) HTTP协议中客户端发送给服务器的请求协议中客户端发送给服务器的请求Java网络程序设计的基本概念611.1.2 关于关于URIlURI（Uniform Resource Identifier,统一资源标统一资源标志符）志符） HTTP协议用URI标识定位网络上的数据如果知道了公布在网络上的某个HTML文件的URI，不管文件位于什么地方，都可以通过HTTP访问该文档通常所说的URL是URI的一种Java网络程序设计的基本概念7lURL类类Java语言提供了URL类让我们能在源代码层使用URL有六个构造函数，其中最简单的是URL(String url)。每个URL对象都封装了资源的标识符和协议处理程序，可以调用URL的方法来提取URL的组件把URL对象作为AppletContext接口的showDocument方法的参数，就可以使执行applet的浏览器显示URL所指定的资源11.1.2 关于关于URI(续续) URL类类Java网络程序设计的基本概念8lapplet浏览指定URL举例: ShowDocument.javaimport .*;import java.util.*;import java.awt.*;import java.awt.event.*;import java.applet.AppletContext;import javax.swing.*;import javax.swing.event.*;public class ShowDocument extends JApplet public void init() JButton goButton = new JButton(Link to ); Container myContainer = getContentPane(); myContainer.add( new JLabel(Link to SOHU),BorderLayout.NORTH); myContainer.add(goButton,BorderLayout.SOUTH); goButton.addActionListener(new ButtonListener(); 11.1.2 关于关于URI(续续) 例例11_1Java网络程序设计的基本概念9 class ButtonListener implements ActionListener public void actionPerformed(ActionEvent e) try URL newDocument = new URL(http:/); AppletContext browser = getAppletContext(); browser.showDocument(newDocument); catch(Exception URLException) 11.1.2 关于关于URI(续续) 例例11_1Java网络程序设计的基本概念1011.1.3 基于套接字的有连接通信基于套接字的有连接通信l基于套接字基于套接字(socket)的有连接通信的有连接通信使用TCP协议一个socket必须在发送数据之前与目的地的socket取得连接一旦连接建立了，sockets就可以使用一个流接口完成打开-读-写-关闭，所有的发送的信息都会在另一端以同样的顺序被接收面向连接的操作比无连接的操作效率低，但是数据的安全性高Java网络程序设计的基本概念11l用用Java建立简单的服务器程序需要五个步骤建立简单的服务器程序需要五个步骤Step1：创建ServerSocket对象ServerSocket myServer = new ServerSocket (int port, int backlog);lPort 指定一个可用的端口号，用来定位服务器上的服务器应用程序lbacklog指定能够连接到服务器的最多客户数。连接客户达到由backlog指定的最大客户数量时，服务器将拒绝客户连接Step 2：通过ServerSocket的accept方法监听客户连接，服务器无限期的监听客户连接Socket connection = myServer.accept();l有一个客户连接时，将产生并返回一个socket11.1.3 基于套接字的有连接通信基于套接字的有连接通信(续续) 服务器端服务器端Java网络程序设计的基本概念12Step 3：通过Socket的方法getInputStream和getOutputStream获取InputStream和OutputStream对象；通常将其他流类型和它们联系起来，如：ObjectInputStream input = new ObjectInputStream( connection.getInputStream( ) );ObjectOutputStream output = new ObjectOutputStream( connection.getOutputStream( ) );Step 4：客户和服务器通过OutputStream和InputStream对象进行通信Step 5：通信传输完毕，服务器通过调用流和套接字的close方法关闭连接11.1.3 基于套接字的有连接通信基于套接字的有连接通信(续续) 服务器端服务器端Java网络程序设计的基本概念13l在客户端建立简单连接的思路类似，可分为四步在客户端建立简单连接的思路类似，可分为四步Step 1：建立一个Socket，实现与服务器的连接Socket connection = new Socket ( InetAddress address, int port);laddress：服务器IP地址。port：端口号l连接成功，将返回一个Socket，否则产生异常Step 2：通过getInputStream和getOutputStream分别获取Socket的InputStream和OutputStream的引用。同样，也可以将其他流类型与InputStream和OutputStream联系起来Step 3：客户与服务器通过InputStream和OutputStream进行通信Step 4：传输完毕后，通过调用流和套接字的close方法关闭连接11.1.3 基于套接字的有连接通信基于套接字的有连接通信(续续) 客户端客户端Java网络程序设计的基本概念1411.4 数据报通信数据报通信l数据报通信数据报通信(Datagram Communication)使用用户数据报协议 ( User Datagram Protocol, UDP) l与TCP不同的一种协议l不能保证数据会被成功地送达，也不保证数据抵达的次序与送出的次序相同，所以也被称为“不可靠的通信协议”，虽然可靠性不高，但是它的速度很快，所以有些场合也有很大的用处服务器通过DatagramSocket接收或发送信息，这些信息以DatagramPackets 的形式存在DatagramSocket mySocket = new DatagramSocket ( int port );lport表示端口，上述语句将服务器绑定到一个可以从客户端接收packet的端口上，如果绑定失败，将产生SocketException异常Java网络程序设计的基本概念15l客户端应用程序的工作流程客户端应用程序的工作流程Step1：通过创建一个DatagramSocket对象来建立数据报通讯的Socket。有如下两种构造方法public DatagramSocket() l构造一个数据报socket，并使其与本地主机任一可用的端口连接。若打不开socket则抛出SocketException异常。public DatagramSocket(int port)l 构造一个数据报socket，并使其与本地主机指定的端口连接。若打不开socket或socket无法与指定的端口连接则抛出SocketException异常11.1.4 数据报通信数据报通信(续续) 客户端客户端Java网络程序设计的基本概念16Step 2：用DatagramPacket类来创建一个数据报包，用来实现无连接的包传送服务lDatagramPacket对象封装了数据报包的数据(bufferedarray，包长度(length)，目标地址(address)