第3章Servlet基础




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3.1Servlet和JSP
Web服务器接收到HTTP请求，处理完毕后会向客户端返回一个HTTP响应。Web服务器接收客户端的请求有两种： 一种是静态页面请求，客户端请求的页面中没有动态的内容需要处理，这些静态的页面直接作为响应返回。此时只需要能够解析HTTP的Web服务器(如Nginx、Apache、IIS等)即可。第二种是动态请求，客户端所请求的页面，需要在服务器端委托给一些应用程序进行处理，从而形成动态页面，最后作为HTTP响应返回。此时需要服务器不仅能处理HTTP，还需要具备处理这些动态请求的能力，这种服务器称作Web应用服务器。之前示例中使用的Tomcat，就是能够处理Servlet以及JSP动态页面的服务器或者称之为Java Web容器。
Servlet以及JSP页面都是运行在服务器上的程序，并能生成动态的内容返回客户端，那么二者有什么联系和区别呢？
从技术产生的先后顺序看，Servlet技术在前，JSP技术在后。在早期的Web应用系统中，动态请求是由Web服务器转发给CGI(Common Gateway Interface，公共网关接口)程序进行处理的，CGI处理完毕后将结果拼接成HTML格式的文档，并返还给Web服务器，再通过Web服务器将响应返回给用户。CGI程序一般由C、C++、Perl或者其他脚本语言编写，但对于每一个客户端的请求，CGI都开启一个新的进程进行处理，对于服务器而言负担较重，执行效率低。因此Sun公司推出了基于Java的Servlet技术，Servlet本质上来说是一个Java类，可以运行在Tomcat这样的容器中。对于用户的请求，Servlet以线程的形式进行处理，执行效率更高，同时功能更为强大，对于HTML请求数据的提取和处理、会话跟踪、Cookie设置等都有对应的方法。
Servlet虽然在处理请求上非常方便，但是对于响应结果的显示却仍然采用CGI的方法，通过代码打印输出的方式去拼接HTML文档，导致如果想生成较为复杂的页面，代码量将急剧增加，同时也不便于页面整体效果的展示。
因此，Sun公司提出了JSP技术，采用HTML模板+嵌入Java代码以及标签的形式，能够简化响应页面输出的代码量，不过JSP的底层实现仍是基于Servlet。在项目Chapt_01中，已经编写过第一个JSP页面，即index.jsp。当项目运行时，第一次访问index.jsp页面后，该JSP页面编译为对应的Servlet类，如
图31所示。Servlet类存放在Tomcat服务器的work目录下，路径为＼apachetomcat9.0.33＼work＼Catalina＼localhost＼Chapt_01＼org＼apache＼jsp。可以发现index.jsp已经被转化为一个Java类，同时也生成了对应class字节码文件，若再访问index.jsp页面，则直接读取字节码文件即可。


图31JSP页面编译为对应的Servlet类


JSP页面通过模板的形式方便了页面内容的输出，但如果JSP页面中混杂了过多的Java代码，将处理业务逻辑的部分都放在页面中，同样导致了代码量过大，且不利于开发人员编写和维护。因此由于两种技术各有其长处，JSP技术的出现并没有取代Servlet，二者可以并存合作，在开发中发挥各自的优势。
由于Servlet更偏向于底层的实现，因此本书先讲解Servlet技术的原理，然后再介绍JSP的使用。关于Servlet和JSP在具体开发中的使用场景，在后续章节中还会继续讨论。
3.2Tomcat服务器原理
在学习Servlet之前，先了解作为容器的Tomcat服务器的工作原理。







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3.2.1Tomcat体系结构
Tomcat是基于组件的Web应用服务器，在2.1.2小节介绍了Tomcat服务器的目录结构，在安装目录下的conf文件夹中，server.xml文件是整个Tomcat服务器的配置文件。该配置文件给出了整个Tomcat服务器中各组件的设置，每个组件作为XML文件中的标签元素(为了方便讲解，只列出了主要的组件节点)，大致结构如下： 



<Server port="8005" shutdown="SHUTDOWN">

<Listener/>…<Listener/>

<GlobaNamingResources>…</GlobaNamingResources>

<Service name="Catalina">

<Connector port="8080" protocol="HTTP/1.1" redirectPort="8443"/>

<Engine defaultHost="localhost" name="Catalina">

<Host appBase="webapps" autoDeploy="true" name="localhost" >

<Context docBase="Chapt_01" path="/Chapt_01" reloadable="true" 

source="org.eclipse.jst.jee.server:Chapt_01"/>

<Context docBase="Chapt_02" path="/Chapt_02" reloadable="true" 

source="org.eclipse.jst.jee.server:Chapt_02"/>

</Host>

</Engine>

</Service>

</Server>



下面介绍Tomcat服务器中重要组件的作用以及相互之间的关系。
配置文件中的根节点是Server，代表顶级服务器。该节点包含了port="8005" shutdown="SHUTDOWN"两个属性，表示服务器通过8005端口号监听和关闭Tomcat服务器的请求。Server节点包含若干个Listener、GlobaNamingResources和Service等子节点。
(1) Listener节点。该节点表示服务器运行时状态监听的配置，主要监听服务器是否会内存泄露、线程安全以及日志等信息。
(2) GlobaNamingResources节点。该节点表示全局资源的配置，比如指定Tomcat服务器用户信息，这些信息存放在conf目录下的tomcatusers.xml文件中。
(3) Service节点。该节点表示对外提供的应用服务，至少存在一个默认名称为Catalina的Service节点。Service节点又包含若干个Connector和一个Engine组件。
① Connector： Tomcat服务器的核心组件。其是负责客户端交互的连接器组件，负责接收用户请求并交给Engine组件处理，以及将处理完毕后的响应返还给客户。可以有多个Connector，并设置该Connector来接收客户请求的端口号(如默认的8080)，采用的HTTP版本，以及HTTPS转发端口号等。
② Engine： Tomcat服务器的核心组件。其是负责处理用户请求的组件，有defaultHost和name两个属性值，其中defaultHost表示默认的虚拟主机名称。该组件下又包含若干Host元素和Realm元素，至少有一个Host元素的name属性和Engine的defaultHost值对应。在Host元素下的Context docBase 元素则定义了一个实际的Web项目。Relam元素则用于安全管理的配置，一般与tomcatuesrs.xml配合使用。
对于Server、Listener、GlobaNamingResources等元素，如果没有特殊需要，一般不需要修改其默认配置，以免影响服务器的正常运行。



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3.2.2Tomcat核心组件
Tomcat可以根据需求，通过设置不同的监听端口配置多个Connector，当连接器指定的端口号监听到客户端发送过来的TCP请求后，将分别创建一个request和response对象，然后新建一个线程，将request和response对象传送给Engine组件，并等待处理结果，获得响应后，将响应返还给客户端。
Engine组件可以指定多个虚拟主机Host组件，Host可以配置以下3个属性。
(1) appBase属性。Web项目的部署路径，在2.1.2节中设置在webapps路径下。
(2) autoDeploy属性。项目是否自动部署，取值为ture或者false，ture表示自动。
(3) name属性。虚拟主机名称，取值localhost表示本机，刚好对应Engine元素的defaultHost的取值。
在Host组件下又可以具体指定Context组件，实际上对应着已经在Tomcat服务器下运行的Web项目。每当有新的项目部署到服务器时，都会在Host组件下生成一个新的Context元素进行配置。例如：



<Context docBase="Chapt_01" path="/Chapt_01" reloadable="true"   

source="org.eclipse.jst.jee.server:Chapt_01"/>



说明： docBase属性设置了Chapt_01项目的根目录； path属性表示项目访问的路径，即http://localhost:8080/Chatp_01/xxx。reloadable=true，表示服务器会检测项目文件的变动，Tomcat服务器在运行状态下会监视WEBINF/classes和WEBINF/lib目录下class文件的改动，如果监测到class文件有变动，服务器会自动重新加载Web应用。
Context组件实际上就是运行Servlet的基础容器，当用户访问该Web应用项目时，所有的请求都需要到该Context环境(即该项目)下去寻找对应的Servlet类去处理。
3.3Servlet的编写
3.3.1Servlet的创建



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在Eclipse中新建一个名为Chapt_03的动态Web项目，由于Servlet是一个Java类，所以需要在项目的src目录下建立，因此需在src目录下新建一个com.test.servlet的包。在Eclipse中可以通过模板来创建Servlet。Servlet的创建步骤如下所述。
(1) 右击com.test.servlet包，在弹出的菜单中选择New→Other菜单项，在弹出的对话框中，找到Web组件下的Servlet选项，选择新建Servlet类，如图32所示，单击Next按钮。


图32新建Servlet类


(2) Servlet命名，如图33所示。在Create Servlet对话框中的Class name文本框中输入FirstServlet，其他选项按照默认的即可，然后单击Next按钮。


图33Servlet命名


(3) 设置Servlet参数，如图34所示。在弹出的对话框中对Servlet的Initialization parameters以及URL mappings参数进行设置，其中Initialization parameters表示Servlet类的初始参数，URL mappings表示访问该Servlet的映射路径，默认设置为/FirstServlet。如果需要设置初始参数，以及添加或者修改映射路径，就可以单击Initialization parameters列表或者URL mappings列表右边的Add按钮进行配置。此处先按照默认设置即可，单击Next按钮。


图34Servlet 参数设置


(4) 选择Servlet重写方法，如图35所示。在弹出的对话框中选中FirstServlet类需要创建的方法，模板默认会有一个父类构造器，以及继承父类的doGet和doPost方法，也可以选中其他需要继承的父类抽象方法。此处采用默认配置，单击Finish按钮，即完成FirstServlet类的创建。


图35选择Servlet重写方法


此时在项目下已经生成了FirstServlet类，代码如下：



import java.io.IOException;

import javax.servlet.ServletException;

import javax.servlet.annotation.WebServlet;

import javax.servlet.http.HttpServlet;

import javax.servlet.http.HttpServletRequest;

import javax.servlet.http.HttpServletResponse;

@WebServlet("/FirstServlet")

public class FirstServlet extends HttpServlet {

private static final long serialVersionUID = 1L;

public FirstServlet() {

super();

}

protected void doGet(HttpServletRequest request, 

HttpServletResponse response) throws 

ServletException, IOException {

response.getWriter().append("Served at: ").append(request.

getContextPath());

}

protected void doPost(HttpServletRequest request, 

HttpServletResponse response) throws ServletException, 

IOException {

doGet(request, response);

}

}



从代码中可以看出，FirstServlet类引入了javax.servlet.http包中的一些类。除了父类HttpServlet类以外，还包括HttpServletRequest以及 HttpServletResponse，分别表示请求和响应，它们的实例化对象request和response分别作为doGet和doPost方法的参数。
此外，FirstServlet类还引入了javax.servlet.annotation.WebServlet类，这个类是用于注解的类，可以看到在FirstServlet类上包含有@WebServlet("/FirstServlet")的一行注解代码。这是因为在新建项目时选择的Dynamic Web Module Version为3.1，因此项目采用的是Servlet 3.1规范，在Servlet 3.0以上版本中，默认是使用注解对Servlet进行配置。@WebServlet("/FirstServlet")这条注解语句，其实对应了在新建FirestServlet时配置的URL mapping。
如果项目选择的是Servlet 2.5及以下版本，就在Servlet新建后，需要在项目的web.xml配置文件的<webapp>节点下，编写如下代码以完成FirstServlet的配置。



<servlet>

<servlet-name>FirstServlet</servlet-name>

<servlet-class>com.test.servlet.FirstServlet</servlet-class>

</servlet>

<servlet-mapping>

<servlet-name>FirstServlet</servlet-name>

<url-pattern>/FirstServlet</url-pattern>

</servlet-mapping>



其中，servlet节点下有servletname和servletclass两个元素，其值分别对应Servlet设置的名称和对应的具体类； servletmapping节点下有servletname和urlpattern两个元素，配置了FirstServlet的访问路径。
通过模板创建Servlet，只需要在界面中设置参数，Eclipse就会自动生成对应的配置信息。无论采用注解还是在web.xml中配置，效果都是等同的。而且相同的Servlet配置只能选取一种方式，重复配置将会报错。当然，也可以采用手动的方式进行编写和修改，此时需要注意对应的配置语法和格式。在本书的演示中，均采用Servlet 3.1规范的注解方式。



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3.3.2Servlet的运行
在创建完FirstServlet后，可进行如下操作来运行Servlet。
(1) 右击Chapt_03项目，在弹出的菜单中选择Run As→Run on Server，选择Tomcat 9服务器，单击Finish按钮，此时Chapt_03项目被部署到服务器中。
(2) 打开浏览器，输入网址http://localhost:8080/Chapt_03/FirstServlet，FirstServlet运行效果如图36所示。


图36FirstServlet运行效果


为什么会显示这样一行文本信息呢？实际上在访问FirstServlet时，Tomcat服务器按照以下步骤进行处理。
(1) 该请求中使用端口号为8080，因此会被一直监听8080端口号的Connector组件获取。
(2) Connector组件把请求交给Engine组件处理，并等待回应。
(3) Engine查找Host组件，找到匹配名字为localhost的虚拟主机。
(4) 在localhost主机上，查找Context组件，匹配到名字为Chapt_03的应用。
(5) 根据请求路径/FirstServlet，在Chapt_03下查找URL mapping配置，找到对应的FirstServlet类去处理。
(6) 构造HttpServletRequest对象和HttpServletResponse对象，作为参数传送给FirstServlet的doGet()方法，处理完毕后，将结果封装到HttpServletResponse对象中。
(7) Context将HttpServletResponse响应返回给Host。
(8) Host将响应返回给Engine。
(9) Engine将响应返回给Connector。
(10) Connector将响应结果返回给浏览器客户端。
从以上步骤看，最终页面的显示结果是来自FirstServlet的doGet()方法，在方法体内部只有一条语句： 



response.getWriter().append("Served at:").append(request.getContextPath());



说明： response对象的getWriter()方法获取了一个输出流对象，向客户端进行文本的输出，后面的append()方法表示文本的追加输出，第二个append()方法里的参数，由request对象通过getContextPath()方法获取，表示请求的上下文Context对象路径，即/Chapt_03。因此，最终输出为Served at: /Chapt_03。
3.3.3Servlet的运行机制
当Servlet运行后，最终也会编译成字节码文件，存放在Tomcat服务器对应项目目录下，FirstServlet的字节码文件可以在Chapt_03＼WEBINF＼classes＼com＼test＼servlet＼路径下找到。那么当每次运行Servlet时，都会创建一个实例化对象吗？实际上在默认情况下，Servlet是以单例多线程的形式运行的。下面通过例31演示Servlet运行状态。



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【例31】Servlet运行状态。
在Chapt_03项目下再新建一个名为SecondServlet的Servlet类，通过注解@WebServlet("/SecondServlet")，设置其映射路径为/SecondServlet，然后在其构造函数和doGet()方法中编写代码如下：



public SecondServlet() {

System.out.println("SecondServlet对象被实例化");

}

protected void doGet(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response) throws 

ServletException, IOException {

System.out.println("SecondServlet对象doGet被执行");

}



注意，新建Servlet或者JSP需要重启服务器，项目重新部署后才能访问。为模拟不同客户端访问同一个Servlet的场景，首先通过Firefox浏览器访问SecondServlet，然后观察Eclipse的Console输出内容，首次运行SecondServlet后的输出结果如图37所示。


图37首次运行SecondServlet后的输出结果


在不关闭服务器的情况下，使用Google 浏览器，再次访问SecondServlet后的输出结果如图38所示。


图38再次访问SecondServlet后的输出结果


由此可见，只有第一次访问Servlet时，运行了构造函数和doGet()方法，第二次访问只执行了doGet()方法，因此只有第一次运行时创建了对象，再次访问时并没有再次实例化对象。
Servlet是以多线程的方式去处理每一个请求的。即使多个用户访问同一个Servlet对象，服务器也会各自分配一个线程去运行doGet()方法。
在默认情况下，由于Servlet采用单例模式，因此存在线程安全方面的隐患，一般不要在类中直接定义成员变量。当然也可以通过实现SingleThreadModel接口，让每次请求都初始化一个Servlet去处理，此种方式本书暂不讨论。
3.3.4Servlet与生命周期
1. Servlet
在利用模板新建Servlet类时，默认需要继承HttpServlet这个抽象类。HttpServlet又是继承于GenericServlet这个抽象类，而GenericServlet抽象类又实现了Servlet以及ServleConfig两个接口。因此Servlet可以继承或者重写一些父类方法，这些方法将伴随着Servlet的整个生命周期。
(1) init(ServletConfig config)： 该方法继承于GenericServlet类，是实现了Servlet接口声明的init()方法。该方法在Servlet类被加载后被调用， ServletConfig接口对象作为参数传递进来，从而可以获取一些初始化参数。如果有特殊初始参数配置方面的需求，可以重写该方法。
(2) service(HttpServletRequest request,HttpServletResponse response)： 该方法根据request对象的getMethod()方法获取请求采用的方式，再去调用对应的do×××()方法。
(3) do×××(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response)： 包括doGet()、doPost()、doPut()、doDelete()、doHead()、doTrace()、doOptions()方法。这些方法处理不同请求方式的HTTP请求。
(4) destroy()： 当Servlet消亡时会调用该方法。当有特殊需求时，如需要清理某些设置及参数时可以重写该方法。
2. Servlet生命周期
Servlet生命周期的过程： 从第一次加载时调用init()方法，接着调用service()方法获取请求采用的方式，然后调用对应的do×××()方法，执行该方法完毕后返回响应的结果。当Servlet要消亡时(如关闭了服务器)，则调用destroy()方法。
在实际开发中，一般只需要根据请求方式重写对应的do×××()方法即可。其中使用最多的是doGet()和doPost()方法，分别用于处理GET和POST类型的请求。
3.4Servlet处理请求与响应
3.4.1doGet()与doPost()方法
doGet()和doPost()方法分别处理GET和POST两种发送方式的请求，两种方法的应用场景有所区别。
GET方式一般针对页面及资源的请求。如访问超链接或者通过URL进行参数传值，以及表单默认的提交，均采用GET方式进行请求。
POST方式一般用于向服务器提交数据，例如当表单method属性设置为POST时，则表单采用POST方式进行提交。
GET方式传递的值直接放在请求行中，与网址内容一起进行编码。POST传递的值则放在请求体中。
doGet()和doPost()方法都包含HttpServletRequest和HttpServletResponse类型的参数，通过request对象获取请求参数，进行处理后，再利用response对象返回响应。在编写代码时，只需在doGet()方法体内编写处理请求的代码即可，然后在doPost()方法内调用doGet()方法。
3.4.2rqequest基本信息的获取
request对象提供了下面的方法用于获取请求中的一些重要信息。
(1) String getMethod()方法： 获取请求方式，如GET或者POST。
(2) String getRequestURI()方法： 获取请求的URI(Uniform Resource Identifier, 统一资源标志符)。
(3) String getProtocol()方法： 获取请求采用的协议。
(4) String getServerPort()方法： 获取请求服务器端口号。
(5) String getServerName()方法： 获取请求服务器的名称。
(6) String getContextPath()方法： 获取请求的上下文路径。
(7) String getRemoteAddr()方法： 获取发送请求的客户端IP地址。
以上信息在某些应用场景中需要用到，例如获取上下文路径可以用于绝对地址的拼接，而获取客户端IP地址则可以记录请求日志信息，甚至可以设置黑名单禁用部分IP地址。下面通过例32演示request对象基本信息的获取过程。



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【例32】request对象基本信息的获取过程。
新建一个Servlet类，取名为RequestInfoServlet，通过注解@WebServlet("/RequestInfoServlet")设置映射路径为/RequestInfoServlet，然后在doGet()方法中编写以下代码。



protected void doGet(HttpServletRequest request, 

HttpServletResponse response) throws ServletException, IOException {

String method="method:"+request.getMethod()+"＼r＼n";

String protocol="protocol:"+request.getProtocol()+"＼r＼n";

String servername="servername:"+request.getServerName()+"＼r＼n";







String port="port:"+request.getServerPort()+"＼r＼n";

String requestpath="contextpath:"+request.getContextPath()+"＼r＼n";

String uri="request URI:"+request.getRequestURI()+"＼r＼n";

String ipaddress="ip address:"+request.getRemoteAddr();

PrintWriter out=response.getWriter()		

out.append(method).append(protocol).append(servername).append(port).

append(uri).append(requestpath).append(ipaddress);

out.close();

}



RequestInfoServlet的doGet()方法中使用了request的相应方法获取基本信息。访问RequestInfoServlet后，request对象的基本信息如图39所示。


图39request对象的基本信息


Servlet输出时利用response对象使用getWriter()或者getOutputStream()方法以获取输出流，二者互斥不能混用。例子中使用的PrintWriter对象用于向客户端输出字符流，包括以下5个常用的方法。
(1) void print()方法： 输出文本信息后不换行。
(2) void println()方法： 输出文本信息后换行。
(3) void append()方法： 和print()类似，但方法可以直接追加，例32中即采用此方法，因此在相应变量后添加了＼r＼n进行换行操作。
(4) void flush()方法： 输出缓冲区数据，在客户端输出后清除缓冲区数据。
(5) void close()方法： 关闭输出流。
3.4.3URL传值数据的获取
超链接是网页中常见的元素，单击超链接可以跳转到指定的URL，该地址可以是服务器外部网址，也可以是服务器内部地址。同时超链接后面可以附带参数一同发送给服务器，从而实现页面之间信息的传递。单击超链接是通过GET方式提出请求，下面通过例33演示通过超链接进行URL传递参数以及服务器通过Servlet获取后再输出到客户端页面中的过程。



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【例33】通过超链接进行URL传递参数。
(1) 在项目的WebContent下新建一个HTML页面，取名为hyperlink.html，在<body>标签体内部添加一个超链接，代码如下：



<a href=URLServlet?a=hello&b=world>通过超链接进行URL传值</a>



该超链接指向URLServlet，超链接指向的URL后面附带两个参数，访问hyperlink.html页面如图310所示。


图310访问hyperlink.html页面


注意，超链接的href地址前没有加反斜杠(/)，表示采用的是相对路径，访问的是/Chapt_03/路径下的URLServlet。如果地址前加了反斜杠，就表示使用的是绝对地址，此时必须加项目路径/Chapt_03/，代码如下：



<a href=/Chapt_03/URLServlet?a=hello&b=world>通过超链接进行URL传值</a>



访问路径的写法是初学时容易犯错的地方，尤其是超链接的href属性以及表单提交的action的写法，如果路径有误，则页面会报404错误，此时应排查采用的是相对还是绝对路径。
(2) 新建一个Servlet，取名为URLServlet，通过注解@WebServlet("/URLServlet")设置映射路径为/URLServlet，然后在doGet()方法中编写代码如下：



String a=request.getParameter("a");

String b=request.getParameter("b");

PrintWriter out=response.getWriter();

out.println("parameter a:"+a);

out.println("parameter b:"+b);



单击hyperlink.html中的超链接，页面跳转到URLServlet，获取超链接和URL传递的参数，如图311所示。


图311获取超链接和URL传递的参数


此时参数附加在URL后面，并出现在地址栏中，说明超链接的确是通过GET方式进行的请求。在URLServlet类的doGet()方法中，使用了request对象的getParameter(String name)方法。该方法的作用就是通过参数名来获取对应的参数值。该方法使用较为频繁，在获取表单提交的数据时也会采用。
3.4.4表单中单值元素数据的获取
表单提交是Web应用中常见的功能，本节介绍Servlet处理表单中单一元素数据的方法。单值元素是指该表单元素提交数据给服务器时，只包含一个变量。表单中的单值元素包括文本框、密码框、单选按钮、下拉框以及多行文本框等。下面通过例34演示Servlet获取表单中单值元素的数据并处理的操作步骤。



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【例34】Servlet获取表单中单值元素的数据。
(1) 新建一个HTML页面，取名为single.html，在<body>标签体内部编写一个包含上述元素的表单，代码如下：



<form action="GetSingleServlet" method="post">

用户名:<input type="text" name="username" ><br> 

密&nbsp;&nbsp;&nbsp;码:

<input type="password" name="password" ><br > 

性别(单选):

<input type="radio" name="gender" value="male" 

checked="checked" >男 

<input type="radio" name="gender" value="female">女<br >

所在区域：<select name="country">

<option value="China">中国</option>

<option value="USA">美国</option>

<option value="GB">英国</option>

</select><br> 

请输入个人信息:<br>

<textarea name="information" rows="5" cols="30"></textarea><br>

<input type="submit" value="提交" >

<input type="reset" value="重置" >

</form>



说明： 表单action属性的值表示表单提交后，所有元素数据由GetSingleServlet处理，注意此时采用的是相对路径的写法； method属性的值表示提交方式，默认为GET方式，本例使用POST方式进行提交。
(2) 新建GetSingleServlet，通过注解@WebServlet("/GetSingleServlet")设置映射路径为/GetSingleServlet，在doGet()方法中的代码如下：



String username=request.getParameter("username");

String password=request.getParameter("password");

String gender=request.getParameter("gender");

String country=request.getParameter("country");

String information=request.getParameter("information");

PrintWriter out=response.getWriter();

out.println("username:"+username);

out.println("password:"+password);

out.println("gender:"+gender);

out.println("country:"+country);

out.println("information:"+information);



与获取URL传值方式一样，使用request对象的getParameter()方法，以表单中input元素的name属性为参数，获取input元素的value属性值，从而得到表单元素提交的数据。
(3) 打开浏览器访问single.html并填写表单数据，如图312所示。


图312访问single.html并填写表单数据


单击“提交”按钮将表单数据提交给GetSingleServlet处理，获取单值元素并输出到页面，如图313所示。


图313获取单值元素并输出到页面


3.4.5表单中多值元素数据的获取
表单中如果有多个元素的name属性值相同，当表单提交时，这些同名元素将以数组的形式向服务器发送数据，这样的元素称为多值元素。典型的多值元素包括复选框、多选列表框以及其他同名元素组合。下面通过例35演示Servlet获取表单中多值元素的数据并处理的操作步骤。



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【例35】Servlet获取表单中多值元素的数据并处理。
(1) 新建一个HTML页面，取名为multiple.html，在<body>标签体内部编写一个包含上述元素的表单，代码如下：



<form action="GetMultipleServlet" method="post">

勾选你的兴趣爱好(可多选)：<br>

<input name="hobbies" type="checkbox" value="reading">阅读

<input name="hobbies" type="checkbox" value="dancing">跳舞

<input name="hobbies" type="checkbox" value="singing">唱歌

<input name="hobbies" type="checkbox" value="sport">运动<br>







选择精通的语言(可多选)：<br>

<select name="languages" multiple>

<option value="Chinese">汉语</option>

<option value="English">英语</option>

<option value="French">法语</option>

<option value="Russian">俄语</option>

</select><br>

填写你擅长的其他技能：<br>

技能1：<input type="text" name="skills"><br>

技能2：<input type="text" name="skills"><br>

技能3：<input type="text" name="skills"><br>

<input type="submit" value="提交" >

<input type="reset" value="重置" >

</form>



说明： multiple.html页面中的下拉框<select>有一个属性multiple，表示这个下拉框和CheckBox一样，可以多选。另外还有3个name属性值都是skills的文本框，这是一个文本框的组合。表单提交方式为POST，提交给GetMultipleServlet去处理。
由于多选框、多选下拉列表和组合文本框的value取值有多个，因此需要采用request对象的getParameterValues()方法，参数仍然是这些多值元素的name属性值，但该方法返回的不再是单一的字符串，而是一个String类型的数组。
(2) 新建一个Servlet类，取名为GetMultipleServlet，通过注解@WebServlet("/GetMultipleServlet")设置映射路径为/GetMultipleServlet，在doGet()方法中编写代码如下：



String［］ hobbies=request.getParameterValues("hobbies");

String［］ languages=request.getParameterValues("languages");

String［］ skills=request.getParameterValues("skills");

PrintWriter out=response.getWriter();

out.println("your hobbies include:");

for(int i=0;i<hobbies.length;i++) {

out.println(hobbies［i］);

}

out.println();

out.println("you can speak:");

for(int i=0;i<languages.length;i++) {

out.println(languages［i］);

}

out.println();

out.println("your skills include:");

for(int i=0;i<skills.length;i++) {

out.println(skills［i］);

}



以上代码通过getParameterValues()方法获取多值元素数据，通过for循环将数组中的信息输出到客户端。
(3) 打开浏览器，访问multiple.html页面并填写表单数据，如图314所示。


图314访问multiple.html页面并填写表单数据


单击“提交”按钮，将表单数据提交给GetMultipleServlet处理，获取多值元素并输出到页面，如图315所示。


图315获取多值元素并输出到页面





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3.5中文传输乱码问题
例34演示了Servlet处理表单的操作，URL传值以及表单提交的数据都是英文和数值。如果提交的表单数据是中文，那么是否能正确显示呢？重新访问single.html页面，表单输入中文数据并提交，如图316所示。


图316表单输入中文数据并提交


跳转到Servlet处理后，获取POST方式提交的中文参数，如图317所示，此时出现了中文参数乱码问题。


图317获取POST方式提交的中文参数


如果提交方式为GET，是否也会有这个问题呢？修改single.html中form的action属性，修改为GET并重新提交。跳转到Servlet处理后，获取GET方式提交的中文参数如图318所示，同样出现了中文参数乱码问题。


图318获取GET方式提交的中文参数


实际上，这个例子中的参数是由客户端发出request，到服务器由Servlet处理，然后response输出到客户端显示的。之所以出现乱码，是由于中文参数在request、response以及最终客户端浏览器编码的方式不同而造成的。
3.5.1请求参数编码
下面分GET和POST两种方式讨论请求参数的编码问题。
1. GET方式
其传递的参数是放在HTTP请求行中，并与网址内容一起进行编码后，再传递给服务器进行处理。在Tomcat服务器中有一个名为URICoding的参数，即用于指定其请求地址的编码方式。在Tomcat 8以上版本中，这个参数的默认值是UTF8，由于UTF8编码支持中文，因此通过GET方式传递参数到服务器并输出就不会出现乱码的情况。在GetSingleServlet中添加如下代码，用于输出request传递参数到服务器后的内容。



System.out.println(username);

System.out.println(information);



重新提交表单，在Console中可以看到中文参数显示正常且没有乱码。中文参数通过GET方式传递到服务器的效果，如图319所示。


图319中文参数通过GET方式传递到服务器的效果


在Tomcat 7及以下版本中，这个参数默认为ISO88591，这可以通过修改server.xml文件中的Connector组件部分的配置来进行修改默认。其代码如下： 



<Connector connectionTimeout="20000" port="8080" 

protocol="HTTP/1.1" redirectPort="8443" URIEncoding="UTF-8" />



如果不修改服务器的URICoding编码方式，就需要对GET方式传递的每个参数都单独转换编码格式，例如： 



String username = new String(request.getParameter("username").

getBytes("ISO-8859-1"), "UTF-8");



2. POST方式
 将表单提交方式修改为POST方式，重新提交表单，利用Console进行观察，发现出现了中文乱码。中文参数通过POST方式传递到服务器的效果如图320所示。


图320中文参数通过POST方式传递到服务器的效果


由于通过POST方式提交的数据是存放在HTTP的请求体中的，而服务器对POST请求的数据编码的默认方式不是UTF8，因此会在服务器端出现中文乱码。为此可以重新指定服务器对请求体的编码方式来避免上述问题，修改GetSingleServlet类的代码，在使用getParameter()方法获取参数前，加上如下一行代码，用于指定POST方式提交参数的编码格式。



request.setCharacterEncoding("UTF-8");



再重新提交表单后，后台输出中文参数为正常。
3.5.2响应编码
当Servlet处理完毕后，通过response对象进行中文的输出时，服务器也有默认的编码方式，可以通过response.getCharacterEncoding()方法获取，同时也提供了setCharacterEncoding()方法用于更改编码方式。在GetSingleServlet类中，添加代码如下：



//获取response默认编码

System.out.println(response.getCharacterEncoding());

//设置Tomcat的response编码方式为UTF-8

response.setCharacterEncoding("UTF-8");

//查看修改后的response编码方式

System.out.println(response.getCharacterEncoding());



注意，修改编码方式的语句需要放在执行输出的语句之前。重新提交表单，在Console中观察response编码方式的输出结果，如图321所示。


图321response编码方式的输出结果


3.5.3客户端编码
在修改了response编码方式后，中文输出是否不再乱码呢？然而在查看页面后发现，仍然是乱码。这是因为setCharacterEncoding()方法只是设定了响应信息的编码格式，但输出到客户端时，文本信息最终显示的编码方式是由客户端浏览器决定的。在GetSingleServlet输出页面下，按F12键，打开开发者工具，在控制台选项卡下，查看中文乱码提示信息，如图322所示。


图322中文乱码提示信息


因此当要输出中文时，还要告诉浏览器以何种编码方式进行显示。可以使用response的setHeader()或者setContentType()方法设置响应输出的信息类型以及编码方式。再次修改GetSingleServlet类的代码，在输出语句前添加代码如下：



response.setHeader("Content-type","text/plain;charset=UTF-8")；



或者添加代码如下：



response.setContentType("text/plain;charset=UTF-8")。



这两句代码的作用相同，都是通过设置HTTP response响应头的方式告诉客户端浏览器： 输出信息的格式是纯文本类型，编码方式采用UTF8。重新提交表单，修改响应头后中文输出正常，如图323所示。


图323修改响应头后中文输出正常


setContentType()方法的第一个参数是指定访问资源的类型，比如text/html表示HTML格式，image/gif表示GIF格式的图片，而application/pdf 表示PDF格式。关于资源类型代码，可以查询https://www.w3cschool.cn/http/ahkmgfmz.html。 
setHeader()方法能够设置HTTP响应的很多参数，非常实用，在后续章节中还会介绍其用法。
3.6Servlet生成HTML页面
在上述的例子中，Servlet的响应都是输出普通的文本类型的字符串，页面输出的是纯文本信息。那么如何通过Servlet输出一个由HTML元素组成的页面呢？下面通过例36来演示使用Servlet输出10以内的加法表格的操作步骤。



视频讲解


【例36】使用Servlet输出10以内的加法表格。
(1) 新建一个Servlet，取名为HtmlServlet，通过注解@WebServlet("/HtmlServlet")设置映射路径为/HtmlServlet，在其doGet()方法中编写代码如下：



PrintWriter out=response.getWriter();

out.println("<html><head>");

out.println("<style type='text/css'>");   //引入内嵌CSS样式

out.println("table{border-collapse:collapse;}");   //设置表格为单一边框

out.println("td{border:1px solid black;}");   //单元格边框黑色实线宽度1px

out.println("</style></head>");

out.println("<body><table>");

for(int i=1;i<=9;i++) {//for循环语句输出包含加法算式的单元格

out.println("<tr>");

for(int j=1;j<=i;j++) {

int add1=i-j+1;

int add2=j;

int sum=add1+add2;






out.println("<td>"+add1+"+"+add2+"="+sum+"</td>");

}

out.println("</tr>");

}

out.println("</table></body></html>");



(2) 访问HtmlServlet，Servelt输出加法表格的效果如图324所示。


图324Servlet输出加法表格的效果


从上面的例子可以看出，Servlet通过输出流的方式可以逐句生成HTML标签以及CSS样式，从而生成动态页面。这种方式过于低效，相对于JSP页面，而Servlet的优势在于业务逻辑的处理。在后续章节学习完JSP后，可以结合Servlet和JSP技术共同开发。