java SpringBoot基础

SpringBootWeb快速入门
- 前言
- 需求
- 开发步骤
- - 创建SpringBoot工程（需要联网）
  - 定义请求处理类
  - 运行测试
HTTP协议
- HTTP概述
- HTTP-请求协议格式
- - GET方式的请求协议
  - POST方式的请求协议
- HTTP-响应协议格式
- HTTP-协议解析
WEB服务器-Tomcat
- 简介
- 基本使用
- - 注意事项
- SpringBoot快速入门案例解析
- - Spring官方骨架
  - 起步依赖
  - SpringBoot父工程
  - 内嵌Tomcat

SpringBootWeb快速入门

前言

Spring的官网

Spring提供了若干个子项目，每个项目用于完成特定
的功能。而我们在项目开发时，一般会偏向于选择这一套spring家族的技术。

最基础、最核心的是 SpringFramework。其他的spring家族的技术，都是基于SpringFramework的，直接基于SpringFramework进行开发，存在两个问题：配置繁琐、入门难度大。

springboot呢，最大的特点有两个：
1.简化配置
2.快速开发
Spring Boot 可以帮助我们非常快速的构建应用程序、简化开发、提高效率。接下来，我们就直接通过一个SpringBoot的web入门程序，让大家快速感受一下，基于SpringBoot进行Web开发的便捷性。

需求

基于SpringBoot的方式开发一个web应用，浏览器发起请求/hello后，给浏览器返回字符串“Hello World ~”。

开发步骤

第1步：创建SpringBoot工程项目
第2步：定义HelloController类，添加方法hello，并添加注解
第3步：测试运行

创建SpringBoot工程（需要联网）

基于Spring官方骨架，创建SpringBoot工程。

在这里插入图片描述

勾选web开发相关依赖：

在这里插入图片描述

点击Finish之后，就会联网创建这个SpringBoot工程(会下载相关资源，耐心等待)，创建好之后，结构如下：

在这里插入图片描述

定义请求处理类

在com.itheima这个包下创建一个子包controller,然后在controller包下新建一个类：HelloController

在这里插入图片描述

@RestController表示该类是请求处理类，@RequestMapping(“/hello”)用于指定请求路径，代表浏览器请求该地址时就会调用被注解的方法。

运行测试

运行SpringBoot自动生成的引导类

在这里插入图片描述

打开浏览器，输入 http://localhost:8080/hello，可以看到浏览器显示hello world，idea控制台也输出了hello world。

在这里插入图片描述

浏览器和服务器两端进行数据交互，使用什么协议？
答案：http协议

HTTP协议

HTTP概述

HTTP：Hyper Text Transfer Protocol(超文本传输协议)，规定了浏览器与服务器之间数据传输的规则。互联网上应用最为广泛的一种网络协议。

如果想知道http协议的数据传输格式有哪些，可以打开浏览器，点击F12 打开开发者工具，点击Network ,选择原始模式来查看:

在这里插入图片描述

浏览器向服务器进行请求时,服务器按照固定的格式进行解析:

在这里插入图片描述

服务器向浏览器进行响应时,浏览器按照固定的格式进行解析:

在这里插入图片描述

HTTP协议有哪些特点：

基于TCP协议: 面向连接，安全

基于请求-响应模型: 一次请求对应一次响应（先请求后响应）
请求和响应是一一对应关系，没有请求，就没有响应

HTTP协议是无状态协议: 对于数据没有记忆能力。每次请求-响应都是独立的

其中无状态指的是客户端发送HTTP请求给服务端之后，服务端根据请求响应数据，响应完后，不会记录任何信息。

缺点: 多次请求间不能共享数据
优点: 速度快

请求之间无法共享数据会引发的问题：
如：京东购物。加入购物车和去购物车结算是两次请求
由于HTTP协议的无状态特性，加入购物车请求响应结束后，并未记录加入购物车是何商品
发起去购物车结算的请求后，因为无法获取哪些商品加入了购物车，会导致此次请求无法正确展示数据
具体使用的时候，我们发现京东是可以正常展示数据的，原因是Java早已考虑到这个问题，并提出了使用会话技术(Cookie、Session)来解决这个问题。

HTTP协议又分为：请求协议和响应协议
请求协议：浏览器将数据以请求格式发送到服务器
包括：请求行、请求头、请求体
响应协议：服务器将数据以响应格式返回给浏览器
包括：响应行、响应头、响应体

HTTP-请求协议格式

在HTTP1.1版本中，浏览器访问服务器的几种方式：

请求方式	请求说明
GET	获取资源。向特定的资源发出请求。
POST	传输实体主体。向指定资源提交数据进行处理请求（例：上传文件），数据被包含在请求体中。
OPTIONS	返回服务器针对特定资源所支持的HTTP请求方式。因为并不是所有的服务器都支持规定的方法，为了安全有些服务器可能会禁止掉一些方法，例如：DELETE、PUT等。那么OPTIONS就是用来询问服务器支持的方法。
HEAD	获得报文首部。 HEAD方法类似GET方法，但是不同的是HEAD方法不要求返回数据。通常用于确认URI的有效性及资源更新时间等。
PUT	传输文件。 PUT方法用来传输文件。类似FTP协议，文件内容包含在请求报文的实体中，然后请求保存到URL指定的服务器位置。
DELETE	删除文件。请求服务器删除Request-URI所标识的资源
TRACE	追踪路径。回显服务器收到的请求，主要用于测试或诊断
CONNECT	要求用隧道协议连接代理。 HTTP/1.1协议中预留给能够将连接改为管道方式的代理服务器

在我们实际应用中常用的也就是：GET、POST

GET方式的请求协议

在这里插入图片描述

请求行 ：HTTP请求中的第一行数据。由： 请求方式、资源路径、协议/版本组成（之间使用空
格分隔）
请求方式：GET
资源路径：/brand/findAll?name=OPPO&status=1
请求路径：/brand/findAll
请求参数：name=OPPO&status=1
请求参数是以key=value形式出现
多个请求参数之间使用& 连接
请求路径和请求参数之间使用? 连接
协议/版本：HTTP/1.1

请求头 ：第二行开始，上图黄色部分内容就是请求头。格式为key: value形式
http是个无状态的协议，所以在请求头设置浏览器的一些自身信息和想要响应的形式。这样
服务器在收到信息后，就可以知道是谁，想干什么了

常见的HTTP请求头有:
Host: 表示请求的主机名

User-Agent: 浏览器版本。 例如：Chrome浏览器的标识类似Mozilla/5.0...Chrome/79 ，IE浏览器的标识类似Mozilla/5.0 (Windows NT ...)like Gecko

Accept：表示浏览器能接收的资源类型，如text/*，image/*或者*/*表示所有；

Accept-Language：表示浏览器偏好的语言，服务器可以据此返回不同语言的网页；

Accept-Encoding：表示浏览器可以支持的压缩类型，例如gzip, deflate等。

Content-Type：请求主体的数据类型

Content-Length：数据主体的大小（单位：字节）

举例说明：服务端可以根据请求头中的内容来获取客户端的相关信息，有了这些信息服务端就可以处理不同的业务需求。
比如:
不同浏览器解析HTML和CSS标签的结果会有不一致，所以就会导致相同的代码在不同的浏览器会出现不同的效果
比如：
服务端根据客户端请求头中的数据获取到客户端的浏览器类型，就可以根据不同的浏览器设置不同的代码来达到一致的效果（这就是我们常说的浏览器兼容问题）

请求体 ：存储请求参数
GET请求的请求参数在请求行中，故不需要设置请求体

POST方式的请求协议

在这里插入图片描述

请求行(以上图中红色部分)：包含请求方式、资源路径、协议/版本
请求方式：POST
资源路径：/brand
协议/版本：HTTP/1.1

请求头(以上图中黄色部分)

请求体(以上图中绿色部分) ：存储请求参数
请求体和请求头之间是有一个空行隔开（作用：用于标记请求头结束）

GET请求和POST请求的区别：

区别方式	GET请求	POST请求
请求参数	请求参数在请求行中。例：/brand/findAll?name=OPPO&status=1	请求参数在请求体中
请求参数长度	请求参数长度有限制(浏览器不同限制也不同)	请求参数长度没有限制
安全性	安全性低。原因：请求参数暴露在浏览器地址栏中。	安全性相对高

HTTP-响应协议格式

与HTTP的请求一样，HTTP响应的数据也分为3部分：响应行、响应头、响应体

在这里插入图片描述

响应行(以上图中红色部分)：响应数据的第一行。响应行由协议及版本、响应状态码、状态码描述组成
协议/版本：HTTP/1.1
响应状态码：200
状态码描述：OK

响应头(以上图中黄色部分)：响应数据的第二行开始。格式为key：value形式。http是个无状态的协议，所以可以在请求头和响应头中设置一些信息和想要执行的动作，这样，对方在收到信息后，就可以知道你是谁，你想干什么
常见的HTTP响应头有:
Content-Type：表示该响应内容的类型，例如text/html，image/jpeg；

Content-Length：表示该响应内容的长度（字节数）；

Content-Encoding：表示该响应压缩算法，例如gzip ；

Cache-Control：指示客户端应如何缓存，例如max-age=300表示可以最多缓存300秒 ;

Set-Cookie: 告诉浏览器为当前页面所在的域设置cookie ;

响应体(以上图中绿色部分)： 响应数据的最后一部分。存储响应的数据
响应体和响应头之间有一个空行隔开（作用：用于标记响应头结束）

状态码分类	说明
1xx	响应中——临时状态码，表示请求已经接受，告诉客户端应该继续请求或者如果它已经完成则忽略它
2xx	成功——表示请求已经被成功接收，处理已完成
3xx	重定向——重定向到其它地方：它让客户端再发起一个请求以完成整个处理。
4xx	客户端错误——处理发生错误，责任在客户端，如：客户端的请求一个不存在的资源，客户端未被授权，禁止访问等
5xx	服务器端错误——处理发生错误，责任在服务端，如：服务端抛出异常，路由出错，HTTP版本不支持等

常见的响应状态码

状态码	英文描述	解释
200	`OK`	客户端请求成功，即处理成功，这是我们最想看到的状态码
302	`Found`	指示所请求的资源已移动到由`Location`响应头给定的 URL，浏览器会自动重新访问到这个页面
304	`Not Modified`	告诉客户端，你请求的资源至上次取得后，服务端并未更改，你直接用你本地缓存吧。隐式重定向
400	`Bad Request`	客户端请求有语法错误，不能被服务器所理解
403	`Forbidden`	服务器收到请求，但是拒绝提供服务，比如：没有权限访问相关资源
404	`Not Found`	请求资源不存在，一般是URL输入有误，或者网站资源被删除了
405	`Method Not Allowed`	请求方式有误，比如应该用GET请求方式的资源，用了POST
428	`Precondition Required`	服务器要求有条件的请求，告诉客户端要想访问该资源，必须携带特定的请求头
429	`Too Many Requests`	指示用户在给定时间内发送了太多请求（“限速”），配合 Retry-After(多长时间后可以请求)响应头一起使用
431	`Request Header Fields Too Large`	请求头太大，服务器不愿意处理请求，因为它的头部字段太大。请求可以在减少请求头域的大小后重新提交。
500	`Internal Server Error`	服务器发生不可预期的错误。服务器出异常了，赶紧看日志去吧
503	`Service Unavailable`	服务器尚未准备好处理请求，服务器刚刚启动，还未初始化好

关于响应状态码，我们主要认识三个状态码:200 404 500，其余的等后期用到了再去掌握：

状态码大全

HTTP-协议解析

要解析HTTP协议其实分为俩个部分，一个是客户端一个是服务端，而对于客户端浏览器，各大浏览器厂商已经提供了内置的解析HTTP协议的程序，不需要我们操作。

作为服务端开发工程师，我们需要知道如何解析客户端发起的请求并获取请求数据，参照HTTP请求数据格式对请求数据进行解析。还需要参照HTTP响应数据格式给浏览器响应对应的数据。

下面通过自定义的一个服务器代码，了解一下服务器针对HTTP协议的解析机制。写一个Server.java类，这里面就是自定义的一个服务器代码，主要使用到的是ServerSocket 和Socket

import java.io.*;
import java.net.ServerSocket;
import java.net.Socket;
import java.nio.charset.StandardCharsets;

/*
 * 自定义web服务器
 */
public class Server {
    public static void main(String[] args) throws IOException {
        ServerSocket ss = new ServerSocket(8080); // 监听指定端口
        System.out.println("server is running...");

        while (true){
            Socket sock = ss.accept();
            System.out.println("connected from " + sock.getRemoteSocketAddress());

            //开启线程处理请求
            Thread t = new Handler(sock);
            t.start();
        }
    }
}

class Handler extends Thread {
    Socket sock;

    public Handler(Socket sock) {
        this.sock = sock;
    }

    public void run() {
        try (InputStream input = this.sock.getInputStream(); OutputStream output = this.sock.getOutputStream()) {
            handle(input, output);
        } catch (Exception e) {
            try {
                this.sock.close();
            } catch (IOException ioe) {
            }
            System.out.println("client disconnected.");
        }
    }

    private void handle(InputStream input, OutputStream output) throws IOException {
        BufferedReader reader = new BufferedReader(new InputStreamReader(input, StandardCharsets.UTF_8));
        BufferedWriter writer = new BufferedWriter(new OutputStreamWriter(output, StandardCharsets.UTF_8));

        // 读取HTTP请求:
        boolean requestOk = false;
        String first = reader.readLine();
        if (first.startsWith("GET / HTTP/1.")) {
            requestOk = true;
        }

        for (;;) {
            String header = reader.readLine();
            if (header.isEmpty()) { // 读取到空行时, HTTP Header读取完毕
                break;
            }
            System.out.println(header);
        }
        System.out.println(requestOk ? "Response OK" : "Response Error");

        if (!requestOk) {// 发送错误响应:
            writer.write("HTTP/1.0 404 Not Found\r\n");
            writer.write("Content-Length: 0\r\n");
            writer.write("\r\n");
            writer.flush();
        } else {  // 发送成功响应:
            //读取html文件，转换为字符串
            InputStream is = Server.class.getClassLoader().getResourceAsStream("html/a.html");
            BufferedReader br = new BufferedReader(new InputStreamReader(is));
            StringBuilder data = new StringBuilder();
            String line = null;
            while ((line = br.readLine()) != null){
                data.append(line);
            }
            br.close();
            int length = data.toString().getBytes(StandardCharsets.UTF_8).length;

            writer.write("HTTP/1.1 200 OK\r\n");
            writer.write("Connection: keep-alive\r\n");
            writer.write("Content-Type: text/html\r\n");
            writer.write("Content-Length: " + length + "\r\n");
            writer.write("\r\n"); // 空行标识Header和Body的分隔
            writer.write(data.toString());
            writer.flush();
        }
    }
}

启动ServerSocket程序，浏览器输入：localhost:8080 就会访问到ServerSocket程序，ServerSocket程序，会读取服务器上html/a.html 文件，a.html是随便写的一个静态页面，读取完后会把文件数据发送给浏览器，浏览器接收到a.html文件中的数据后进行解析，显示以下内容:

在这里插入图片描述

现在大家知道了服务器是可以使用java完成编写，是可以接受页面发送的请求和响应数据给前端浏览器的。而在开发中真正用到的Web服务器，我们不会自己写的，代码量太大了，都是使用目前比较流行的web服务器。如：Tomcat

WEB服务器-Tomcat

简介

服务器，也称伺服器。服务器的构成包括处理器、硬盘、内存、系统总线等，和通用的计算机架构类似。

在网络环境下，根据服务器提供的服务类型不同，可分为：文件服务器，数据库服务器，应用程序服务器，WEB服务器等。

服务器只是一台设备，必须安装服务器软件才能提供相应的服务。

服务器软件：基于ServerSocket编写的程序

在这里插入图片描述

Web服务器是一个应用程序(软件)，对HTTP协议的操作进行封装，使得程序员不必直接对协议进行操作，让Web开发更加便捷。

Web服务器软件使用步骤

准备静态资源
下载安装Web服务器软件
将静态资源部署到Web服务器上
启动Web服务器使用浏览器访问对应的资源

第1步：准备静态资源

在这里插入图片描述

第2步：下载安装Web服务器软件

在这里插入图片描述

第3步：将静态资源部署到Web服务器上

在这里插入图片描述

第4步：启动Web服务器使用浏览器访问对应的资源

在这里插入图片描述

浏览器输入： localhost:8080/demo/index.html

在这里插入图片描述

上述以Tomcat为例，除了Tomcat以外，还有很多优秀的Web服务器，比如:Jetty、WebLogic、WebSphere

Tomcat服务器软件是一个免费的开源的web应用服务器，官网。只支持Servlet/JSP少量JavaEE规范

JavaEE规范： JavaEE => Java Enterprise Edition(Java企业版)
JavaEE规范就是指Java企业级开发的技术规范总和。包含13项技术规范：JDBC、JNDI、EJB、RMI、JSP、Servlet、XML、JMS、Java IDL、JTS、JTA、JavaMail、JAF

因为Tomcat支持Servlet/JSP规范，所以Tomcat也被称为Web容器、Servlet容器。

基本使用

下载：官网下载

tar.gz文件，是linux和mac操作系统下的压缩版本
zip文件，是window操作系统下压缩版本

安装: Tomcat是绿色版，直接解压即安装。每个目录中包含的内容需要认识下

在这里插入图片描述

bin：目录下有两类文件，一种是以.bat 结尾的，是Windows系统的可执行文件，一种是以.sh 结尾
的，是Linux系统的可执行文件。

卸载：卸载比较简单，可以直接删除目录即可

启动与关闭

双击tomcat解压目录/bin/startup.bat文件即可启动tomcat.启动后,黑窗口不会关闭,只要黑窗口不关闭,就证明tomcat服务器正在运行。Tomcat的默认端口为8080,输入127.0.0.1:8080 即可访问tomcat服务器

关闭: 关闭有三种方式
1、强制关闭：直接x掉Tomcat窗口（不建议）
2、正常关闭：bin\shutdown.bat
3、正常关闭：在Tomcat启动窗口中按下 Ctrl+C

注意事项

问题0:：Tomcat启动的过程中，遇到控制台有中文乱码时，可以通常修改conf/logging.prooperties文件解决

在这里插入图片描述

问题1：Tomcat启动时，窗口一闪而过
检查JAVA_HOME环境变量是否正确配置

问题2：端口号冲突

在这里插入图片描述

要想修改Tomcat启动的端口号，需要修改 conf/server.xml文件

在这里插入图片描述

注: HTTP协议默认端口号为80，如果将Tomcat端口号改为80，则将来访问Tomcat时，将不用输入端口号。

SpringBoot快速入门案例解析

Spring官方骨架

之前我们创建的SpringBoot入门案例，是基于Spring官方提供的骨架实现的。我们可以通过访问这个网址，进入到官方骨架页面

在这里插入图片描述

解压缩后，就会得到一个SpringBoot项目工程

在这里插入图片描述

打开pom.xml文件，我们可以看到springboot项目中引入了web依赖和test依赖

结论：不论使用IDEA创建SpringBoot项目，还是直接在官方网站利用骨架生成SpringBoot项目，项目的结构和pom.xml文件中内容是相似的。

起步依赖

而在SpringBoot的项目中，有很多的起步依赖，他们有一个共同的特征：就是以spring-bootstarter-作为开头。在以后大家遇到spring-boot-starter-xxx这类的依赖，都为起步依赖。

在这里插入图片描述

以入门案例中引入的起步依赖做为讲解：
spring-boot-starter-web：包含了web应用开发所需要的常见依赖
spring-boot-starter-test：包含了单元测试所需要的常见依赖

在这里插入图片描述

Spring的官方提供了很多现成的starter(起步依赖)，我们在开发相关应用时，只需要引入对应的starter即可。
官方地址

在这里插入图片描述

每一个起步依赖，都用于开发一个特定的功能。

SpringBoot父工程

在SpringBoot入门案例中，我们通过maven引入的依赖，是没有指定具体的依赖版本号的。

在这里插入图片描述

为什么没有指定版本号，可以正常使用呢？
因为每一个SpringBoot工程，都有一个父工程。依赖的版本号，在父工程中统一管理。

在这里插入图片描述

内嵌Tomcat

问题：为什么我们之前书写的SpringBoot入门程序中，并没有把程序部署到Tomcat的webapps目录下，也可以运行呢？
原因是因为在我们的SpringBoot中，引入了web运行环境(也就是引入spring-boot-starterweb起步依赖)，其内部已经集成了内置的Tomcat服务器。

我们可以通过IDEA开发工具右侧的maven面板中，就可以看到当前工程引入的依赖。其中已经将Tomcat的相关依赖传递下来了，也就是说在SpringBoot中可以直接使用Tomcat服务器。

在这里插入图片描述