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Java Web基础知识全梳理及业务开发的基础三层架构

分类: 文章 • 2022-10-04 23:36:44

前言： Java Web，是用Java技术来解决相关web(网页)互联网领域的技术总和。web包括：web服务器和web客户端两部分。Java在客户端的应用有java applet，不过使用得很少，Java在服务器端的应用非常的丰富，比如Servlet，JSP和第三方框架等等。Java技术对Web领域的发展注入了强大的动力。

一、前端技术
1.HTML与HTML5：

  • HTML称为超文本标记语言，是一种标识性的语言。它包括一系列标签．通过这些标签可以将网络上的文档格式统一，使分散的Internet资源连接为一个逻辑整体。HTML文本是由HTML命令组成的描述性文本，HTML命令可以说明文字，图形、动画、声音、表格、链接等。
  • HTML5是HTML的第5个版本，简称H5。2014年10月29日，经过几乎8年的艰辛努力，HTML5标准规范终于最终制定完成了，并已公开发布，这是一次重大的革新。HTML5将会取代1999年制定的HTML 4.01、XHTML 1.0标准，以期能在互联网应用迅速发展的时候，使网络标准达到符合当代的网络需求，为桌面和移动平台带来无缝衔接的丰富内容。目前支持Html5的浏览器包括Firefox（火狐浏览器），IE9及其更高版本，Chrome（谷歌浏览器），Safari，Opera等。不同的浏览器之间是有差异的，同一个网页在不同的浏览器上运行结果可能不同。
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    2.CSS：
  • CSS即层叠样式表(英文全称：Cascading Style Sheets)，是一种用来表现HTML（标准通用标记语言的一个应用）或XML（标准通用标记语言的一个子集）等文件样式的计算机语言。CSS不仅可以静态地修饰网页，还可以配合各种脚本语言动态地对网页各元素进行格式化。
  • CSS中的常用选择器：
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    3.JavaScript:
  • JavaScript是一种直译式脚本语言，是一种动态类型、弱类型、基于原型的语言，内置支持类型。它的解释器被称为JavaScript引擎，为浏览器的一部分，广泛用于客户端的脚本语言，最早是在HTML（标准通用标记语言下的一个应用）网页上使用，用来给HTML网页增加动态功能。JavaScript是在1995年时，由Netscape公司在网景导航者浏览器上首次设计实现而成。因为Netscape与Sun合作，Netscape管理层希望它外观看起来像Java，因此取名为JavaScript。JavaScript也是一种属于网络的脚本语言，已经被广泛用于Web应用开发，常用来为网页添加各式各样的动态功能，为用户提供更流畅美观的浏览效果。
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    4.JSON数据格式：
    JSON(JavaScript Object Notation, JS 对象简谱) 是一种轻量级的数据交换格式。它基于 ECMAScript (欧洲计算机协会制定的js规范)的一个子集，采用完全独立于编程语言的文本格式来存储和表示数据。简洁和清晰的层次结构使得 JSON 成为理想的数据交换语言。 易于人阅读和编写，同时也易于机器解析和生成，并有效地提升网络传输效率。JSON采用完全独立于语言的文本格式，就是说不同的编程语言JSON数据格式是一致的。
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    4.Http协议：
  • HTTP是一个简单的请求-响应协议，它通常运行在TCP之上。它指定了客户端可能发送给服务器什么样的消息以及得到什么样的响应。请求和响应消息的头以ASCII码形式给出；而消息内容则具有一个类似MIME的格式。这个简单模型是早期Web成功的有功之臣，因为它使得开发和部署是那么的直截了当。
  • HTTP报文由从客户机到服务器的请求和从服务器到客户机的响应构成。**请求报文（request）**格式如下：请求行 － 通用信息头 － 请求头 － 实体头 － 报文主体
  • **应答报文(response)**格式如下：状态行 － 通用信息头 － 响应头 － 实体头 － 报文主体
  • Http协议的特点：1. 简单快速：浏览器向服务器请求服务时，只需传送请求方法和路径。请求方法常用的有GET、POST。2. 灵活：HTTP允许传输任意类型的数据对象。正在传输的类型由Content-Type加以标记。3. 无状态：HTTP协议是无状态协议。无状态是指协议对于业务处理没有记忆能力。

5.jQuery框架：
jQuery是一个快速、简洁的JavaScript框架，是继Prototype之后又一个优秀的JavaScript代码库（或JavaScript框架）。jQuery设计的宗旨是“write Less，Do More”，即倡导写更少的代码，做更多的事情。它封装JavaScript常用的功能代码，提供一种简便的JavaScript设计模式，优化HTML文档操作、事件处理、动画设计和Ajax交互。jQuery的核心特性可以总结为：具有独特的链式语法和短小清晰的多功能接口；具有高效灵活的css选择器，并且可对CSS选择器进行扩展；拥有便捷的插件扩展机制和丰富的插件。jQuery兼容各种主流浏览器，如IE 6.0+、FF 1.5+、Safari 2.0+、Opera 9.0+等。

6.Ajax：
Ajax 即“Asynchronous Javascript And XML”（异步 JavaScript 和 XML），是指一种创建交互式网页应用的网页开发技术。Ajax = 异步 JavaScript 和 XML 或者是 HTML（标准通用标记语言的子集）。Ajax 是一种用于创建快速动态网页的技术。Ajax 是一种在无需重新加载整个网页的情况下，能够更新部分网页的技术。通过在后台与服务器进行少量数据交换，Ajax 可以使网页实现异步更新。这意味着可以在不重新加载整个网页的情况下，对网页的某部分进行更新。传统的网页（不使用 Ajax）如果需要更新内容，必须重载整个网页页面。

7.前端框架（以Bootstrap为例）：

  • Bootstrap是美国Twitter公司的设计师Mark Otto和Jacob Thornton合作基于HTML、CSS、JavaScript 开发的简洁、直观、强悍的前端开发框架，使得 Web 开发更加快捷。Bootstrap提供了优雅的HTML和CSS规范，它即是由动态CSS语言Less写成。Bootstrap一经推出后颇受欢迎，一直是GitHub上的热门开源项目，包括NASA的MSNBC（微软全国广播公司）的Breaking News都使用了该项目。 国内一些移动开发者较为熟悉的框架，如WeX5前端开源框架等，也是基于Bootstrap源码进行性能优化而来。
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二、Web服务器
1.Web服务器简介：

  • Web服务器可以解析(handles)HTTP协议。当Web服务器接收到一个HTTP请求(request)，会返回一个HTTP响应(response)，例如送回一个HTML页面。为了处理一个请求(request)，Web服务器可以响应(response)一个静态页面或图片，进行页面跳转(redirect)，或者把动态响应(dynamic response)的产生委托(delegate) 给一些其它的程序例如 CGI脚本，JSP(JavaServer Pages)脚本，servlets，ASP(Active Server Pages)脚本，服务器端(server-side)JavaScript，或者一些其它的**服务器端(server-side)**技术。无论它们(译者注：脚本)的目的如何，这些服务器端(server-side)的程序通常产生一个HTML的响应(response)来让浏览器可以浏览。
  • 硬件服务器与Web服务器：硬件服务器是一台功能很强大的电脑，而Web服务器是运行在硬件服务器上的一个软件，主要功能是提供网上信息浏览服务。Web服务器又称为Web容器。

2.常见的Web服务器：

  • WebLogic
    WebLogic是Oracle公司的产品，是目前应用最广泛的Web服务器，支持JavaEE规范。WebLogic最早由 WebLogic Inc. 开发，后并入BEA 公司，最终BEA公司又并入Oracle公司。BEA WebLogic是用于开发、集成、集群、部署和管理大型分布式Web应用、网络应用和数据库应用的Java应用服务器。
  • WebSphere
    WebSphere是另一个常用的Web服务器是IBM公司的WebSphere，支持JavaEE规范。
  • Tomcat
    在小型的应用系统或者有特殊需要的系统中，可以使用一个免费的Web服务器：Tomcat，该服务器支持全部JSP以及Servlet规范。Tomcat运行稳定、可靠且高效。已成为目前开发企业JavaWeb应用的最佳Servlet容器选择之一。

三、Java技术在Web开发中的应用：
1.Servlet：

  • Servlet（Server Applet）是Java Servlet的简称，称为小服务程序或服务连接器，用Java编写的服务器端程序，具有独立于平台和协议的特性，主要功能在于交互式地浏览和生成数据，生成动态Web内容。狭义的Servlet是指Java语言实现的一个接口，广义的Servlet是指任何实现了这个Servlet接口的类，一般情况下，人们将Servlet理解为后者。Servlet运行于支持Java的应用服务器中。从原理上讲，Servlet可以响应任何类型的请求，但绝大多数情况下Servlet只用来扩展基于HTTP协议的Web服务器。最早支持Servlet标准的是JavaSoft的Java Web Server，此后，一些其它的基于Java的Web服务器开始支持标准的Servlet。
  • Servlet 的命名可以看出 sun 命名的特点，如 Applet 表示小应用程序；Scriptlet = Script + Applet，表示小脚本程序；同样 Servlet = Service + Applet，表示小服务程序。
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    2.Java server Pages：
  • JSP（全称JavaServer Pages）是由Sun Microsystems公司主导创建的一种动态网页技术标准。JSP部署于网络服务器上，可以响应客户端发送的请求，并根据请求内容动态地生成HTML、XML或其他格式文档的Web网页，然后返回给请求者。JSP技术以Java语言作为脚本语言，为用户的HTTP请求提供服务，并能与服务器上的其它Java程序共同处理复杂的业务需求。JSP将Java代码和特定变动内容嵌入到静态的页面中，实现以静态页面为模板，动态生成其中的部分内容。JSP引入了被称为“JSP动作”的XML标签，用来调用内建功能。另外，可以创建JSP标签库，然后像使用标准HTML或XML标签一样使用它们。标签库能增强功能和服务器性能，而且不受跨平台问题的限制。JSP文件在运行时会被其编译器转换成更原始的Servlet代码。JSP编译器可以把JSP文件编译成用Java代码写的Servlet，然后再由Java编译器来编译成能快速执行的二进制机器码，也可以直接编译成二进制码。

四、基础三层架构开发体系

  • 三层架构(3-tier architecture) 通常意义上的三层架构就是将整个业务应用划分为：界面层（User Interface layer）、业务逻辑层（Business Logic Layer）、数据访问层（Data access layer）。区分层次的目的即为了“高内聚低耦合”的思想。在软件体系架构设计中，分层式结构是最常见，也是最重要的一种结构。微软推荐的分层式结构一般分为三层，从下至上分别为：数据访问层、业务逻辑层（又或称为领域层）、表示层。

  • 使用三层架构的优缺点：
    优点：
    1、开发人员可以只关注整个结构中的其中某一层；
    2、可以很容易的用新的实现来替换原有层次的实现；
    3、可以降低层与层之间的依赖；
    4、有利于标准化；
    5、利于各层逻辑的复用；
    6、结构更加的明确；
    7、在后期维护的时候，极大地降低了维护成本和维护时间；
    8、避免了表示层直接访问数据访问层，表示层只和业务逻辑层有联系，提高了数据安全性。
    9、有利于系统的分散开发，每一个层可以由不同的人员来开发，只要遵循接口标准，利用相同的对象模型实体类就可以了，这样就可以大大提高系统的开发速度。
    10、方便系统的移植，如果要把一个C/S的系统变成B/S系统，只要修改三层架构的表示层就可以了。业务逻辑层和数据访问层几乎不用修改就可以轻松的把系统移植到网络上。
    11、项目结构更清楚，分工更明确，有利于后期的维护和升级。
    缺点：
    1、降低了系统的性能。这是不言而喻的。如果不采用分层式结构，很多业务可以直接造访数据库，以此获取相应的数据，如今却必须通过中间层来完成。
    2、有时会导致级联的修改。这种修改尤其体现在自上而下的方向。如果在表示层中需要增加一个功能，为保证其设计符合分层式结构，可能需要在相应的业务逻辑层和数据访问层中都增加相应的代码。
    3、增加了开发成本。

  • 三层开发架构图解：
    Java Web基础知识全梳理及业务开发的基础三层架构

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