Java-servlet（一）Web应用与服务端技术概念知识讲解

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前言

• 在当今时代，Web 应用已经成为了我们日常生活和工作中不可或缺的一部分。
• 无论是浏览网页、使用在线购物平台，还是进行各种在线办公操作，背后都离不开 Web 应用和相关的服务端技术的支持。
• 本文将详细介绍 Web 应用的基本概念、与 HTTP 的关系，以及常见的服务端技术，包括公共网关接口（CGI）和 Servlet 等，帮助大家对这一领域有更清晰的认识。

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一、Web 应用

1.WEB CS BS 对比

比较项目	C/S（客户端/服务器）架构	B/S（浏览器/服务器）架构	WEB（基于B/S模式）
硬件要求	客户端需较高配置，服务器处理数据	客户端只需能运行浏览器，服务器负荷大	客户端只需能运行浏览器，服务器负荷大
软件安装	需在客户端安装特定软件，维护更新麻烦	客户端用浏览器访问，服务器端更新维护	客户端用浏览器访问，服务器端更新维护
访问方式	限安装软件的设备，跨平台性差	有网络和浏览器即可，跨平台性好	有网络和浏览器即可，跨平台性好
性能	客户端分担任务，响应速度可能快	数据处理在服务器，网络差时性能受影响	网络好时满足多数需求，复杂处理性能弱
安全性	客户端和服务器都需防护，客户端有漏洞风险	依赖服务器防护，面临网络攻击风险	依赖服务器防护，面临网络攻击风险
开发成本	需开发客户端和服务器端，成本高	主要开发服务器端，成本低	侧重服务器和前端，成本相对可控
用户体验	可定制个性化界面，专业用户体验好	界面标准化，学习成本低，个性化弱	注重界面友好，受限于浏览器功能

• 在深入了解 Web 应用之前，我们先来对比一下常见的两种软件架构：
  

• C/S（Client/Server，客户端 / 服务器）架构和 B/S（Browser/Server，浏览器 / 服务器）架构。
  

• C/S 架构需要在用户的设备上安装专门的客户端软件，
• 用户通过客户端与服务器进行交互。这种架构的优点是可以充分利用客户端设备的性能，在处理复杂业务逻辑和图形渲染等方面表现出色。
• • 例如，一些大型的游戏和专业的设计软件通常采用 C/S 架构。然而，C/S 架构也存在一些缺点，比如客户端软件的安装、更新和维护比较麻烦，不同操作系统和设备版本可能需要开发不同的客户端，成本较高。

• B/S 架构则是通过浏览器来访问服务器上的应用程序，
• 用户不需要安装额外的客户端软件，只需要有一个浏览器即可。Web 应用就是基于 B/S 架构的典型代表。B/S 架构的优点是部署和维护简单，只需要在服务器端进行更新和维护，用户可以在任何支持浏览器的设备上访问应用，具有很好的跨平台性。
• • 例如，我们常用的在线购物网站、社交媒体平台等都是基于 B/S 架构的 Web 应用。但 B/S 架构在处理复杂的本地操作和高性能要求的任务时，可能会受到浏览器性能的限制。

2.WEB 介绍

• Web（World Wide Web，万维网）是一个基于超文本和 HTTP 协议的全球性信息系统。
• 由无数的网页组成，这些网页通过超链接相互连接，用户可以通过浏览器在这些网页之间进行浏览和交互。
• 当我们在浏览器中输入一个网址，比如 “select * from user where name = “...””
• 浏览器会按照一定的工作原理来获取并展示网页内容。

• 首先，浏览器会解析输入的网址，确定要访问的服务器的 IP 地址（如果输入的是域名，需要通过 DNS 解析将域名转换为 IP 地址）。
• 然后，浏览器会与服务器建立 TCP 连接，并发送 HTTP 请求。服务器接收到请求后，会根据请求的内容进行处理，比如查询数据库、读取文件等，然后将处理结果以 HTTP 响应的形式返回给浏览器。
• 最后，浏览器接收到响应后，会解析响应内容，将网页的 HTML、CSS 和 JavaScript 等元素进行渲染，展示给用户。

Servlets 是服务端的一种技术，它是运行在 Web 服务器上的 Java 程序，用于处理客户端的请求并生成响应。Web 应用程序就是由一系列的 Servlets、HTML 页面、CSS 样式表、JavaScript 脚本等组成的。Web 应用程序可以提供各种功能，比如用户注册登录、数据查询、文件上传下载等。

3.web 与 http 的关系

• HTTP（HyperText Transfer Protocol，超文本传输协议）是 Web 应用的基础协议,定义了客户端和服务器之间进行通信的规则
• HTTP 路径是用来标识 Web 资源的地址
  例如

“http://localhost:8080/hellodemo/hello”

• 在这个路径中
• “localhost” 是服务器的域名，它通常指向本地计算机，在实际应用中，这里可以是一个真实的域名，比如 “www.baidu.com”。
• “8080” 是端口号，HTTP 协议的默认端口是 80，但在实际应用中，服务器可能会使用其他端口来提供服务，比如 8080、8081 等。
• “hellodemo” 是 Web 应用程序的上下文路径，它用于区分不同的 Web 应用程序。
• “hello” 是具体的资源路径，它指向 Web 应用程序中的某个具体的资源，比如一个 Servlet 或一个 HTML 页面。

再举一些例子，比如

“http://www.baidu.com:80/index.html”

这里 “www.baidu.com” 是域名，“80” 是默认端口，“index.html” 是资源路径；

“http://www.github.com:443/login”，

“www.github.com” 是域名，“443” 是 HTTPS 协议默认端口（HTTPS 是 HTTP 的安全版本），“login” 是资源路径。在这些域名中，域名本身（如 “www.baidu.com”“www.github.com”）是可变的，

它们对应着不同的服务器；而协议（如 “http”“https”）和默认端口（如 80 对于 HTTP，443 对于 HTTPS）在一般情况下是相对固定的，当然也可以根据服务器的配置进行修改

二、servlet服务端技术

1. 公共网关接口（CGI）

• 公共网关接口（Common Gateway Interface，CGI）是一种早期的服务端技术，它定义了 Web 服务器如何与外部应用程序进行通信。
• 当 Web 服务器接收到一个请求，并且该请求需要由外部应用程序处理时，服务器会启动一个新的进程来运行这个应用程序，并将请求的相关信息传递给它。
• 外部应用程序处理完请求后，将结果返回给 Web 服务器，服务器再将结果发送给客户端。

CGI 的优点是可以使用多种编程语言来开发，比如 C、Perl、Python 等，具有很强的灵活性。然而，CGI 也存在一些缺点，比如每个请求都会启动一个新的进程，这会消耗大量的系统资源，导致性能较低。而且，CGI 程序的开发和维护相对复杂，需要处理很多底层的细节。

2. servlet 是什么

• Servlet 是 Java 语言中用于开发 Web 应用程序的一种技术，它是运行在 Web 服务器上的 Java 类。Servlet 可以处理客户端的 HTTP 请求，并生成相应的 HTTP 响应。Servlet 是基于 Java EE（Java Enterprise Edition）平台的一部分，它提供了一种标准的方式来开发 Web 应用程序的服务端逻辑。
  

3.servlet 作用

Servlet 的主要作用是处理客户端的请求，并根据请求的内容进行相应的处理。例如，当用户在浏览器中提交一个表单时，Servlet 可以接收表单数据，进行验证和处理，然后将处理结果返回给用户。Servlet 还可以与数据库进行交互，查询或更新数据，将数据库中的数据以网页的形式展示给用户。此外，Servlet 还可以处理文件上传下载、生成动态网页等功能。

4. servlet 特性

• 平台无关性：由于 Servlet 是基于 Java 语言开发的，而 Java 具有 “一次编写，到处运行” 的特性，所以 Servlet 可以在不同的操作系统和 Web 服务器上运行，具有很好的平台无关性。
• 高效性：Servlet 运行在 Web 服务器的进程中，不需要像 CGI 那样为每个请求启动一个新的进程，因此可以大大提高性能。Servlet 还可以使用多线程来处理多个请求，进一步提高处理效率。
• 可扩展性：Servlet 可以通过编写过滤器（Filter）和监听器（Listener）来扩展其功能。过滤器可以在请求到达 Servlet 之前或响应离开 Servlet 之后对请求和响应进行处理，比如进行权限验证、数据加密等。监听器可以监听 Web 应用程序的生命周期事件，比如应用程序的启动和停止，以及会话的创建和销毁等。
• 安全性：Servlet 可以使用 Java 语言的安全机制，比如访问控制、加密等，来保证 Web 应用程序的安全性。

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