03.JavaWeb核心01-Tomcat和HTTP协议
# Tomcat&Http协议-授课
1 企业开发简介
1.1 JavaEE规范
JavaEE规范是J2EE规范的新名称，早期被称为J2EE规范，其全称是Java 2 Platform Enterprise Edition，它是由SUN公司领导、各厂家共同制定并得到广泛认可的工业标准（JCP组织成员）。之所以改名为JavaEE，目的还是让大家清楚J2EE只是Java企业应用。在2004年底中国软件技术大会Ioc微容器(也就是Jdon框架的实现原理)演讲中指出：我们需要一个跨J2SE/WEB/EJB的微容器，保护我们的业务核心组件，以延续它的生命力，而不是依赖J2SE/J2EE版本.此次J2EE改名为Java EE，实际也反映出业界这种共同心声。
JavaEE规范是很多Java开发技术的总称。这些技术规范都是沿用自J2EE的。一共包括了13个技术规范。例如：jsp/servlet，jndi，jaxp，jdbc，jni，jaxb，jmf，jta，jpa，EJB等。
其中，JCP组织的全称是Java Community Process。它是一个开放的国际组织，主要由Java开发者以及被授权者组成，职能是发展和更新。成立于1998年。官网是：JCP
JavaEE的版本是延续了J2EE的版本，但是没有继续采用其命名规则。J2EE的版本从1.0开始到1.4结束，而JavaEE版本是从JavaEE 5版本开始，目前最新的的版本是JavaEE 8。
详情请参考：JavaEE8规范概览
1.2 Web概述
Web在英文中的含义是网状物，网络。在计算机领域，它通常指的是后者，即网络。像我们前面接触的WWW，它是由3个单词组成的，即：World Wide Web ，中文含义是万维网。而我们前面学的HTML，CSS和JS的参考文档《W3School全套教程》中的W3C就是万维网联盟。他们的出现都是为了让我们在网络的世界中获取资源，这些资源的存放之处，我们称之为网站。我们通过输入网站的地址（即：网址），就可以访问网站中提供的资源。在网上我们能访问到的内容全是资源（不区分局域网还是广域网）。只不过，不同类型的资源展示的效果不一样。
首先，我们先来介绍资源的分类，它分为静态资源和动态资源。其中：
静态资源指的是，网站中提供给人们展示的资源是一成不变的，也就是说不同人或者在不同时间，看到的内容都是一样的。例如：我们看到的新闻，网站的使用手册，网站功能说明文档等等。而作为开发者，我们编写的html,css,js,图片，多媒体等等都可以称为静态资源。
动态资源它指的是，网站中提供给人们展示的资源是由程序产生的，在不同的时间或者用不同的人员由于身份的不同，所看到的内容是不一样的。例如：我们在12306上购买火车票，火车票的余票数由于时间的变化，会逐渐的减少，直到最后没有余票。还有，我们在CSDN上下载资料，只有登录成功后，且积分足够时才能下载。否则就不能下载，这就是访客身份和会员身份的区别。作为开发人员，我们编写的JSP，servlet，php，ASP等都是动态资源。
关于广域网和局域网的划分，广域网指的就是万维网，也就是我们说的互联网。局域网是指的是在一定范围之内可以访问的网络，出了这个范围，就不能再使用的网络。
1.3 系统结构
1.3.1 系统结构简介
在我们前面课程的学习中，开发的都是Java工程。这些工程在企业中称之为项目或者产品。项目也好，产品也罢，它是有系统架构的，系统架构的划分有很多种方式。我们今天讨论的是基础结构上的划分。除此之外，还有技术选型划分，部署方式划分等等。
基础结构划分：C/S结构，B/S结构两类。
技术选型划分：Model1模型，Model2模型，MVC模型和三层架构+MVC模型。
部署方式划分：一体化架构，垂直拆分架构，分布式架构，流动计算架构，微服务架构。
1.3.2 C/S结构
它指的是客户端——服务器的方式。其中C代表着Client，S代表着服务器。C/S结构的系统设计图如下：
1.3.3 B/S结构
它指的是浏览器——服务器的方式。其中B代表着Browser，S代表着服务器。B/S结构的系统设计图如下：
1.3.4 两种结构的区别及优略
两种结构的区别
第一：硬件环境不同，C/S通常是建立在专用的网络或小范围的网络环境上（即局域网），且必须要安装客户端。而B/S是建立在广域网上的，适应范围强，通常有操作系统和浏览器就行。
第二：C/S结构比B/S结构更安全，因为用户群相对固定，对信息的保护更强。
第三：B/S结构维护升级比较简单，而C/S结构维护升级相对困难。
优略
1 C/S：是能充分发挥客户端PC的处理能力，很多工作可以在客户端处理后再提交给服务器。对应的优点就是客户端响应速度快。
2 B/S：总体拥有成本低、维护方便、 分布性强、开发简单，可以不用安装任何专门的软件就能 实现在任何地方进行操作，客户端零维护，系统的扩展非常容易，只要有一台能上网的电脑就能使用。
关于课程中结构的选择
我们的课程中涉及的系统结构都是是基于B/S结构。
2 Tomcat
2.1 Tomcat介绍
2.1.1 关于服务器
服务器的概念非常的广泛，它可以指代一台特殊的计算机（相比普通计算机运行更快、负载更高、价格更贵），也可以指代用于部署网站的应用。我们这里说的服务器，其实是web服务器，或者应用服务器。它本质就是一个软件，一个应用。作用就是发布我们的应用（工程），让用户可以通过浏览器访问我们的应用。
常见的应用服务器，请看下表：
| 服务器名称 | 说明 |
|---|---|
| weblogic | 实现了javaEE规范，重量级服务器，又称为javaEE容器 |
| websphereAS | 实现了javaEE规范，重量级服务器。 |
| JBOSSAS | 实现了JavaEE规范，重量级服务器。免费的。 |
| Tomcat | 实现了jsp/servlet规范，是一个轻量级服务器，开源免费。 |
2.1.2 Tomcat下载与安装
2.1.3 Tomcat各版本所需支持
2.1.4 Tomcat目录结构详解
2.2 Tomcat基本使用
2.2.1 Tomcat启动和停止及问题分析解决
1）启动和停止
Tomcat服务器的启动文件在二进制文件目录中：
，这两个文件就是Tomcat的启动文件。
Tomcat服务器的停止文件也在二进制文件目录中：
，这两个文件就是Tomcat的停止文件。
其中.bat文件是针对windows系统的运行程序，.sh文件是针对linux系统的运行程序。
2）启动问题
第一个问题：启动一闪而过
原因：没有配置环境变量。
解决办法：配置上JAVA_HOME环境变量
第二个：Address already in use : JVM_Bind
原因：端口被占用
解决办法：找到占用该端口的应用
进程不重要：使用cmd命令：netstat -a -o 查看pid 在任务管理器中结束占用端口的进程。
进程很重要：修改自己的端口号。修改的是Tomcat目录下\conf\server.xml中的配置。
第三个：启动产生很多异常，但能正常启动
原因：Tomcat中部署着很多项目，每次启动这些项目都会启动。而这些项目中有启动报异常的。
解决办法：
能找到报异常的项目，就把它从发布目录中移除。
不能确定报异常的项目，就重新解压一个新的Tomcat。
第四个：其它问题
例如：启动产生异常，但是不能正常启动。此时就需要解压一个新的Tomcat启动，来确定是系统问题，还是Tomcat的问题。
所以，此时就需要具体问题，具体分析，然后再对症解决。
2.2.2 IDEA集成Tomcat服务器
第一步
第二步
第三步
第四步
2.2.3 Linux系统安装Tomcat
第一步：下载tomcat
参考2.1.2小节的《Tomcat下载与安装》进入Tomcat官网，找到对应版本点击download进入下载页面，如下图：
第二步：上传到linux
在crt上 使用 alt+p
将windows上的软件拖进去即可(root目录)
第三步：在 /usr/local 新建一个文件夹tomcat
mkdir /usr/local/tomcat
第四步：移动 tomcat...tar.gz 到 /usr/local/tomcat
mv apache-tomcat-8.5.32.tar.gz /usr/local/tomcat/
第五步：进入/usr/local/tomcat目录,解压Tomcat
cd /usr/local/tomcat
tar -xvf apache-tomcat-8.5.32.tar.gz
第六步：进入 /usr/local/tomcat/apache-tomcat-8.5.32/bin
cd /usr/local/tomcat/apache-tomcat-8.5.32/bin
第七步：启动tomcat
方式1:
sh startup.sh
方式2:
./startup.sh
**第八步：修改防火墙的规则 **
方式1:service iptables stop 关闭防火墙(不建议); 用到哪一个端口号就放行哪一个(80,8080,3306...)
方式2:放行8080 端口
修改配置文件
cd /etc/sysconfig
vi iptables
复制(yy , p)
-A INPUT -m state --state NEW -m tcp -p tcp --dport 22 -j ACCEPT
改成
-A INPUT -m state --state NEW -m tcp -p tcp --dport 8080 -j ACCEPT
重启加载防火墙或者重启防火墙
service iptables reload
或者
service iptables restart
2.3 Tomcat发布应用-JavaWeb应用
2.3.1 JavaWeb工程概述
JavaWeb应用是一个全新的应用种类。这类应用程序指供浏览器访问的程序，通常也简称为web应用。
一个web应用由多个静态web资源和动态web资源组成，例如：html、css、js文件，jsp文件、java程序、支持jar包、工程配置文件、图片、音视频等等。
Web应用开发好后，若想供外界访问，需要把web应用所在目录交给Web服务器管理（Tomcat就是Web服务器之一），这个过程称之为虚似目录的映射。
2.3.2 JavaWeb应用目录结构详解
myapp--------------应用名称
1.html
css/css.css
js/demo.js
WEB-INF--------如果有web.xml或者.class文件时，该目录必须存在，且严格区分大小写。
--------该目录下的资源，客户端是无法直接访问的。
--------目录中内容如下：
classes目录----------------web应用的class文件（加载顺序：我们的class，lib目录中的jar包，tomcat的lib目录中的jar包。优先级依次降低）
lib目录--------------------web应用所需的jar包（tomcat的lib目录下jar为所有应用共享）
web.xml-------------------web应用的主配置文件
2.3.3 JavaWeb应用的创建
第一步
第二步
第三步
第四步
2.3.4 JavaWeb应用的部署
1）IDEA部署
第一步
第二步
第三步
2）war包发布
第一步：使用jar -cvf war 包的名称 当前目录中哪些资源要打入war
第二步：把打好的war拷贝到tomcat的webapps目录中
第三步：启动服务时，tomcat会自动解压。
2.4.1 Tomcat配置虚拟目录
虚拟目录的配置，支持两种方式。第一种是通过在主配置文件中添加标签实现。第二种是通过写一个独立配置文件实现。
第一种方式：在server.xml的<Host>元素中加一个<Context path="" docBase=""/>元素。
path：访问资源URI。URI名称可以随便起，但是必须在前面加上一个/
docBase：资源所在的磁盘物理地址。
第二种方式：是写一个独立的xml文件，该文件名可以随便起。在文件内写一个<Context/>元素。
该文件要放在Tomcat目录中的conf\Catalina\localhost\目录下。
需要注意的是，在使用了独立的配置文件之后，访问资源URI就变成了/+文件的名称。而Context的path属性就失效了。
2.4.2 Tomcat配置虚拟主机
在<Engine>元素中添加一个<Host name="" appBase="" unparkWARs="" autoDeploy="" />，其中：
name：指定主机的名称
appBase：当前主机的应用发布目录
unparkWARs：启动时是否自动解压war包
autoDeploy：是否自动发布
配置示例如下：
<Host name="www.itcast.cn" appBase="D:\itcastapps" unpackWARs="true" autoDeploy="true"/>
<Host name="www.itheima.com" appBase="D:\itheimaapps" unpackWARs="true" autoDeploy="true"/>
2.4.3 Tomcat默认项配置
配置默认端口
Tomcat服务器主配置文件中配置着访问端口，它在配置文件中写的值是：8080。但是它不是Tomcat的默认端口。我们此处说的默认端口是，当使用默认值的时候，端口号可以省略。Tomcat的默认端口是80。
配置方式如下：
<Connector port="80" protocol="HTTP/1.1" connectionTimeout="20000" redirectPort="8443" />
配置默认应用
有两种方式配置默认应用。
第一种：把要作为默认应用的应用，名称改为ROOT。放到webapps目录中。
第二种：写一个独立的配置文件，文件名称为ROOT.xml。
注意：ROOT必须大写。当使用了独立的ROOT.xml文件时，webapps下ROOT应用就不是默认应用了。
配置默认主页
首先要明确的是，配置默认主页是针对应用说的。是应用的默认主页。
在应用的web.xml中配置：
<welcome-file-list>
<welcome-file>默认主页</welcome-file>
</welcome-file-list>
例如：
<welcome-file-list>
<welcome-file>index.html</welcome-file>
<welcome-file>index.htm</welcome-file>
<welcome-file>index.jsp</welcome-file>
</welcome-file-list>
3 HTTP协议
3.1 HTTP协议概述
3.1.1 HTTP协议概念
HTTP的全称是：Hyper Text Transfer Protocol，意为 超文本传输协议。它指的是服务器和客户端之间交互必须遵循的一问一答的规则。形容这个规则：问答机制、握手机制。
它规范了请求和响应内容的类型和格式。
HTTP协议是由W3C组织管理和维护的。
3.1.2 HTTP协议版本
目前HTTP协议主要是1.0版本和1.1版本。这两个版本的区别主要是两个方面。
第一：HTTP1.1版本比1.0版本多了一些消息头。
第二：HTTP1.1版本和1.0版本的执行过程不一样。执行过程如下：
| HTTP1.0 | HTTP1.1 |
|---|---|
| 创建连接（TCP/IP） | 创建连接（TCP/IP） |
| 发送请求 | 发送请求1 |
| 得到响应 | 得到响应1 |
| 关闭连接 | 发送请求2 |
| 创建连接（TCP/IP） | 得到响应2 |
| 发送请求 | ....... |
| 得到响应 | ....... |
| 关闭连接 | 连接超时或手动关闭连接 |
3.1.3 HTTP协议相关说明
HTTP协议概念是客户浏览器和服务器一种一问一答的规则，那么必须要有问有答，而且要先问后答。
但是我们使用<script>,<link>和<img>标签，没有手动发起请求，但是仍然能从服务器端拿到数据，原因就是：在浏览器遇到<script>,<link>,<img>标签时会自动发出请求。
3.2 HTTP协议组成
由HTTP协议的概念可知，它分为问和答两部分。其中问指的就是请求部分，而答指的就是响应部分。
3.2.1请求部分
请求行： 永远位于请求的第一行
请求消息头： 从第二行开始，到第一个空行结束
请求的正文： 从第一个空行后开始，到正文的结束
3.2.2 响应部分
响应行： 永远位于响应的第一行
响应消息头： 从第二行开始，到第一个空行结束
响应的正文： 从第一个空行后开始，到正文的结束
3.3.3 消息头的共性分析
消息头名称首字母大写，多个单词每个单词的首字母都大写。
多个单词用-分隔
名称和值之间用冒号加空格分隔
多个值之间用逗号加空格分隔
两个头之间用回车分隔
3.3 请求部分详解
3.3.1 请求行详解
请求行：GET /myapp/2.html HTTP/1.1
| 内容 | 说明 |
|---|---|
| GET | 请求的方式。（还有POST） |
| /myapp/2.html | 请求的资源。 |
| HTTP/1.1 | 使用的协议，及协议的版本。 |
3.3.2 请求消息头详解
| 内容 | 说明 |
|---|---|
| Accept | 告知服务器，客户浏览器所支持的MIME类型。 |
| Accept-Encoding | 告知服务器，客户浏览器所支持的压缩编码格式。最常用的就是gzip压缩。 |
| Accept-Language | 告知服务器，客户浏览器所支持的语言。一般都是zh_CN或en_US等。 |
| Referer | 告知服务器，当前请求的来源。 只有当前请求有来源的时候，才有这个消息头。从地址栏输入的没有来源。 作用：1 投放广告 2 防盗链 |
| Content-Type | 告知服务器，请求正文的MIME类型。 |
| Content-Length | 告知服务器，请求正文的长度。 |
| User-Agent | 浏览器相关信息 |
| Connection: Keep-Alive | 连接的状态：保持连接 |
| If-Modified-Since | 告知服务器，客户浏览器缓存文件的最后修改时间。 |
| Cookie（********） | 会话管理相关，非常的重要。 |
3.3.3 请求正文详解
第一：只有post请求方式，才有请求的正文。get方式的正文是在地址栏中的。
第二：表单的输入域有name属性的才会被提交。不分get和post的请求方式。
第三：表单的enctype属性取值决定了请求正文的体现形式。概述的含义是：请求正文的MIME编码类型。
| enctype取值 | 请求正文体现形式 | 示例 |
|---|---|---|
| application/x-www-form-urlencoded | key=value&key=value | username=test&password=1234 |
| multipart/form-data | 此时变成了多部分表单数据。多部分是靠分隔符分隔的。 | -----------------------------7df23a16c0210 Content-Disposition: form-data; name="username" test -----------------------------7df23a16c0210 Content-Disposition: form-data; name="password" 1234 -----------------------------7df23a16c0210 Content-Disposition: form-data; name="headfile"; filename="C:\Users\zhy\Desktop\请求部分.jpg" Content-Type: image/pjpeg -----------------------------7df23a16c0210 |
3.4 响应部分详解
3.4.1 响应行详解
响应行：HTTP/1.1 200 OK
| 内容 | 说明 |
|---|---|
| HTTP/1.1 | 使用协议的版本。 |
| 200 | 响应状态码 |
| OK | 状态码描述 |
常用状态码介绍：
| 状态码 | 说明 |
|---|---|
| 200 | 一切都OK> |
| 302/307 | 请求重定向(客户端行为，两次请求，地址栏发生改变) |
| 304 | 请求资源未发生变化，使用缓存 |
| 404 | 请求资源未找到 |
| 500 | 服务器错误 |
3.4.2 响应消息头详解
| 消息头 | 说明 |
|---|---|
| Location | 请求重定向的地址，常与302,307配合使用。 |
| Server | 服务器相关信息。 |
| Content-Type | 告知客户浏览器，响应正文的MIME类型。 |
| Content-Length | 告知客户浏览器，响应正文的长度。 |
| Content-Encoding | 告知客户浏览器，响应正文使用的压缩编码格式。常用的gzip压缩。 |
| Content-Language | 告知客户浏览器，响应正文的语言。zh_CN或en_US等等。 |
| Content-Disposition | 告知客户浏览器，以下载的方式打开响应正文。 |
| Refresh | 定时刷新 |
| Last-Modified | 服务器资源的最后修改时间。 |
| Set-Cookie（*******） | 会话管理相关，非常的重要 |
| Expires:-1 | 服务器资源到客户浏览器后的缓存时间 |
| Catch-Control: no-catch | 不要缓存，//针对http协议1.1版本 |
| Pragma:no-catch | 不要缓存，//针对http协议1.0版本 |
3.4.3 响应正文详解
就和我们在浏览器上右键查看源文件看到的内容是一样的。
<html>
<head>
<link rel="stylesheet" href="css.css" type="text/css">
<script type="text/javascript" src="demo.js"></script>
</head>
<body>
<img src="1.jpg" />
</body>
</html>
4 综合案例-Tomcat的具体应用
4.1 静态资源案例-门户类网站的部署和访问
4.1.1 案例介绍
需求：
在浏览器中输入地址，访问静态HTML页面。
细节说明：
把HTML和CSS课程中制作的页面加入到JavaWeb工程中，在Tomcat中部署工程，然后启动Tomcat服务器，并使用浏览器访问。
4.1.2 实现步骤
第一步：创建工程并选择使用的Tomcat版本
第二步：拷贝资源到工程的web目录中
第三步：在web.xml中配置默认主页
第四步：部署工程到Tomcat服务器
第五步：测试浏览器访问
4.2 动态资源的案例-学生管理系统的部署和访问
4.2.1 案例介绍
需求：
把JavaSE进阶阶段的学生管理系统的服务器改用Tomcat实现。
细节说明：
把学生管理系统涉及的HTML和样式以及图片文件拷贝到JavaWeb工程中，在Tomcat中部署工程，然后启动Tomcat服务器，并使用浏览器访问。
4.2.2 实现步骤
第一步：创建工程
第二步：拷贝资源
第三步：配置默认主页
第四步：部署项目
4.3.2 创建案例中的动态资源-Servlet
1） Servlet简介
Servlet翻译成中文是服务端脚本，它是SUN公司推出的一套规范，称为Servlet规范。Servlet规范是JavaEE规范中的一部分。我们可以通过查阅JavaEE规范的API来了解Servlet的基本概念。通过点击JavaEE8官方文档，就可以看到关于Servlet的内容介绍。
2） 按步骤编写Servlet
前期准备：在IDEA创建Javaweb工程
第一步：编写一个普通类实现Servlet接口或者继承GenericServlet类或者继承HttpServlet
第二步：重写service方法，输出一句话
第三步：在web.xml配置Servlet
第四步：启动tomcat服务器测试
在地址栏输入：http://localhost:8585/crm/studentServlet 测试访问结果
3）测试访问
