文章目录

• 零、本节学习目标
• 一、 XML基础
• • （一）XML概述
  • • 1、XML
    • 2、XML与HTML的比较
  • （二）XML语法
  • • 1、XML文档的声明
    • 2、XML元素的定义
    • 3、XML属性的定义
    • 4、XML注释的定义
    • 5、XML文件示例
  • （三）DTD约束
  • • 1、什么是XML约束
    • 2、什么是DTD约束
    • 3、DTD约束文档的解释
    • 4、DTD的引入
    • • （1）引入本地DTD文件
      • （2）引入公共的DTD文件
      • （3）采用内嵌方式实现DTD对XML的约束
    • 5、DTD约束的语法
    • • （1）元素定义
      • （2）元素内容
      • （3）元素内容包含的符号
      • （4）属性定义
      • （5）属性设置说明
      • （6）属性类型
  • （四）Schema约束
  • • 1、什么是Schema约束
    • 2、Schema约束的优点
    • 3、Schema约束的文档
    • 4、名称空间
    • 5、声明名称空间的格式
    • 6、引入Schema文档
    • 7、Schema语法
    • • （1）元素定义
      • （2）属性定义
      • （3）简单类型
      • （4）复杂类型
• 二、程序开发体系架构
• • （一）C/S体系架构
  • （二）B/S体系架构
• 三、Tomcat服务器
• • （一）初识Tomcat
  • • 1、Tomcat概念
    • 2、Tomcat特点
    • 3、Tomcat官网
    • 4、下载Tomcat压缩包
  • （二）Tomcat安装和启动
  • • 1、解压缩Tomcat压缩包
    • 2、Tomcat的目录结构
    • 3、配置Tomcat环境变量
    • 4、Tomcat服务器的启动
    • 5、访问服务器上的资源
    • 6、Tomcat服务器的关闭
    • 7、解决Tomcat启动窗口里的中文乱码问题
  • （三）Tomcat诊断
  • • 1、启动后命令窗口一闪而过
    • 2、Tomcat端口号被占用
  • （四）动手实践：创建Web应用
  • • 1、方法一：将Java项目添加Web功能
    • • • 课堂练习：显示个人信息
    • 2、方法二：直接创建Java Web项目
• 四、本讲小结
• 五、补充内容
• • 任务：通过国家气象局提供的接口查看城市天气数据

零、本节学习目标

1. 了解XML的概念
2. 掌握XML语法
3. 掌握DTD约束
4. 掌握Schema约束
5. 了解C/S体系架构与B/S体系架构
6. 熟悉Tomcat的安装与启动
7. 掌握在IntelliJ IDEA中配置Tomcat服务器的方法

Java Web是使用Java技术解决相关Web互联网领域的技术栈，开发一个完整的Java Web项目涉及到静态Web资源、动态Web资源的编写以及项目的部署。在Java Web中，静态Web资源开发技术包括HTML、CSS、JavaScript、XML等；动态Web资源开发技术包括JSP/Servlet等。本节将针对Java Web开发所用到的XML技术以及项目部署服务器Tomcat进行详细地讲解。

一、 XML基础

（一）XML概述

• 目标：了解XML的概念，能够知道HTML用于做什么

1、XML

• XML是EXtensible Markup Language的缩写，它是一种类似于HTML的标记语言，称为可扩展标记语言。XML用于提供数据描述格式，适用于不同应用程序之间的数据交换，而且这种交换不以预先定义的一组数据结构为前提，增强了可扩展性。
• 在现实生活中，很多事物之间都存在着一定的层次关系，例如中国有很多省份，每个省份下又有很多城市，这些中国与所辖省、市之间的层次关系可以通过一张树状结构图描述。
  
• 在XML文档中，通过元素的嵌套关系可以很准确地描述具有树状层次结构的复杂信息，因此，越来越多的应用程序都采用XML格式存放相关的配置信息，以便于读取和修改配置信息。

2、XML与HTML的比较

（1）HTML用于显示数据，XML用于传输和存储数据。
（2）HTML标签不区分大小写，而XML标记严格区分大小写。
（3）HTML可以有多个根元素，而格式良好的XML有且只能有一个根元素。
（4）在HTML中，空格是自动过滤的，而在XML中，空格不会自动过滤。
（5）HTML中的标签是预定义的标签，而XML中的标记可以根据需要自己定义，并且可扩展。

（二）XML语法

• 目标：掌握XML的语法，包括文档声明、元素声明、属性定义和注释

1、XML文档的声明

• 从XML 1.1开始，在一个完整的XML文档中，必须包含一个XML文档的声明，并且该声明必须位于文档的第一行。
• XML文档声明的语法格式：

2、XML元素的定义

• XML文档中的主体内容都是由元素（Element）组成的，元素是以树形分层结构排列的，一个元素可以嵌套在另一个元素中。XML文档中有且仅有一个顶层元素，称为文档元素或根元素。元素一般是由开始标签、属性、元素内容和结束标签构成。

<售价 单位="元">100</售价>

3、XML属性的定义

• 在XML文档中，可以为元素定义属性。属性是对元素的进一步描述和说明。在一个元素中，可以自定义多个属性，属性是依附于元素存在的，并且每个属性都有自己的名称和取值。

<售价 单位="元">100</售价>

• 需要注意的是，在XML文档中，属性的命名规范与元素相同，属性值必须要用双引号（“”）或者单引号（‘’）引起来，否则被视为错误。

4、XML注释的定义

• 注释是为了便于阅读和理解，如果想在XML文档中插入一些附加信息，比如作者姓名、地址或电话等，这些信息是对文档结构或文档内容的解释，不属于XML文档的内容，因此XML解析器不会处理注释内容。XML文档的注释以字符串“<!--”开始，以字符串“-->”结束。

5、XML文件示例

• 早餐菜单

<breakfast> <food><name>Belgian Waffles</name><price>$5.95</price><description>two of our famous Belgian Waffles with plenty of real maple syrup</description><calories>800</calories></food><food><name>Strawberry Belgian Waffles</name><price>$4.50</price><description>light Belgian waffles covered with strawberries and whipped cream</description><calories>300</calories></food> <food><name>Berry-Berry Belgian Waffles</name><price>$8.95</price><description>light Belgian waffles covered with an assortment of fresh berries and whipped cream</description><calories>900</calories></food>   <food><name>French Toast</name><price>$4.50</price><description>thick slices made from our homemade sourdough bread</description><calories>550</calories></food> <food><name>Homestyle Breakfast</name><price>$6.95</price><description>two eggs, bacon or sausage, toast, and our ever-popular hash browns</description><calories>950</calories></food></breakfast>

• Spring项目的pom.xml配置文件

<project xmlns="http://maven.apache.org/POM/4.0.0"         xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"         xsi:schemaLocation="http://maven.apache.org/POM/4.0.0         http://maven.apache.org/xsd/maven-4.0.0.xsd">    <modelVersion>4.0.0</modelVersion>    <groupId>net.huawei.spring</groupId>    <artifactId>SpringDemo</artifactId>    <version>1.0-SNAPSHOT</version>    <dependencies>                <dependency>            <groupId>org.springframework</groupId>            <artifactId>spring-core</artifactId>            <version>5.3.25</version>        </dependency>                       <dependency>            <groupId>junit</groupId>            <artifactId>junit</artifactId>            <version>4.13.2</version>            <scope>test</scope>        </dependency>    </dependencies></project>

（三）DTD约束

• 目标：掌握DTD约束的引入和DTD约束的语法

1、什么是XML约束

• XML文档中的标签是可以随意定义的，同一本书出现了两种售价，如果仅根据标签名称区分哪个是原价，哪个是会员价，这是很难实现的。为此，在XML文档中，定义了一套规则对文档中的内容进行约束，这套规则称为XML约束。对XML文档进行约束时，同样需要遵守一定的语法规则，这种语法规则就形成了XML约束语言。

2、什么是DTD约束

• DTD约束是早期出现的一种XML约束模式语言，根据它的语法创建的文件称为DTD文件。在一个DTD文件中，可以包含元素的定义、元素之间关系的定义、元素属性的定义以及实体和符号的定义。
• 通过一个案例简单认识一下DTD约束，创建book.xml文件
  

<书架> <书> <书名>徒然草</书名> <作者>吉田兼好</作者> <售价>34.00元</售价> </书> <书> <书名>精通Spring框架</书名> <作者>魏赫布</作者> <售价>49.00元</售价> </书></书架>

• 课堂练习：将XML文件转换成MySQL表
  

• 课堂练习：将MySQL表转化成XML文件
  
  

• 课堂练习：将XML文件转成JSON
  

• 用JsonView工具软件来查看
  

• 创建book.dtd文件
  

<!ELEMENT 书架 (书+)><!ELEMENT 书 (书名,作者,售价)><!ELEMENT 书名 (#PCDATA)><!ELEMENT 作者 (#PCDATA)><!ELEMENT 售价 (#PCDATA)>

• book.dtd是一个简单的DTD约束文档。每个元素都是按照book.dtd文档所规定的约束进行编写的。

3、DTD约束文档的解释

（1）语句定义了一个元素，其中“书架”是元素的名称，“(书+)”表示书架元素中有一个或者多个名称为“书”的元素，其中字符“+”表示它所修饰的元素必须出现一次或者多次。
（2）“书”是元素名称，“(书名,作者,售价)”表示元素书包含书名、作者、售价这三个子元素，并且这些子元素要按照顺序依次出现。
（3）“书名”、“作者”和“售价”都是元素名称，“(#PCDATA)”表示元素中嵌套的内容是普通的文本字符串。

4、DTD的引入

• 在XML文档中引入外部DTD文件有两种方式

第1种方式： <!DOCTYPE 根元素名称 SYSTEM  "外部DTD文件的URI">第2种方式： <!DOCTYPE 根元素名称 PUBLIC "DTD名称" "外部DTD文件的URI">

• 第1种方式用来引用本地的DTD文件；第2种方式用来引用公共的DTD文件，其中“外部DTD文件的URI”指的是DTD文件在本地存放的位置，对于第1种方式，它可以是XML文档的相对路径，也可以是一个绝对路径，对于第2种方式，它是Internet上的一个绝对URL地址。

（1）引入本地DTD文件

• 对文件book.xml进行修改，在XML文档中引入本地的DTD文件book.dtd
  

<!DOCTYPE 书架 SYSTEM "book.dtd"><书架> <书> <书名>徒然草</书名> <作者>吉田兼好</作者> <售价>34.00元</售价> </书> <书> <书名>精通Spring框架</书名> <作者>魏赫布</作者> <售价>49.00元</售价> </书></书架>

（2）引入公共的DTD文件

• 引入一个公共的DTD文件，则需要在DOCTYPE声明语句中使用PUBLIC属性

<!DOCTYPE web-app PUBLIC "-//Sun Microsystems, Inc.//DTD Web Application 2.3//EN" "http://java.sun.com/dtd/web-app_2_3.dtd">

• 其中”-//Sun Microsystems, Inc.//DTD Web Application 2.3//EN“是DTD名称，它用于说明DTD符合的标准、所有者的名称以及对DTD描述的文件进行说明，虽然DTD名称看上去比较复杂，但这完全是由DTD文件发布者去考虑的事情，XML文件的编写者只要把DTD文件发布者事先定义好的DTD标识名称进行复制就可以了。

（3）采用内嵌方式实现DTD对XML的约束

• DTD对XML文档的约束，除了通过外部引入方式实现外，还可以采用内嵌的方式。
• 在XML中直接嵌入DTD定义语句的完整语法格式

<!DOCTYPE 根元素名 [   DTD定义语句   ……]>

• 对book.xml进行修改，在book.xml文档中直接嵌入book.dtd文件
  

<!DOCTYPE 书架 [<!ELEMENT 书架 (书+)><!ELEMENT 书 (书名,作者,售价)><!ELEMENT 书名 (#PCDATA)><!ELEMENT 作者 (#PCDATA)><!ELEMENT 售价 (#PCDATA)>]><书架> <书> <书名>徒然草</书名> <作者>吉田兼好</作者> <售价>34.00元</售价> </书> <书> <书名>精通Spring框架</书名> <作者>魏赫布</作者> <售价>49.00元</售价> </书></书架>

5、DTD约束的语法

• 在编写XML文档时，需要掌握XML语法。同理，在编写DTD文档时，也需要遵循DTD的语法。DTD的结构一般由元素类型定义、属性定义、实体定义、记号定义等构成，一个典型的DTD文档类型定义会把将来要创建的XML文档的元素结构、属性类型、实体引用等预先进行定义。

（1）元素定义

• 元素是XML文档的基本组成部分，在DTD定义中，每一条语句用于定义一个元素
• 基本语法格式：
• 在上面元素的定义语法格式中，包含了“元素名称”和“元素内容”。其中，“元素名称”是被约束的XML文档中的元素，“元素内容”是对元素包含内容的声明，其内容包括数据类型和符号两部分。

（2）元素内容

（3）元素内容包含的符号

• 在定义元素时，元素内容可以包含一些符号，不同的符号具有不同的作用

（4）属性定义

• 在DTD文档中，定义元素的同时，还可以为元素定义属性。
• DTD属性定义的基本语法格式

<!ATTLIST 元素名      属性名1 属性类型 设置说明      属性名2 属性类型 设置说明     ......> 

• 在上面属性定义的语法格式中，“元素名”是属性所属元素的名字，“属性名”是属性的名称，“属性类型”则是用来指定该属性是属于哪种类型，“设置说明”用来说明该属性是否必须出现。

（5）属性设置说明

（6）属性类型

• CDATA是最常用的一种属性类型，表明属性类型是字符数据，与元素内容说明中的#PCDATA相同。当然，在属性设置值中出现的特殊字符，也需要使用其转义字符序列表示，例如，用“&”表示字符“&”，用“<”表示字符“<”等。
• Enumerated（枚举类型），在声明属性时，可以限制属性的取值只能从一个列表中选择，这类属性属于Enumerated（枚举类型）
• 一个ID类型的属性用于唯一标识XML文档中的某个元素。ID类型的属性值必须遵守XML名称定义的规则。一个元素只能有一个ID类型的属性，而且ID类型的属性必须设置为#IMPLIED或#REQUIRED。因为ID类型属性的每一个取值都是用来标识一个特定的元素，所以为ID类型的属性提供默认值，特别是固定的默认值是毫无意义的。
• 除了讲述的几种属性类型外，DTD约束中还有IDREF、IDREFS、NMTOKEN、NMTOKENS、NOTATION、ENTITY和ENTITYS几种属性类型，由于篇幅有限，此处就不一一列举。

（四）Schema约束

• 目标：掌握Schema约束的名称空间，如何引入Schema文档，以及Schema语法

1、什么是Schema约束

• 同DTD一样，XML Schema也是一种用于定义和描述XML文档结构与内容的模式语言，它的出现克服了DTD 的局限性。

2、Schema约束的优点

（1）DTD采用的是非XML语法格式，缺乏对文档结构、元素、数据类型等全面的描述。XML Schema采用的是XML语法格式，而且它本身也是一种XML文档，因此，XML Schema语法格式比DTD更好理解。
（2）XML有非常高的合法性要求，XML DTD对XML的描述，往往也被用作验证XML合法性的一个基础，但是XML DTD本身的合法性却缺少较好的验证机制，必需独立处理。XML Schema则不同，它与XML有着同样的合法性验证机制。
（3）XML Schema对名称空间支持得非常好，而DTD几乎不支持名称空间。
（4）DTD支持的数据类型非常有限。
（5）DTD定义约束的能力非常有限，无法对XML实例文档作出更细致的语义限制。

3、Schema约束的文档

• XML Schema的功能比DTD强大很多，但相应的语法也比DTD复杂很多。
• 看一个简单的Schema文档

<xs:schema xmlns:xs="http://www.w3.org/2001/XMLSchema">     <xs:element name="root"  type="xs:string"/></xs:schema>

• Schema文档，以xsd作为后缀名，以xs:schema作为根元素，表示模式定义的开始。
  

4、名称空间

• 一个XML文档可以引入多个约束文档，但是，由于约束文档中的元素或属性都是自定义的，所以在XML文档中，极有可能出现代表不同含义的同名元素或属性，导致名称发生冲突。为此，在XML文档中，提供了名称空间，它可以唯一标识一个元素或者属性。这就好比打车去小营，由于北京有两个地方叫小营，为了避免司机走错，我们就会说“去亚运村的小营”或者“去清河的小营”。这时的亚运村或者清河就相当于一个名称空间。

5、声明名称空间的格式

• 名称空间的声明就是在XML文档中为某个模式文档的名称空间指定一个临时名称，它通过一系列的保留属性来声明，这种属性的名字必须是以“xmlns”或者以“xmlns:”作为前缀。它与其他任何XML属性一样，都可以通过直接或者使用默认的方式给出。
• 名称空间声明的语法格式：
• 注意：元素名指的是在哪一个元素上声明名称空间，在这个元素上声明的名称空间适用于声明它的元素和属性，以及该元素中嵌套的所有元素及其属性。xmlns:prefixname指的是该元素的属性名，它所对应的值是一个URI引用，用来标识该名称空间的名称。需要注意的是，如果有两个URI并且其组成的字符完全相同，就可以认为它们标识的是同一个名称空间。
• 创建book2.xml，在book2.xml文档中学习名称空间的使用。
  

<lzy:书架 xmlns:lzy="http://www.lzy.org/xmlbook/schema"> <lzy:书> <lzy:书名>徒然草</lzy:书名> <lzy:作者>吉田兼好</lzy:作者> <lzy:售价>34.00元</lzy:售价> </lzy:书> <lzy:书> <lzy:书名>精通Spring框架</lzy:书名> <lzy:作者>魏赫布</lzy:作者> <lzy:售价>49.00元</lzy:售价> </lzy:书></lzy:书架>

• 注意：在声明名称空间时，有两个前缀是不允许使用的，它们是xml和xmlns。xml前缀被定义为与名称空间名字http://www.w3.org/XML/1998/namespace绑定，只能用于XML 1.0规范中定义的xml:space和xml:lang属性。前缀xmlns仅用于声明名称空间的绑定，它被定义为与名称空间名字http://www.w3.org/2000/xmlns绑定。

6、引入Schema文档

7、Schema语法

（1）元素定义

• Schema和DTD一样，都可以定义XML文档中的元素。
• 在Schema文档中，元素定义的语法格式：
• element用于声明一个元素，名称指的是元素的名称，类型指元素的数据类型。
• 在XML Schema 中有很多内建的数据类型，最常用的类型如下表

• 使用元素的定义的XML示例代码

<lastname>Smith</lastname><age>28</age><dateborn>1980-03-27</dateborn>

• 这三个元素对应的Schema定义如下所示

<xs:element name="lastname" type="xs:string"/><xs:element name="age" type="xs:integer"/><xs:element name="dateborn" type="xs:date"/> 

（2）属性定义

• 在Schema文档中，属性定义的语法格式：
• xxx 指的是属性名称，yyy指的是属性的数据类型。其中，属性的常用数据类型与元素相同，都使用的是XML Schema中内创建的数据类型。

（3）简单类型

• 在XML Schema文档中，只包含字符数据的元素都是简单类型的。简单类型使用xs:simpleType元素来定义。如果想对现有元素内容的类型进行限制，则需要使用xs:restriction元素。接下来通过以下几种情况详细介绍如何对简单类型元素的内容进行限定。
• xs:minInclusive和xs:maxInclusive元素对值的限定
  例如，当我们定义一个雇员的年龄时，雇员的年龄要求是18~58周岁之间，这时，需要对年龄“age”这个元素进行限定，具体示例代码如下所示：

<xs:element name="age"><xs:simpleType>    <xs:restriction base="xs:integer">        <xs:minInclusive value="18"/>        <xs:maxInclusive value="58"/>    </xs:restriction></xs:simpleType></xs:element> 

• xs:enumeration元素对一组值的限定
  如果希望将 XML 元素的内容限制为一组可接受的值，可以使用枚举约束（enumeration constraint），例如，要限定一个元素名为Car的元素，可接受的值只有：Audi、Golf、BMW，具体示例如下：

<xs:element name="car"><xs:simpleType>  <xs:restriction base="xs:string">    <xs:enumeration value="Audi"/>    <xs:enumeration value="Golf"/>    <xs:enumeration value="BMW"/></xs:restriction></xs:simpleType></xs:element> 

• xs:pattern元素对一系列值的限定
  如果希望把 XML 元素的内容限制定义为一系列可使用的数字或字母，可以使用模式约束（pattern constraint）。例如，要定义一个带有限定的元素“letter”，要求可接受的值只能是字母a-z其中一个，具体示例如下：

<xs:element name="letter"><xs:simpleType>  <xs:restriction base="xs:string">    <xs:pattern value="[a-z]"/></xs:restriction></xs:simpleType></xs:element> 

• xs:restriction元素对空白字符的限定
  在XML文档中，空白字符比较特殊，如果需要对空白字符（whitespace characters）进行处理，可以使用whiteSpace元素。whiteSpace元素有三个属性值可以设定，分别是preserve、replace和collapse。其中，preserve表示不对元素中的任何空白字符进行处理，replace表示移除所有的空白字符，collapse表示将所有的空白字符缩减为一个单一字符。接下来以preserve为例，学习如何对空白字符进行限定，具体示例如下：

<xs:element name="address"><xs:simpleType>  <xs:restriction base="xs:string"><xs:whiteSpace value="preserve"/>  </xs:restriction></xs:simpleType></xs:element> 

（4）复杂类型

• 在定义复杂类型时，需要使用xs:complexContent元素来定义。复杂类型的元素可以包含子元素和属性，这样的元素称为复合元素。在定义复合元素时，如果元素的开始标签和结束标签之间只包含字符数据内容，那么这样的内容是简易内容，需要使用xs:simpleContent元素来定义。反之，元素的内容都是复杂内容，需要使用xs:complexContent元素来定义。复合元素有4种基本类型，接下来针对这4种基本类型分别进行讲解。
• 空元素
  这里的空元素指不包含内容，只包含属性的元素，具体示例如下：

<product prodid="2023001" />

• 在上面的元素定义中，没有定义元素“product”的内容，这时，空元素在XML Schema文档中对应的定义方式如下所示：

<xs:element name="product">  <xs:complexType>    <xs:attribute name="prodid" type="xs:positiveInteger"/>  </xs:complexType></xs:element>

• 包含其他元素的元素
  对于XML文档中包含其他元素的元素，例如下面的示例代码：

<person>    <firstname>John</firstname>    <lastname>Smith</lastname></person>

• 元素person嵌套了两个元素，分别是“firstname”和“lastname”。这时，在Schema文档中对应的定义方式如下所示：

<xs:element name="person"><xs:complexType>    <xs:sequence>      <xs:element name="firstname" type="xs:string"/>   <xs:element name="lastname" type="xs:string"/>    </xs:sequence>  </xs:complexType></xs:element>

• 仅包含文本的元素
  对于仅含文本的复合元素，需要使用“simpleContent”元素添加内容。在使用简易内容时，必须在“simpleContent”元素内定义扩展或限定，这时，需要使用“extension”或“restriction”元素来扩展或限制元素的基本简易类型。请看一个XML的简易例子，其中，“shoesize”仅包含文本，具体示例如下：

<shoesize country="france">35</shoesize>

• 元素“shoesize”包含了属性以及元素内容，针对这种仅包含文本的元素，需要使用extension来对元素的类型进行扩展，在Schema文档中对应的定义方式如下所示：

<xs:element name="shoesize"><xs:complexType>    <xs:simpleContent>      <xs:extension base="xs:integer">        <xs:attribute name="country" type="xs:string" />      </xs:extension>    </xs:simpleContent></xs:complexType></xs:element>

• 包含元素和文本的元素
  在XML文档中，某些元素经常需要包含文本以及其他元素，例如，下面的这段XML文档：

<letter>Dear Mr.<name>John Smith</name>.Your order <orderid>1032</orderid>will be shipped on <shipdate>2001-07-13</shipdate>.</letter>

• 在Schema文档中对应的定义方式如下所示：

<xs:element name="letter"><xs:complexType mixed="true">    <xs:sequence>      <xs:element name="name" type="xs:string"/>    <xs:element name="orderid" type="xs:positiveInteger"/>    <xs:element name="shipdate" type="xs:date"/>    </xs:sequence></xs:complexType></xs:element>

• 注意：为了使字符数据可以出现在“letter”元素的子元素之间，使用了mixed属性，该属性用来规定是否允许字符数据出现在复杂类型的子元素之间，默认情况下mixed的值为false。

二、程序开发体系架构

• 目标：了解C/S体系架构和B/S体系架构

（一）C/S体系架构

• C/S是Client/Server的缩写，即客户端/服务器架构。在开发的过程中，客户端需要安装相应的软件才能连接服务器，并且客户端软件承担所有的逻辑和运算，服务器只提供数据交互的一种体系架构。
  
  ​​- C/S架构的局限性
  

（二）B/S体系架构

• B/S是Browser/Server的缩写，即浏览器/服务器架构。在开发过程中，客户端只需要一个浏览器，即可以实现与服务器交互，服务器承担所有的逻辑和计算，浏览器只负责将结果显示在屏幕上的一种体系架构。B/S架构最大的优点是客户机上无需安装专门的客户端程序，程序中的业务逻辑处理都集中到了Web服务器上，客户机只要安装一个浏览器就能通过Web服务器与数据库进行交互，并将交互的结果以网页的形式展现在浏览器中。
  
• 浏览器并不是直接与数据库服务器建立连接，而是通过Web服务器与数据库服务器需要建立连接。由此可见，B/S架构可以有效地解决数据库并发数量有限的问题。
• B/S架构的工作原理（Request / Response）
  
• 现在生活中二维码随处可见：QR – Quick Response （快速响应）

三、Tomcat服务器

（一）初识Tomcat

• 目标：了解Tomcat的作用

1、Tomcat概念

• Tomcat是Apache组织的Jakarta项目中的一个重要子项目，它是Sun公司（已被Oracle收购）推荐的运行Servlet和JSP的容器（引擎），其源代码是完全公开的。Tomcat不仅具有Web服务器的基本功能，还提供了数据库连接池等许多通用组件功能。

2、Tomcat特点

• Tomcat运行稳定、可靠、效率高，不仅可以和目前大部分主流的Web服务器（如Apache、IIS服务器）一起工作，还可以作为独立的Web服务器软件。

3、Tomcat官网

• https://tomcat.apache.org/
  

4、下载Tomcat压缩包

• https://tomcat.apache.org/download-80.cgi
  
• 下载本地
  

（二）Tomcat安装和启动

1、解压缩Tomcat压缩包

• 可以将压缩包解压到任意位置，最后路径不要包含中文和空格，比如解压到D盘根目录，解压后会产生了一个apache-tomcat-8.5.86文件夹。

2、Tomcat的目录结构

• 打开apache-tomcat-8.5.86文件夹，会看到里面有7个目录
  
• Tomcat安装目录中包含一系列的子目录，这些子目录分别用于存放不同功能的文件。

3、配置Tomcat环境变量

• 新建CATALINA_HOME环境变量，然后修改Path变量，添加%CATALINA_HOME%\bin;
  

4、Tomcat服务器的启动

• 在Tomcat安装目录的bin目录下存放了许多脚本文件，其中，startup.bat就是启动Tomcat的脚本文件。
  
• 双击bin目标中的startup.bat文件，便会启动Tomcat服务器，此时，可以在弹出的命令行看到一些启动信息。（由于给Tomcat配置了环境变量，可以在命令行窗口里执行startup.bat命令，以此启动Tomcat服务器）
  
• 看到末行org.apache.catalina.startup.Catalina.start Server startup in 1167 ms信息，表明Tomcat服务器启动成功
• Tomcat服务器启动后，在浏览器的地址栏中输入http://localhost:8080或者http://127.0.0.1:8080（localhost和127.0.0.1都表示本地计算机）访问Tomcat服务器。
  

5、访问服务器上的资源

• 打开Tomcat服务器的webapps目录
  
• 进入ROOT目录，有Tomcat服务器的首页 – index.jsp
  
• 通过浏览器来访问主页
  
• 访问ROOT目录里的静态资源（图片、文本、音视频）
  
• 在Root里创建一个网页 – welcome.html
  
• 在浏览器里访问http://localhost:8080/welcome.txt或http://127.0.0.1:8080/welcome.html
  
• 也可以用本机的IP地址
  
• 访问http://10.0.1.30:8080/welcome.html
  
• 在webapps里创建应用目录shop，在该目录里创建文本文件 – whipser.txt
  
• 浏览器里访问 – http://localhost:8080/shop/whisper.txt
  
• 课堂练习：相邻两个同学访问对方服务器上的文件，文件里写上你想跟TA说的悄悄话

6、Tomcat服务器的关闭

• 在Tomcat安装目录的bin目录下存放了许多脚本文件，其中，shutdown.bat就是关闭Tomcat的脚本文件。
  
• 关闭Tomcat服务器之后，再访问http://localhost:8080/，就会报错
  

7、解决Tomcat启动窗口里的中文乱码问题

• 大家可以看到启动Tomcat服务器之后弹出的窗口里出现了中文乱码
  
• 修改conf目录里的logging.properties文件
  
• 将涉及编码的五条语句全部注释掉
  
• 重启Tomcat服务器，查看启动窗口里的信息，看还有没有中文乱码
  

（三）Tomcat诊断

• 目标：掌握Tomcat诊断，如何解决Tomcat启动后命令行窗口一闪而过的错误

1、启动后命令窗口一闪而过

• 双击bin目录中的startup.bat脚本文件时，命令行窗口一闪而过。在这种情况下，由于无法查看到错误信息，所以无法对Tomcat进行诊断，分析出错原因。这时，可以先启动一个命令行窗口，在这个命令行窗口中，将目录切换到Tomcat安装目录中的bin目录，然后在该窗口中执行startup.bat命令，就会看到错误信息。
  
• 看到错误提示为“JRE_HOME环境变量配置不正确，运行该程序需要此环境变量”。这是因为Tomcat服务器是由Java语言开发的，它在运行时需要根据JAVA_HOME或JRE_HOME环境变量来获得JRE的安装位置，从而利用Java虚拟机来运行Tomcat。要解决这个问题，只需要将JAVA_HOME环境变量配置成JDK的安装目录。
• 需要注意的是，配置完JAVA_HOME后，可将原来配置在Path环境变量中的JDK安装路径替换为“%JAVA_HOME%\bin;”，其中%JAVA_HOME%代表环境变量JAVA_HOME的当前值。路径末尾用英文半角分号（;）结束，与其他Path变量值路径隔开。这样做的好处是，当JDK的版本或安装路径发生变化时，只需修改JAVA_HOME的变量值，而Path环境变量和其他引用“JAVA_HOME”的位置不需要改变。
  
• 此时再启动Tomcat服务器，就没有一闪而过的错误了，当然也可以在命令行窗口里通过执行startup.bat命令来启动Tomcat服务器。
  

2、Tomcat端口号被占用

• Tomcat在启动时可能会出现启动失败的情况，这种情况还可能是因为Tomcat服务器所使用的网络监听端口被其他服务程序占用所导致。现在很多安全工具都提供查看网络监听端口的功能，如360安全卫士、QQ管家等。此外，也可以通过在命令行窗口中输入“netstat -na”命令，查看本机运行的程序都占用了哪些端口，如果有程序占用了8080端口，则可以在任务管理器的“进程”选项卡中结束它的进程，之后重新启动Tomcat服务器，在浏览器中输入http://localhost:8080就能看到Tomcat的首页。
  

• 如果在“进程”选项卡中无法结束占用8080端口的程序，就需要在Tomcat的server.xml的配置文件中修改Tomcat监听的端口号。使用记事本打开server.xml文件，在server.xml文件中有一个元素，该元素中有一个port属性，这个属性就是用于配置Tomcat服务器监听的端口号。Tomcat监听的端口号可以是0～65535之间的任意一个整数，如果出现端口号被占用的情况，就可以修改这个port属性的值来修改端口号。
  

• 如果将Tomcat服务器的端口号修改为80，那么在浏览器地址栏中输入http://localhost:80访问Tomcat服务器，此时会发现80端口号自动消失了，这是因为HTTP规定Web服务器使用的默认端口为80，访问监听80端口的Web应用时，端口号可以省略不写，即输入http://localhost就可访问Tomcat服务器。

• 启动Tomcat服务
  

• 访问http://localhost:8888
  

• 课堂练习：将Tomcat服务器端口号改回8080
  

（四）动手实践：创建Web应用

• 目标：掌握如何在IDEA中配置Tomcat并创建Web应用

1、方法一：将Java项目添加Web功能

• 创建Java项目 – WebDemo01
  

• 设置项目名称与保存位置
  

• 单击【Finish】按钮
  

• 在项目结构窗口里给项目添加Web功能，切换到Modules
  

• 单击【+】按钮，添加Web功能
  
  

• 单击【Create Artifact】按钮，修改名称 – WebDemo01
  

• 配置tomcat服务器，首先单击工具栏上的【Add Configuration…】按钮
  

• 添加Tomcat的local服务器
  
  

• 单击【Configure…】按钮，配置Tomcat服务器
  
  

• 配置其它信息
  

• 单击【Fix】按钮，将Web项目部署到我们配置的Tomcat服务器上
  

• 切换到【Server】选项卡
  

• 单击【OK】按钮
  

• 在web目录里创建首页 – index.html
  

• 启动tomcat服务器，查看结果
  

• 问题：地址栏没有写index.html，为什么可以访问到首页？
  

• 当然写上index.html，也是一样的效果
  

课堂练习：显示个人信息

• 在web目录里创建网页person_info.html，显示个人信息（图文并茂），提供跳转到index.html页面的超链接，并设置person_info.html设置为首页
  

• 重启服务器，访问http://localhost:8080/WebDemo01/
  

• 单击【跳转到首页】超链接
  

• 修改个人信息页面，显示效果如下图所示
  

2、方法二：直接创建Java Web项目

• 新建Java Enterprise项目，选中Web Application (4.0)
  

• 设置项目名称与保存位置
  

• 单击【Finish】按钮
  

• 打开项目结构窗口，修改项目的Artifact名称
  

• 设置tomcat服务器
  

• 切换到【Deployment】选项卡，重新部署WebDemo02项目
  

• 切换到【Server】选项卡，设置tomcat服务器：默认的浏览器、项目访问的URL、更新动作
  

• 启动tomcat服务器
  

• 修改index.jsp文件，设置网页标题，添加一个一级标题显示欢迎信息和一个三级标题显示当前日期时间
  

• 重启Tomcat服务器，查看程序运行结果
  

• 刷新页面，你会发觉时间变了
  

• 当然写上index.jsp，也是一样的效果
  

四、本讲小结

• 主要讲解了Java Web的基础知识。首先讲解了有关XML的相关知识，包括XML概述、XML语法、DTD约束和Schema约束；然后介绍了程序开发体系架构，包括C/S架构和B/S架构；最后介绍了Tomcat的相关知识，包括Tomcat的简介、Tomcat的安装和启动和Tomcat诊断，以及Tomcat在IntelliJ IDEA中的配置。通过本节学习，初学者能够了解XML的概念，了解XML与HTML的不同，掌握XML语法，掌握使用DTD约束对XML文档进行约束，掌握使用Schema约束Schema对XML进行约束，熟悉Tomcat的安装、启动与诊断，并能够掌握在IntelliJ IDEA中配置Tomcat服务器的方法。

五、补充内容

• 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（European Computer Manufacturers Association, 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。

任务：通过国家气象局提供的接口查看城市天气数据

• 查看城市代码，比如查看成都的代码：
  • 查看城市天气数据，比如查看成都的天气数据：http://t.weather.sojson.com/api/weather/city/101270101
    
  • 但是这个json数据不便于查看，因此我们利用JsonView工具软件来查看json文件
  • 将天气json数据复制粘贴到JsonView的text选项卡下的文本框里
    
  • 单击工具栏上的【Format】
    
  • 切换到【Viewer】选项卡