【JavaWeb】Tomcat&JavaWeb&HTTP

Tomcat&JavaWeb&HTTP

一、Tomcat

Tomcat是Apache 软件基金会（Apache Software Foundation）的Jakarta 项目中的一个核心项目，由Apache、Sun 和其他一些公司及个人共同开发而成。最新的Servlet 和JSP 规范总是能在Tomcat 中得到体现，因为Tomcat 技术先进、性能稳定，而且免费，因而深受Java 爱好者的喜爱并得到了部分软件开发商的认可，成为目前比较流行的Web 应用服务器。

1.1 版本选择及安装

版本：企业用的比较广泛的是8.0和9.0，目前比较新正式发布版本是Tomcat10.0, Tomcat11仍然处于测试阶段。从 Java EE 迁移到 Jakarta EE 的结果是，所有已实现 API 的主包已从 更改 javax.*为jakarta.* 。这几乎肯定需要更改代码以使应用程序能够从 Tomcat 9 及更早版本迁移到 Tomcat 10 及更高版本。官方有提供迁移工具。

• JAVAEE 版本和Servlet版本号对应关系 Jakarta EE Releases

• Tomcat 版本和Servlet版本之间的对应关系

下载

• Tomcat官方网站：http://tomcat.apache.org/
• 安装版：需要安装，一般不考虑使用。
• 解压版：直接解压缩使用，我们使用的版本。

安装

1. 正确安装JDK并配置JAVA_HOME( https://injdk.cn中可以下载各种版本的JDK)，配置了才能启动

2. 解压tomcat到非中文无空格目录

3. 点击bin/startup.bat启动

4. 打开浏览器输入 http://localhost:8080访问测试

5. 直接关闭窗口或者运行 bin/shutdown.bat关闭tomcat

6. 处理dos窗口日志中文乱码问题: 修改 conf/logging.properties ，将所有的UTF-8修改为GBK

1.2 目录

• bin：该目录下存放的是二进制可执行文件；解压版会有startup.bat和shutdown.bat文件控制服务器启停
• conf：配置文件目录，这个目录下有四个最为重要的文件：
  • server.xml：配置整个服务器信息。例如修改端口号。默认HTTP请求的端口号是：8080
  • tomcat–users.xml：存储tomcat用户的文件，以及用户的角色信息。用于从主页进入Tomcat Manager页面
  • web.xml：部署描述符文件，这个文件中注册了很多MIME类型，即文档类型。文件类型映射配置文件
  • context.xml：对所有应用的统一配置，通常不会去配置它
• lib：Tomcat的类库
• logs：日志文件目录，记录了Tomcat启动和关闭的信息，如果启动Tomcat时有错误，那么异常也会记录在日志文件中
• temp：存放Tomcat的临时文件，这个目录下的东西可以在停止Tomcat后删除
• webapps：存放web项目的目录，其中每个文件夹都是一个项目；如果目录下已经存在目录，这些是tomcat自带的项目。其中ROOT是一个特殊的项目，在地址栏中访问：http://127.0.0.1:8080，没有给出项目目录时，对应的就是ROOT项目。http://localhost:8080/examples，进入示例项目。其中examples 就是项目名，即文件夹的名字
• work：运行时生成的文件，最终运行的文件都在这里。通过webapps中的项目生成的。可以把这个目录下的内容删除，再次运行时会生再次生成work目录。当客户端用户访问一个JSP文件时，Tomcat会通过JSP生成Java文件，然后再编译Java文件生成class文件，生成的java和class文件都会存放到这个目录下

1.3 WEB项目部署的方式

• 方式1：直接将编译好的项目或者war包（tomcat启动后会自动解压war包）放在 webapps 目录下
• 方式2：在tomcat中通过配置文件指向app的实际磁盘路径
  • 在tomcat的conf下创建Catalina/localhost目录,并在该目录下准备一个app.xml文件

<!-- 
	path: 项目的访问路径,也是项目的上下文路径,就是在浏览器中,输入的项目名称
    docBase: 项目在磁盘中的实际路径
 -->
<Context path="/app" docBase="D:mywebappsapp" />

二、IDEA中Java Web开发部署流程

1. idea配置应用服务器：settings -> Build, Execution, Deployment -> Application Servers

2. 新建项目后，新建 Module，为 Module 添加 Tomcat 依赖

3. 选择module，双击shift，添加 framework support；idea低版本选中 module 右键也有该选项。添加 Web Application 并且勾选 web.xml

4. IDEA部署-运行web项目：在运行和debug旁边有编辑配置，添加tomcat Server，选择 Local，之后点击右下角 Fix的配置项目，选择带 _exploded 的（或者到该页面 Deployment 页签配置），配置完即可启动了，浏览器将打开 index 页面

IDEA部署并运行项目的原理：

• idea并没有直接将编译好的项目放入tomcat的webapps中
• idea根据关联的tomcat,创建了一个tomcat副本,将项目部署到了这个副本中
• idea的tomcat副本在C:用户当前用户AppDataLocalJetBrainsIntelliJIdea2022.2tomcat中
• idea的tomcat副本并不是一个完整的tomcat,副本里只是准备了和当前项目相关的配置文件而已
• idea启动tomcat时,是让本地tomcat程序按照tomcat副本里的配置文件运行
• idea的tomcat副本部署项目的模式是通过conf/Catalina/localhost/*.xml配置文件的形式实现项目部署的

三、HTTP协议

3.1 发展历程

HTTP/1.1

• HTTP 的第一个标准化版本 HTTP/1.1 ( RFC 2068 ) 于 1997 年初发布，支持七种请求方法：OPTIONS，GET，HEAD，POST，PUT，DELETE，和TRACE
• 发布后15年非常稳定，但之后出现了 HTTPS（安全超文本传输协议）。它是使用 SSL/TLS 进行安全加密通信的 HTTP 的安全版本

HTTP/2

• 由IETF在2015年发布。HTTP/2旨在提高Web性能，减少延迟，增加安全性，使Web应用更加快速、高效和可靠
• 多路复用：HTTP/2 允许同时发送多个请求和响应，而不是像 HTTP/1.1 一样只能一个一个地处理。这样可以减少延迟，提高效率，提高网络吞吐量
• 二进制传输：HTTP/2 使用二进制协议，与 HTTP/1.1 使用的文本协议不同。二进制协议可以更快地解析，更有效地传输数据，减少了传输过程中的开销和延迟
• 头部压缩：HTTP/2 使用 HPACK 算法对 HTTP 头部进行压缩，减少了头部传输的数据量，从而减少了网络延迟
• 服务器推送：HTTP/2 支持服务器推送，允许服务器在客户端请求之前推送资源，以提高性能
• 改进的安全性：HTTP/2 默认使用 TLS（Transport Layer Security）加密传输数据，提高了安全性
• 兼容 HTTP/1.1：HTTP/2 可以与 HTTP/1.1 共存，服务器可以同时支持 HTTP/1.1 和 HTTP/2。如果客户端不支持 HTTP/2，服务器可以回退到 HTTP/1.1

HTTP/3

• 于 2021 年 5 月 27 日发布 , HTTP/3 是一种新的、快速、可靠且安全的协议，适用于所有形式的设备。 HTTP/3 没有使用 TCP，而是使用谷歌在 2012 年开发的新协议 QUIC
• HTTP/3 带来了革命性的变化，以提高 Web 性能和安全性。设置 HTTP/3 网站需要服务器和浏览器支持
• 目前，谷歌云、Cloudflare和Fastly支持 HTTP/3。Chrome、Firefox、Edge、Opera 和一些移动浏览器支持 HTTP/3

3.2 HTTP协议的会话方式

浏览器与服务器之间的通信过程要经历四个步骤

• 浏览器与WEB服务器的连接过程是短暂的，每次连接只处理一个请求和响应。对每一个页面的访问，浏览器与WEB服务器都要建立一次单独的连接
• 浏览器到WEB服务器之间的所有通讯都是完全独立分开的请求和响应对

3.3 请求报文

请求报文组成：

• 请求首行（请求行）； GET/POST 资源路径?参数 HTTP/1.1
  • 请求方式 GET
  • 访问服务器的资源路径?参数1=值1&参数2=值2 …
  • 协议及版本 HTTP/1.1
• 请求头信息（请求头）；
• 空行；
• 请求体；POST请求才有请求体

- 请求行
GET http://localhost:8080/TestWeb_war_exploded/ HTTP/1.1
- 请求头
- 主机虚拟地址
Host: localhost:8080
- 长连接
Connection: keep-alive
Cache-Control: max-age=0
sec-ch-ua: "Google Chrome";v="119", "Chromium";v="119", "Not?A_Brand";v="24"
sec-ch-ua-mobile: ?0
sec-ch-ua-platform: "Windows"
- 请求协议的自动升级[http的请求，服务器却是https的，浏览器自动会将请求协议升级为https的]
Upgrade-Insecure-Requests: 1
- 用户系统信息
User-Agent: Mozilla/5.0 (Windows NT 10.0; Win64; x64) AppleWebKit/537.36 (KHTML, like Gecko) Chrome/119.0.0.0 Safari/537.36
- 浏览器支持的文件类型
Accept: text/html,application/xhtml+xml,application/xml;q=0.9,image/avif,image/webp,image/apng,*/*;q=0.8,application/signed-exchange;v=b3;q=0.7
- 当前页面的上一个页面的路径[当前页面通过哪个页面跳转过来的]：   可以通过此路径跳转回上一个页面， 广告计费，防止盗链
Referer: http://localhost:8080/TestWeb_war_exploded/login.html
Sec-Fetch-Site: none
Sec-Fetch-Mode: navigate
Sec-Fetch-User: ?1
Sec-Fetch-Dest: document
- 浏览器支持的压缩格式
Accept-Encoding: gzip, deflate, br
- 浏览器支持的语言
Accept-Language: zh-CN,zh;q=0.9
Cookie: JSESSIONID=4A572D771E3A36F8CBCB791AB56C9D9E

3.4 响应报文

响应报文组成：

• 响应首行（响应行）； 协议/版本 状态码 状态码描述
  • 协议及版本 HTTP/1.1
  • 响应状态码 200；HTTP 状态码（英语：HTTP Status Code）是用以表示 HTTP 响应状态的 3 位数字代码。
  • 状态描述 OK (缺省)
• 响应头信息（响应头）；
• 空行；
• 响应体；

- 响应行
HTTP/1.1 200
- 响应头
- 响应体数据的类型[浏览器根据类型解析响应体数据，如果响应的是html页面，最终响应体内容会被浏览器显示到页面中]
Content-Type: text/html;charset=UTF-8
- 响应体内容的字节数
Content-Length: 111
- 响应的时间，这可能会有8小时的时区差
Date: Fri, 24 Nov 2023 08:22:39 GMT
Keep-Alive: timeout=20
Connection: keep-alive
- 下面是空行及响应体


<html>
  <head>
    <title>$Title$</title>
  </head>
  <body>
  $END$
  <br />
  老铁666
  </body>
</html>

常见响应状态码：

• 200： 请求成功，浏览器会把响应体内容（通常是html）显示在浏览器中；
• 302： 重定向，当响应码为302时，表示服务器要求浏览器重新再发一个请求，服务器会发送一个响应头Location指定新请求的URL地址；
• 304： 使用了本地缓存
• 404： 请求的资源没有找到，说明客户端错误的请求了不存在的资源；
• 405： 请求的方式不允许
• 500： 请求资源找到了，但服务器内部出现了错误；

一般含义：

• 1xx：消息
• 2xx：成功
• 3xx：重定向
• 4xx：客户端错误
• 5xx：服务器错误

更多状态码：

代码007普通

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