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简介：本文将指导读者通过一系列步骤从源码编译和运行Servlet。首先，确保安装了Java开发环境（JDK），然后创建项目结构和编写Servlet类。接下来，配置web.xml文件以定义Servlet及其URL映射。使用JDK的javac命令编译源代码，并通过构建文件打包Web应用。最后，将应用部署到Web服务器（如Tomcat或Jetty）并测试Servlet。整个过程涉及到对Java Web应用目录结构的理解，熟悉Servlet接口和生命周期，以及至少一种构建工具（如Ant或Maven）的使用。
1. Java开发环境配置
在本章节中，我们将探索Java开发环境的搭建过程，为后续的开发工作打下坚实的基础。我们将介绍如何安装Java开发工具包（JDK），并配置环境变量，确保可以在任何命令行窗口中使用Java命令。
1.1 安装Java开发工具包（JDK）
为了开始Java开发，首先需要安装JDK，这是开发Java应用程序所必需的。请根据您的操作系统下载相应的JDK版本。安装完成后，需要进行环境变量的配置。
1.2 配置环境变量
配置环境变量是让系统识别 java 和 javac 命令的关键步骤。具体操作如下：
JAVA_HOME ：指向JDK安装目录的路径。 PATH ：需要添加 %JAVA_HOME%\bin （Windows）或 $JAVA_HOME/bin （Unix/Linux/Mac）。
此外，确保使用 java -version 和 javac -version 可以显示已安装的JDK版本信息。
通过这些简单的步骤，您将为使用Java进行项目开发准备好环境。接下来的章节将介绍如何创建和配置项目结构，进一步深入Java开发的旅程。
2. 创建项目结构
2.1 项目文件的组织结构
2.1.1 源文件目录
在Java项目中，源文件通常组织在 src 目录下。一个标准的Java项目结构包括一个名为 main 的目录，它又包含了两个子目录： java 和 resources 。 java 目录用于存放所有的Java源代码文件，通常会按照包的结构进行进一步的子目录划分，以反映项目的包结构。例如，如果有一个名为 com.example.project 的包，则该包下的所有 .java 文件都应放在 src/main/java/com/example/project 的路径下。
src/
└── main/
├── java/
│ └── com/
│ └── example/
│ └── project/
│ ├── Application.java
│ └── ...
└── resources/
├── application.properties
└── ...
这种组织方式有助于保持项目的清晰和有序，使得源代码文件更容易被Java编译器找到和编译。
2.1.2 类文件目录
编译后的类文件，即 .class 文件，通常存放在与源文件目录平行的 target 目录中。在构建过程中，Java编译器会读取 src 目录下的源代码文件，并输出编译后的字节码文件到 target 目录。这个目录下的内容可以包括编译后的类文件、资源文件以及最终打包后的WAR或JAR文件。
target/
├── classes/
│ ├── com/
│ └── ...
└── generated-sources/
└── annotations/
classes 目录直接反映了源代码目录的结构，并且存储编译后的Java类文件。 generated-sources 目录则用于存放由注解处理器生成的源代码文件。
2.1.3 资源文件目录
src/main/resources 目录用于存放应用程序需要的配置文件、国际化消息属性文件和其他静态资源，如图片、XML配置文件等。这些资源文件在构建过程中会被复制到 target/classes 目录中，以便它们可以被包含在最终生成的JAR或WAR文件中。
src/
└── main/
├── java/
└── resources/
├── application.properties
└── ...
资源文件在应用程序中可以通过类加载器访问，路径是相对于 / 的。比如，如果 application.properties 位于 src/main/resources 目录下，应用程序中的代码可以通过 /application.properties 的路径访问它。
2.2 Maven项目结构介绍
2.2.1 pom.xml的作用
在使用Maven构建Java项目时，每个项目都必须包含一个 pom.xml 文件。该文件是Maven项目的核心，它定义了项目的配置信息，包括但不限于项目依赖、构建配置、项目版本、插件配置等。当Maven执行构建任务时，它会首先读取 pom.xml 文件，并以此为指导进行项目构建。
xmlns:xsi="***" xsi:schemaLocation="***">
通过 pom.xml 文件，开发者可以声明项目所需的各种依赖库，Maven会自动从中央仓库下载这些依赖到本地仓库中。同时，项目插件的配置也在此文件中定义，这可以用于自定义构建过程，比如编译Java源代码、打包应用为WAR文件等。
2.2.2 依赖管理
在Maven项目中，依赖管理是一个核心功能，它允许开发者声明项目需要的外部库。在 pom.xml 文件中，依赖项以
2.2.3 生命周期和插件
Maven的生命周期是一个抽象的概念，它定义了一系列的构建阶段（如 compile , test , package , install , deploy 等）。在这些阶段中，Maven执行了一系列的插件目标。每个Maven插件都是一系列目标的集合，每个目标可以执行具体的任务。
Clean Lifecycle：
- pre-clean
- clean
- post-clean
Default Lifecycle：
- compile
- test
- package
- install
- deploy
生命周期中的每个阶段都会调用一些特定的插件目标。例如，在 package 阶段，Maven通常会调用 maven-compiler-plugin 插件的 compile 目标来编译源代码，然后调用 maven-jar-plugin 插件的 jar 目标来创建JAR文件。
开发者可以自定义这些插件目标的行为。例如，可以配置 maven-jar-plugin 插件来包含或排除特定的资源文件，或者设置特定的主类作为JAR包的入口点。
这样的配置可以使得Maven在构建过程中的行为更加符合开发者的具体需求。
3. Servlet编程基础
3.1 Servlet接口和生命周期
3.1.1 Servlet接口方法介绍
Servlet是Java Web应用程序的核心组件，负责处理客户端请求并返回响应。所有的Servlet都必须实现javax.servlet.Servlet接口，该接口定义了Servlet与Servlet容器交互必须实现的方法。
public interface Servlet {
void init(ServletConfig config) throws ServletException;
ServletConfig getServletConfig();
void service(ServletRequest req, ServletResponse res) throws ServletException, IOException;
String getServletInfo();
void destroy();
}
init(ServletConfig config) : 此方法在Servlet实例化后被调用一次，用于初始化Servlet。 ServletConfig 参数包含了初始化参数。 service(ServletRequest req, ServletResponse res) : 这是处理客户端请求的主要方法。 ServletRequest 和 ServletResponse 参数分别代表请求和响应。 getServletInfo() : 此方法返回Servlet的信息，如作者、版本、版权等。 destroy() : 在Servlet被卸载或Web应用被终止前，Servlet容器会调用此方法，以允许Servlet进行清理工作。
3.1.2 Servlet的生命周期事件
Servlet生命周期涉及三个主要阶段：初始化、服务和销毁。理解这些阶段对于开发高效、可靠的Web应用至关重要。
初始化阶段 ：当Servlet第一次被请求时，Servlet容器创建Servlet实例，并调用 init() 方法进行初始化。此阶段可以配置资源，比如数据库连接，确保Servlet可以正常运行。 服务阶段 ：初始化完成后，Servlet进入服务阶段，此阶段会处理客户端的请求。 service() 方法是核心，它会根据请求类型（GET、POST等）调用 doGet() , doPost() 等方法。 销毁阶段 ：当Web应用被停止或者Servlet容器需要释放资源时， destroy() 方法会被调用，允许Servlet执行清理工作，如关闭数据库连接等。
3.2 Servlet的请求处理
3.2.1 doGet和doPost方法
doGet() 和 doPost() 方法是Servlet处理HTTP请求的两种常见方式。 doGet() 处理GET请求，而 doPost() 处理POST请求。这两个方法都继承自 GenericServlet 类（实现了Servlet接口），并由 HttpServlet 类提供具体实现。
protected void doGet(HttpServletRequest req, HttpServletResponse resp)
throws ServletException, IOException {
// 处理GET请求逻辑
}
protected void doPost(HttpServletRequest req, HttpServletResponse resp)
throws ServletException, IOException {
// 处理POST请求逻辑
}
HttpServletRequest 和 HttpServletResponse 分别是 ServletRequest 和 ServletResponse 的实现，提供了处理HTTP协议特定的请求和响应的方法。 在 doGet() 和 doPost() 方法中，开发者可以根据具体的业务逻辑实现对客户端请求的处理。
3.2.2 请求和响应对象
在Servlet中，处理HTTP请求和响应主要通过 HttpServletRequest 和 HttpServletResponse 对象完成。
HttpServletRequest ：封装了客户端的请求信息，如URL、参数、请求头等。它提供了多个方法用于获取客户端请求数据，例如 getParameter() 用于获取请求参数， getHeader() 用于获取请求头等。 HttpServletResponse ：用于生成HTTP响应，向客户端发送响应内容。开发者可以使用它来设置响应状态码、响应头、设置输出内容等。 PrintWriter 或 ServletOutputStream 对象可以用来输出响应体内容。
3.3 Servlet的会话管理
3.3.1 ServletContext对象
ServletContext 对象代表了整个Web应用的环境，每个Web应用只有一个 ServletContext 实例。它提供了不同Servlet之间共享数据的机制。
getAttribute(String name) : 获取存储在ServletContext中的对象。 setAttribute(String name, Object o) : 在ServletContext中存储对象。 removeAttribute(String name) : 从ServletContext中移除对象。
通过 ServletContext 对象，开发者可以在不同用户的不同请求间共享信息，这对于某些全局的数据共享非常有用。
3.3.2 ServletConfig对象
ServletConfig 对象包含了Servlet初始化参数。每个Servlet都有一个 ServletConfig 对象，它在Servlet初始化时由Web容器创建。
getInitParameter(String name) : 通过名称获取初始化参数的值。 getInitParameterNames() : 获取所有初始化参数名称的枚举。
使用 ServletConfig 对象可以在Servlet初始化时配置特定的参数，这些参数可以在整个Servlet的生命周期中使用，便于对Servlet行为的调整而无需修改代码。
通过上述内容，我们详细探讨了Servlet接口、请求处理以及会话管理的核心概念和实践方法。在下一章节中，我们将深入了解web.xml文件的配置细节，它是Web应用的基础配置文件，对于理解整个Web应用的运行至关重要。
4. web.xml配置
4.1 web.xml文件结构
4.1.1 标准的web.xml文件内容
web.xml是Java EE Web应用程序中用于配置servlet、过滤器、监听器和Web应用程序的初始化参数的部署描述符。一个标准的web.xml文件包含以下元素：
下面是一个典型的web.xml文件的结构示例：
xmlns:xsi="***" xsi:schemaLocation="*** ***" version="3.0">
4.1.2 Servlet配置元素
在
例如，如果一个servlet被映射到 /my-servlet ，那么访问 *** 时将会调用该servlet。
一个
而
通过这样的配置，可以灵活地在web应用中引入多种servlet和过滤器来处理请求和响应。
4.2 Servlet映射和初始化参数
4.2.1 Servlet映射配置
Servlet映射配置了Web请求与servlet处理程序之间的关系。通过
URL模式可以是简单的路径模式或包含通配符的模式。例如：
精确匹配: /user 仅匹配 /user 路径。 带有通配符的路径匹配: *.do 匹配所有以 .do 结尾的路径。 扩展匹配: /user/* 匹配 /user 目录下的所有请求。
在这个配置中，当URL匹配 /users/* 模式时，请求将被发送到名为 MyServlet 的servlet进行处理。
4.2.2 Servlet初始化参数设置
初始化参数允许开发者在web.xml中为servlet指定配置值，这些值可以在servlet的生命周期中被读取使用。使用
在上述例子中，参数 myParamName 被设置为 myParamValue 。Servlet代码中可以通过调用 getInitParameter 方法，使用 myParamName 来获取这个值：
String value = getServletConfig().getInitParameter("myParamName");
这样，servlet就可以根据配置的参数进行相应的处理。
请注意，web.xml的配置是Java Web应用部署描述符的重要组成部分。它提供了一种在不修改代码的情况下调整和优化Web应用行为的方式。了解web.xml的结构和各种配置元素对于管理和维护Java Web应用至关重要。
5. 使用javac编译Servlet
5.1 编译环境的搭建
5.1.1 Java编译器的配置
在进行Servlet编译之前，需要确保Java编译器 javac 已经正确配置到系统环境变量中。 javac 是Java开发工具包(JDK)的一部分，它用于编译Java源代码文件(.java)到Java字节码文件(.class)。
首先，你需要下载并安装Java开发工具包(JDK)，可以从Oracle官网或其他JDK供应商获取。安装完成后，配置环境变量如下：
JAVA_HOME ：指向JDK安装的根目录。 PATH ：在现有的PATH变量中，添加 %JAVA_HOME%\bin 。
在Windows系统中，可以在系统属性的高级选项卡中设置环境变量。在类Unix系统中，可以通过在 .bashrc 或 .profile 文件中添加如下行来配置环境变量：
export JAVA_HOME=/path/to/jdk
export PATH=$JAVA_HOME/bin:$PATH
之后，打开新的终端窗口或重新启动终端，运行以下命令来验证 javac 是否配置成功：
javac -version
如果返回了编译器的版本信息，则说明 javac 已经配置好了。
5.1.2 编译选项和路径设置
在使用 javac 编译Servlet时，可能需要设置多个编译选项，如指定源代码目录、目标字节码目录、编码方式等。
通常，使用 -d 选项来指定编译后的类文件存放的目录。例如，如果源代码位于 src 目录中，而你希望将编译后的类文件放在 classes 目录中，则可以使用以下命令：
javac -d ./classes -sourcepath ./src src/com/example/*.java
如果需要指定源代码的编码方式（例如使用UTF-8编码），则可以添加 -encoding utf8 选项：
javac -d ./classes -sourcepath ./src -encoding utf8 src/com/example/*.java
为了编译整个项目，可以使用通配符 ** 来匹配所有子目录中的.java文件：
javac -d ./classes -sourcepath ./src src/**/*.java
以上命令将 src 目录下所有 .java 文件编译，并将生成的 .class 文件存放到 classes 目录。
5.2 Servlet的编译过程
5.2.1 编译命令的执行
一旦配置好编译环境和选项，就可以开始编译Servlet了。假设有一个简单的 HelloServlet.java 文件：
import java.io.*;
import javax.servlet.*;
import javax.servlet.http.*;
public class HelloServlet extends HttpServlet {
public void doGet(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response)
throws ServletException, IOException {
response.setContentType("text/html");
PrintWriter out = response.getWriter();
out.println("
");out.println("
Hello, Servlet!
");out.println("");
}
}
要编译这个Servlet，执行以下命令：
javac -d ./classes -sourcepath ./src src/com/example/HelloServlet.java
执行完此命令后，会在 ./classes 目录下创建 HelloServlet.class 文件。
5.2.2 编译错误的诊断与修正
在编译过程中，可能会遇到错误，如语法错误、类型不匹配或导入错误等。 javac 会提供错误信息和行号，帮助开发者诊断问题。
假设 HelloServlet.java 中有如下错误：
import javax.servlet.http.HttppServlet;
编译时， javac 会报出如下错误：
HelloServlet.java:1: error: package javax.servlet.http does not exist
import javax.servlet.http.HttppServlet;
^
1 error
这个错误提示 javax.servlet.http.HttppServlet 不存在，显然是因为类名拼写错误。修正该错误后，再次执行编译命令即可成功编译。
5.3 扩展阅读：使用IDE进行编译
虽然本章节专注于使用 javac 命令行工具编译Servlet，但许多开发者倾向于使用集成开发环境(IDE)，例如IntelliJ IDEA、Eclipse或NetBeans，它们提供了图形化界面和即时的错误诊断工具。
在这些IDE中，通常只需要通过简单的鼠标点击或快捷键操作，就可以完成项目的编译。IDE还会自动管理编译选项和类路径，简化了开发者的工作流程。
在IDE中进行Servlet的编译，通常需要以下步骤：
打开IDE并导入项目。 设置项目的SDK和库依赖。 点击编译按钮或使用快捷键进行编译。 IDE会显示错误和警告信息，并允许直接在编辑器中进行修正。
通过这种方式，开发者可以更高效地进行Servlet的开发和调试。
在第五章中，我们详细讨论了如何设置Java编译环境以及如何使用 javac 编译Servlet。本章节内容旨在帮助开发者从基础出发，通过命令行工具一步步掌握Servlet的编译过程，并且了解到如何诊断和修正编译错误。此外，我们还简要介绍了使用IDE工具进行编译的优势。在下一章节中，我们将继续探讨如何构建Web应用，并详细讲解打包和部署过程中的关键步骤。
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简介：本文将指导读者通过一系列步骤从源码编译和运行Servlet。首先，确保安装了Java开发环境（JDK），然后创建项目结构和编写Servlet类。接下来，配置web.xml文件以定义Servlet及其URL映射。使用JDK的javac命令编译源代码，并通过构建文件打包Web应用。最后，将应用部署到Web服务器（如Tomcat或Jetty）并测试Servlet。整个过程涉及到对Java Web应用目录结构的理解，熟悉Servlet接口和生命周期，以及至少一种构建工具（如Ant或Maven）的使用。
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