Java Servlets

Transcript Java Servlets

Сървлети
Борислава Спасова
Java Web Developer
Acsior Ltd.
www.acsior.com
Светлин Наков
Национална академия по
разработка на софтуер
academy.devbg.org
Съдържание
1. Преглед на технологията на сървлетите
• Какво е сървлет?
• Услуги на сървлетите
• Защо да използваме сървлети?
• Time Servlet – Пример
• Разгръщане на сървлети с NetBeans IDE
2. Архитектура на сървлетите
• API интерфейсът на сървлетите
• Жизнен цикъл на сървлета
Съдържание (2)
3. Примерни сървлети
• Обработка на параметри – Hello Servlet
• Image Counter Servlet
4. Използване на сесии
• Какво е сесия?
• API интерфейсът за проследяване на
сесии
• Изтичане на сесия
Съдържание (3)
5. Примери със сесии
•
Login / Logout приложение
•
Проблеми с кеша на браузъра
Сървлети
Преглед на технологията
Какво е сървлет?
• Java сървлетите са:
• Технология за генериране на динамични уеб
страници (като PHP, ASP, ASP.NET, ...)
• Независими от платформата и протокола
сървърни компоненти, написани на Java,
които разширяват стандартните уеб сървъри
• Java програми, обработващи HTTP заявки
• Класът HttpServlet
• Предоставя динамично генериране на
съдържание (HTML, XML, …)
Какво е сървлет? (2)
• Сървлети
• Предоставят общ framework за услуги
базирани на модела заявка-отговор
• Преносими на всеки Java приложен
сървър
• Имат достъп до цялата фамилия от
Java и Java EE API интерфейси
• JDBC, Persistence, EJB, JMS, JAX-WS,
JTA, JTS, RMI, JNDI, JAXP, ...
• Основна част от всички Java web
application технологии (JSP, JSF, ...)
Услуги на сървлетите
• Сървлетите предоставят много полезни
услуги
• Предоставят API интерфейси от ниско
ниво за изграждане на интернет услуги
• Служат като основа за JavaServer Pages
(JSP) и JavaServer Faces (JSF)
технологиите
• Могат да предоставят разнообразни
типове данни за какъвто и да е клиент
• XML, HTML, WML, GIF и т.н.
• Могат да служат като “Controller” за
JSP/Servlet приложенията
Защо да използваме
сървлети?
• Преносими
• Пишем веднъж, изпълняваме ги
навсякъде
• Мощни
• Могат да се възползват от всички
предимства на Java платформата
• Елегантни
• Леснота дължаща се на абстракцията
• Ефективни и устойчиви
• Висока скалируемост
Защо да използваме
сървлети?
• Сигурност
• Силно типизирани
• Управление на паметта
• Интеграция
• Сървлетите са тясно свързани със сървъра
• Разширяемост и гъвкавост
• Сървлетите са проектирани да бъдат лесно
разширяеми, и в същото време
оптимизирани за работа с HTTP протокола
• Гъвкаво извикване на сървлети (SSI, servletchaining, филтри и т.н.)
Пример – Time Servlet
import java.io.*;
import javax.servlet.*;
import javax.servlet.http.*;
public class TimeServlet extends HttpServlet {
public void doGet(HttpServletRequest aRequest,
HttpServletResponse aResponse)
throws ServletException, IOException {
PrintWriter out = aResponse.getWriter();
out.println("<HTML>");
out.println("The time is: " +
new java.util.Date());
out.println("</HTML>");
}
}
Разгръщане на сървлети с
NetBeans IDE
• Създаваме ново Web приложение
Разгръщане на сървлети с
NetBeans IDE (2)
• Добавяме нов сървлет към Web
приложението
Разгръщане на сървлети с
NetBeans IDE (3)
• Изпълняваме сървлета
Разгръщане на сървлети с
NetBeans IDE (4)
• Сървлетът в действие
Time Servlet
Демонстрация
Сървлети
Архитектура
Архитектура на
сървлетите
• Класът HttpServlet
• Обслужва HTTP заявки от клиента
• За всеки от HTTP методите GET, POST и
други, е дефиниран съответен метод:
• doGet(…) – обработва HTTP GET заявки
• doPost(…) – обработва HTTP POST заявки
• doPut(…), doHead(…), doDelete(…),
doTrace(…), doOptions(…)
• Сървлетът обикновено предефинира един
от първите два метода или метода
service(…)
Архитектура на
сървлетите(2)
• Обектът HttpServletRequest
• Съдържа данните от заявката на клиента
• Заглавните части на HTTP заявката
• Данни от форми и параметри на заявката
• Други данни от клиента (бисквитки, път и
т.н.)
• Обектът HttpServletResponse
• Капсулира данни изпращани обратно на
клиента
• Заглавни части на HTTP отговора (content
type, бисквитки и други)
• Тяло на отговора (като OutputStream)
Архитектура на
сървлетите(3)
• HTTP GET методът се използва когато:
• Обработката на заявката не променя
състоянието на сървъра
• Количеството данни от формата е малко
• Искаме да позволим добавяне на заявката в
bookmarks
• HTTP POST методът се използва когато:
• Обработката на заявката променя
състоянието на сървъра, например запис на
данни в база данни
• Количеството данни от формата е голямо
• Съдържанието на данните не трябва да е е
видимо в URL-то (например пароли)
API интерфейсът на
сървлетите
• Най-важната функционалност на
сървлетите:
• Получаване на параметри от форми (GET
и POST параметри)
HttpServletRequest.getParameter(String)
• Получаване на инициализационни
параметри на сървлет
ServletConfig.getInitParameter()
• Получаване на информация за заглавната
част на заявка
HttpServletRequest.getHeader(String)
API интерфейсът на
сървлетите (2)
• Задаване на header / content type на HTTP
отговора
HttpServletResponse.setHeader(<name>, <value>) /
HttpServletResponse.setContentType(String)
• Получаване на текстов поток за отговора
HttpServletResponse.getWriter()
• Получаване на двоичен поток за отговора
HttpServletResponse.getOutputStream()
• Пренасочване на HTTP заявка към друг
URL
HttpServletResponse.sendRedirect()
Жизнен цикъл на сървлет
• Уеб контейнерът
управлява
жизнения цикъл
на инстанциите на
сървлетите
New
init()
Destroyed
Running
service()
destroy()
...()
• Методите от този doGet()
doDelete()
цикъл не трябва
doPost()
doPut()
да се извикват от
нашия код
• Можем да предефинираме тези методи в
класовете наследници на HttpServlet, за
да управляваме инстанцията на сървлета и
ресурсите, от които зависи
Методът init()
• Извиква се от уеб контейнера когато
сървлетът се създава за първи път
• Спецификацията на сървлетите
гарантира, че сървлетът няма да
обработва заявки преди завършването
на метода init().
• Предефинирайте метода init() когато:
• Трябва да създадете специфични за
сървлета ресурси, които са необходими
за обработка на потребителските заявки
• Имате нужда от инициализация на
състоянието на сървлета
Методът service()
• Извиква се от уеб контейнера, за да
обработи всяка потребителска заявка
• Извиква методите doGet(…),
doPost(…) и т.н. в зависимост от
метода на HTTP заявката (GET, POST и
т.н.)
• Изпраща резултата като отговор
• Обикновено няма нужда да
предефинираме този метод
Методът destroy()
• Извиква се от уеб контейнера когато се
премахва инстанцията на сървлета
• Спецификацията на сървлетите
гарантира, че всички заявки ще бъдат
обработени преди извикването на този
метод
• Предефинирайте метода destroy()
когато :
• Трябва да освободите специфични за
сървлета ресурси, които сте заделили в
метода init()
• Трябва да запазите състоянието на сървлета
Java сървлети
Примери
Обработка на параметри –
Hello Servlet
• Искаме да създадем сървлет, който
приема за параметър потребителско име
и казва "Hello, <потребителско_име>"
• Нуждаем се от HTML форма с текстово
поле
<form method="GET or POST" action="the servlet">
<input type="text" name="user_name">
</form>
• По късно сървлетът може да извлече
стойността въведена в полето
String name = request.getParameter("user_name");
Пример – Hello Servlet
HelloForm.html
<html><body>
<form method="GET" action="HelloServlet">
Please enter your name:
<input type="text" name="user_name">
<input type="submit" value="OK">
</form>
</body></html>
HelloServlet.java
import java.io.*;
import javax.servlet.*;
import javax.servlet.http.*;
public class HelloServlet extends HttpServlet {
Пример – Hello Servlet
HelloServlet.java
public void doGet(HttpServletRequest request,
HttpServletResponse response)
throws ServletException, IOException {
response.setContentType("text/html");
ServletOutputStream out =
response.getOutputStream();
String userName =
request.getParameter("user_name");
out.println("<html><head>");
out.println("\t<title>Hello Servlet</title>");
out.println("</head><body>");
out.println("\t<h1>Hello, " + userName + "</h1>");
out.println("</body></html>");
}
Създаване на формата с
NetBeans IDE
• Създаване на нова HTML форма
Създаване на нов сървлет
с NetBeans IDE
• Създаване на нов сървлет
Hello Servlet в действие
Hello Servlet
Демонстрация
Hello Servlet –
HTTP Заявка
• Какво се случва когато потребителят
въведе името си?
• Internet Explorer (IE) изпраща следната HTTP
заявка към Tomcat
GET /FirstWebApp/HelloServlet?user_name=Nakov HTTP/1.1
Accept: image/gif, image/x-xbitmap,
image/jpeg,image/pjpeg, application/vnd.ms-excel,
application/vnd.ms-powerpoint, application/msword,
application/x-shockwave-flash, */*
Accept-Language: bg
Accept-Encoding: gzip, deflate
User-Agent: Mozilla/4.0 (compatible; MSIE 6.0; Windows
NT 5.1; Q312461)
Host: nakov:8084
Connection: Keep-Alive
Hello Servlet –
HTTP Отговор
• Какво се случва когато Tomcat получи и
обработи HTTP заявката
• Tomcat изпраща следния HTTP отговор към
Internet Explorer
HTTP/1.1 200 OK
Content-Length: 100
Date: Fri, 26 Mar 2006 10:06:28 GMT
Server: Apache-Coyote/1.1
<html><head>
<title>Hello Servlet</title>
</head><body>
<h1>Hello, Nakov</h1>
</body></html>
Image Counter Servlet
• Искаме да създадем сървлет, който
показва брояч във вид на изображение
(изображение в JPEG формат)
• Сървлетът трябва да поддържа
вътрешен брояч
• Можем да го инициализираме в метода
init()и да го увеличаваме в метода
doGet()
• Резултатът трябва да е изображение (в
JPEG формат)
• За стойност на content type трябва да
зададем "image/jpeg"
Image Counter Servlet (2)
import javax.servlet.*;
import javax.servlet.http.*;
...
public class ImageCounterServlet extends HttpServlet {
private String mStartDate;
private int mVisitCounter;
public void init() {
mStartDate = (new Date()).toString();
mVisitCounter = 0;
}
public BufferedImage createImage(String msg) {
...
}
Image Counter Servlet (3)
public void doGet(HttpServletRequest request,
HttpServletResponse response)
throws IOException, ServletException {
String msg;
synchronized(this) {
mVisitCounter++;
msg = "" + mVisitCounter + " visits since " +
mStartDate;
}
BufferedImage image = createImage(msg);
response.setContentType("image/jpeg");
OutputStream out = response.getOutputStream();
// Encode the image in JPEG format and
// write the image to the output stream
}
}
Image Counter Servlet в
действие
Image Counter Servlet
Демонстрация
Проследяване на
сесии
Какво е сесия?
• Сесията е състояние, свързано с определен
потребител, което се поддържа от страна
на сървъра
• Сесиите се запазват между HTTP заявките
• Сесиите ни позволяват да създаваме
приложения, които зависят от лични
потребителски данни. Например:
•
•
•
•
Login / logout функционалност
Wizard страници
Колички за пазаруване
Запазване на потребителски настройки
Проследяване на сесии в
сървлети
• Сървлетите предоставят вграден API
интерфейс за проследяване на сесии
• Сесиите се поддържат автоматично, без
писане на допълнителен код
• Уеб контейнерът асоциира уникален
HttpSession обект с всеки отделен
клиент
• Различните клиенти имат различни
сесийни обекти на сървъра
• Заявките от даден клиент имат един и
същ сесиен обект
• Сесиите могат да съхраняват данни
API интерфейсът за
проследяване на сесии
• . API интерфейсът позволява
• Получаване на HttpSession обект от
HTTPServletRequest обект
• Извличане на данни от сесийния обект
асоцииран с клиента
• Добавяне на данни към сесийния обект
асоцииран с клиента
• Извличане на мета информация за
сесийния обект като например кога е
създадена сесията
Получаване на сесиен
обект
• За да получим сесийния обект
използваме метода
HttpServletRequest.getSession()
• Например:
HttpSession session = request.getSession();
• Ако сесията вече е създадена, то се
връща съществуващата сесия
• Ако сесията не съществува, то се
създава и връща нова сесия
• Можем да проверим дали сесията е
нова като извикаме метода isNew()
Зад кулисите
• Когато извикаме getSession() с всеки
потребител автоматично се свързва
уникално Session ID
• Как това Session ID стига до потребителя?
• Вариант 1: Ако браузърът поддържа
бисквитки, сървлетът автоматично създава
бисквитка и запазва session ID в нея.
• В Tomcat, бисквитката се нарича JSESSIONID
• Вариант 2: Ако браузърът не поддържа
бисквитки, сървлетът ще опита да извлече
session ID от URL-то
Извличане на данни от
сесията
• Сесийният обект работи като HashMap
• Позволява съхранение на всякакъв тип Java
обекти
• Обектите се съхраняват по ключ (като в хеш
таблица)
• Извличане на съществуващ обект:
Integer accessCount =
(Integer)session.getAttribute("accessCount");
• Извличане на списък от всички “ключове”
асоциирани със сесията
Enumeration attributes =
request.getAttributeNames();
Запазване на данни в
сесията
• Можем да запазим данни в сесийния
обект и да ги използваме по-късно
HttpSession session = request.getSession();
session.setAttribute("name", "Svetlin Nakov");
• Можем да премахнем обекти от сесията,
ако повече не са ни нужни
session.removeAttribute("name");
Допълнителна
информация за сесията
• Получаване на идентификатора на сесията,
асоцииран с потребителя, напр. gj9xswvw9p
public String getId();
• Проверка дали сесията е току що създадена
public boolean isNew();
• Проверка кога е била създадена сесията
public long getCreationTime();
• Проверка кога последно е била активна
сесията
public long getLastAccessedTime();
Изтичане на сесия
• Можем да получим максималния интервал
на валидност на сесията (в секунди)
public int getMaxInactiveInterval();
• Сесията автоматично става невалидна,
когато времето между достъпите на клиента
надхвърли този интервал
• Можем да изменяме максималния интервал
на валидност
public void setMaxInactiveInterval (int seconds);
• Отрицателна стойност указва, че сесията
никога не изтича
Прекратяване на сесия
• За да прекратим сесията ръчно
използваме следния метод:
public void invalidate();
• Обикновено го правим при “изход на
потребителя"
• Сесията може да стане невалидна не
само при ръчното и прекратяване
• Сесиите могат да изтичат автоматично
поради липса на активност
Пример – Login / Logout
• Искаме да създадем просто уеб приложение,
което ограничава достъпа чрез форма за вход
• Ще използваме сесии, за да запазваме
информация за валидните потребители
• Ще използваме ключа "username"
• Ако го има, значи потребителят вече е влязъл
• При Login ще добавяме потребителското име в
сесията
• Logout ще прекратява сесията
• Main servlet ще проверява текущия потребител
Login Form
LoginForm.html
<html>
<head><title>Login</title></head>
<body>
<form method="POST" action="LoginServlet">
Please login:<br>
Username:
<input type="text" name="username"><br>
Password:
<input type="password" name="password"><br>
<input type="submit" value="Login">
</form>
</body>
</html>
Login Servlet
LoginServlet.java
public class LoginServlet extends HttpServlet {
public void doPost(HttpServletRequest req,
HttpServletResponse resp)
throws IOException, ServletException {
String username = req.getParameter("username");
String password = req.getParameter("password");
PrintWriter out = resp.getWriter();
if (isLoginValid(username, password)) {
HttpSession session = req.getSession();
session.setAttribute("USER", username);
response.sendRedirect("MainServlet");
} else {
response.sendRedirect("InvalidLogin.html");
}
}
}
Main Servlet
MainServlet.java
public class MainServlet extends HttpServlet {
public void doGet(HttpServletRequest request,
HttpServletResponse resp)
throws ServletException, IOException {
HttpSession session = request.getSession();
String userName = (String)
session.getAttribute("USER");
if (userName != null) {
response.setContentType("text/html");
ServletOutputStream out = resp.getOutputStream();
out.println("<html><body><h1>");
out.println("Hello, " + userName + "! ");
out.println("</h1></body></html>");
} else {
response.sendRedirect("LoginForm.html");
}
}
}
Logout Servlet
LogoutServlet.java
public class LogoutServlet extends HttpServlet {
protected void doGet(HttpServletRequest request,
HttpServletResponse response)
throws ServletException, IOException {
HttpSession session = request.getSession();
session.invalidate();
response.setContentType("text/html");
ServletOutputStream out =
response.getOutputStream();
out.println("<html><head>");
out.println("<title>Logout</title></head>");
out.println("<body>");
out.println("<h1>Logout successfull.</h1>");
out.println("</body></html>");
}
}
Invalid Login Page
InvalidLogin.html
<html>
<head>
<title>Error</title>
</head>
<body>
<h1>Invalid login!</h1>
Please <a href="LoginForm.html">try again</a>.
</body>
</html>
Проблеми с кеша на
браузъра
• Повечето браузъри кешират
показваните страници и изображения
• Това може да доведе до показване на
старо съдържание на страниците
• Изглежда като грешка в приложението
• Трябва да забраним кеширането, за да
предотвратим показването на старо
съдържание:
response.setHeader("Pragma", "No-cache");
response.setDateHeader("Expires", 0);
response.setHeader("Cache-Control", "no-cache");
Login / Logout
Демонстрация
Сървлети
Въпроси?
Упражнения
1. Създайте сървлет, който отпечатва в
таблица числата от 1 до 1000 и
техните квадратни корени.
2. Създайте сървлет, който приема като
параметри две цели числа и
изчислява сумата им.
Създайте HTML форма, извикваща
сървлета. Опитайте да използвате
методи GET и POST.
Упражнения (2)
3. Създайте сървлет, който играе
“Познай числото". Когато клиентът
извика сървлета за пръв път той
генерира произволно число в
интервала [1..100]. Потребителят
трябва да познае това число. При
всеки опит сървлетът изписва само
“по-голямо" или “по-малко". Играта
приключва, когато потребителят
познае числото.
Задачи за домашно
1. Създайте сървлет, който приема като
параметър число и го показва като
изображение, трудно за разпознаване от
OCR софтуер. Изображението трябва да
има умишлено въведени дефекти.
2. Създайте HTML форма и сървлет за
преобразуване на разстояния от едни
мерни единици в други. Да се поддържат
следните мерни единици: сантиметър,
метър, километър, фут, инч, ярд, миля.
1 см = 0.01 метра
1 фут = 0.3048 метра
1 ярд = 0.9144 метра
1 км = 1000 метра
1 инч = 0.0254 метра
1 миля = 1609.344 метра
Задачи за домашно (2)
3. Създайте последователност от HTML
форми и сървлети, позволяващи
въвеждане на информация за студент.
Информацията се въвежда на 3 стъпки в 3
отделни форми:
Стъпка 1: Име, фамилия, възраст
Стъпка 2: Адрес (държава, град, улица)
Стъпка 3: Университет, факултет,
специалност
Данните въведени в 3-те стъпки трябва да
се запазят в сесията и да се покажат
накрая.
4. Създайте сървлет, който чете изображение
(от WEB-INF\img\logo.gif) и го връща.