Tomcat与JavaWeb开发技术详解

本书全面深刻揭示Java Web开发的核心思想，全面阐述Java Web开发的全新技术和实用技巧，详细介绍Tomcat高级配置方法，贯穿面向对象编程思想，穿插UML常用设计模式，提供精心设计的习题，是Java初学者的优质研习参考。

本书结合全新的Tomcat 9版本，详细介绍了开发Java Web应用的各种技术。主要内容包括：Tomcat和Java Web开发的基础知识，Java Web开发的高级技术，在Java Web应用中运用第三方提供的实用软件（如Spring、Velocity和Log4J）的方法，以及Tomcat的各种高级功能。

书中内容注重理论与实践相结合，列举了大量具有典型性和实用价值的Web应用实例，并提供了详细的开发和部署步骤。由于Java Web技术是Oracle公司在Java Servlet规范中提出的通用技术，因此本书讲解的Java Web应用例子可以运行在任何一个实现Oracle的Servlet规范的Java Web服务器上。随书附赠光盘内容为本书所有范例源程序，视频教程，以及本书涉及的部分软件的全新版本的安装程序。

本书语言深入浅出，通俗易懂。无论对于Java Web开发的新手还是行家来说，本书都是精通Tomcat和开发Java Web应用的必备的实用手册。本书还可作为高校的学习Java Web开发的教材，以及企业Java Web培训教材。

孙卫琴是中国知名IT 作家和Java 专家，毕业于上海交通大学，随后主要从事基于Java 的软件开发工作，在此期间还从事Java 方面的培训和咨询工作。2002 年开始Java 技术领域的创作，文风清晰严谨、深入浅出，深受读者欢迎，其多部作品的销量在同类书籍中一度位居全国榜首。

本书涵盖了Java Web开发技术及多种流行框架的运用技巧，深入浅出地介绍了各种开发步骤。本书是Java Web开发必备指南。

张利国 博士

中国文联网络文艺传播中心（新媒体技术负责人）《Android移动开发案例详解》等书的作者

在IT业界，大多数Java程序员都看过孙卫琴老师的书，清晰严谨，把复杂的技术架构层层剖析，结合典型的实例细致讲解，只要读者静下心来好好品读，就能深入Java技术的殿堂，领悟其中的核心思想，并掌握开发实际应用的种种技能。

读好书，犹如和名师面对面交流，可以全面地学习和传承名师在这个技术领域里的经验和学识。孙老师及其同仁孜孜不倦地专研Java技术，紧跟技术前沿。传道授业、著书立说。无数程序员从中受益，从Java小白成长为Java大牛。

Oracle作为Java领域的技术引领者和规范制定者，非常欢迎中国作者把全新的Java技术介绍給广大Java开发人员，孙老师及其同仁们的书刚好满足了这一需求。这本书用原滋原味的本土语言，依据全新的Servlet和JSP规范，详细介绍了Java Web开发的各种实用技术，内容严谨细致。而且本书站在实际开发的角度，还介绍了Java Web应用与目前各种流行开源框架的整合，使得该书更加具有企业级的参考实用价值。

甲骨文人才产业基地作为Oracle在中国业务的拓展，非常欣赏这本书，许多老师和学员都用本书作为首推的Java Web开发参考书，从中受益匪浅，轻松上手，循序渐进，最后豁然开朗，精通技术内涵。

王正平

甲骨文人才产业基地教育产品部 总监

本书循序渐进地融合了Web基础理论、Tomcat操作配置、Java Web程序设计等多方面的知识，并精心提供了实操题供读者练习，兼具广度和深度。既可为入门者提供全面的指引，也可以作为从业人员的“肘后方”，一直是我公司为程序员购买的参考书目之一。计算机类的书籍贵在持续更新，与时俱进。本次新版发行，内容上更加适应了当前行业内的培训和日常开发需求，希望读者都可以像我们一样从中受益。

张丹

北京增长引擎信息技术有限公司 CEO&创始人

第1篇

Java Web开发技术详解

第1 章 Web 运作原理探析.......................1

1.1 Web 的概念.............................................2

1.2 HTML简介.............................................3

1.3 URL简介................................................5

1.4 HTTP 简介..............................................6

1.4.1 HTTP 请求格式..........................8

1.4.2 HTTP 响应的格式....................10

1.4.3 正文部分的MIME类型...........12

1.4.4 HTTP 各个版本的特点.............12

1.5 用Java 套接字创建HTTP 客户与服务器

程序.......................................................14

1.5.1 演示异构系统之间用HTTP 协议

通信..............................................18

1.5.2 演示对网页中超链接的处理过程

......................................................21

1.5.3 演示对网页中图片的处理过程22

1.6 Web 的发展历程...................................22

1.6.1 发布静态HTML文档..............23

1.6.2 发布静态多媒体信息................23

1.6.3 提供浏览器端与用户的动态交互

功能..............................................24

1.6.4 提供服务器端与用户的动态交互

功能..............................................25

1.6.5 发布Web应用..........................30

1.6.6 发布Web服务..........................31

1.6.7 Web2.0：全民共建的Web.......34

1.6.8 Web3.0：智能化处理海量信息35

1.7 处理HTTP 请求参数以及HTML表单35

1.8 客户端向服务器端上传文件................38

1.9 小结.......................................................44

1.10 思考题.................................................44

第2章 Tomcat简介................................49

2.1 Tomcat 概述...........................................50

2.2 Tomcat 作为Servlet 容器的基本功能..51

2.3 Tomcat 的组成结构...............................52

2.4 Tomcat 的工作模式...............................55

2.5 Tomcat 的版本.......................................57

2.6 安装和配置Tomcat 所需的资源..........59

2.7 安装Tomcat...........................................60

2.8 启动Tomcat 并测试Tomcat 的安装....61

2.9 Tomcat 的运行脚本...............................63

2.10 小结.....................................................64

2.11 思考题.................................................64

第3章 第一个JavaWeb应用.................67

3.1 JavaWeb 应用简介................................67

3.2 创建JavaWeb 应用...............................68

3.2.1 JavaWeb 应用的目录结构........68

3.2.2 创建HTML文件......................70

3.2.3 创建Servlet 类..........................70

3.2.4 创建JSP 文件...........................72

3.2.5 创建web.xml 文件....................72

3.3 在Tomcat 中发布JavaWeb应用74

3.3.1 Tomcat 的目录结构..................74

3.3.2 按照默认方式发布JavaWeb 应用

.....................................................75

3.3.3 Web组件的URL......................76

3.3.4 配置Tomcat 的＜Context＞元素.80

3.3.5 配置Tomcat 的虚拟主机..........82

3.4 创建、配置和使用自定义JSP 标签....85

3.5 用批处理文件或ANT编译范例..........89

3.6 小结.......................................................90

3.7 思考题...................................................91

第4章 Servlet技术（上）.....................93

4.1 Servlet API.............................................94

4.1.1 Servlet接口...............................95

4.1.2 GenericServlet 抽象类...............96

4.1.3 HttpServlet 抽象类....................98

4.1.4 ServletRequest接口................101

4.1.5 HttpServletRequest接口.........102

4.1.6 ServletResponse 接口..............104

4.1.7 HttpServletResponse接口.......106

4.1.8 ServletConfig 接口..................108

4.1.9 ServletContext 接口................110

4.2 JavaWeb 应用的生命周期.................. 113

4.2.1 启动阶段.................................113

4.2.2 运行时阶段.............................113

4.2.3 终止阶段.................................114

4.2.4 用Tomcat 的管理平台管理Web

应用的生命周期........................114

4.3 Servlet 的生命周期............................. 116

4.3.1 初始化阶段.............................116

4.3.2 运行时阶段.............................117

4.3.3 销毁阶段.................................117

4.3.4 演示Servlet 的生命周期的范例

....................................................118

4.4 ServletContext 与Web 应用范围........121

4.4.1 在Web 应用范围内存放共享数据

的范例........................................122

4.4.2 使用ServletContextListener 监听

器................................................124

4.5 Servlet 的服务方法抛出异常..............127

4.6 防止页面被客户端缓存......................128

4.7 使用Annotation 标注配置Servlet......129

4.8 处理HTTP 请求参数中的中文字符编码

.............................................................131

4.9 小结........................................

Java 语言已经被广泛用在Web 应用开发领域，Java Web 应用可以充分发挥Java语言自身的优点：跨

平台、健壮、稳定、高效的分布运算性能。而且在Java Web 领域已经出现了许多开放源代码的Web 容

器、框架软件及工具软件，在开发Web 应用的过程中直接运用这些现成的软件，可以减少开发的成本，

提高开发的效率，降低开发的难度。

Tomcat是在Oracle公司的JSWDK（JavaServer Web DevelopmentKit，Oracle 公司推出的小型

Servlet/JSP 调试工具）的基础上发展起来的一个优秀的Java Web 应用容器，它是Apache开源软件组

织的一个子项目。Tomcat被JavaWorld杂志评选为2001年度最具创新的Java 产品（Most Innovative

Java Product）。同时，它还是Oracle公司官方推荐的Servlet/JSP容器。因此它受到越来越多的软件

公司和开发人员的喜爱。Servlet 和JSP 的最新规范都在Tomcat的新版本中得到了实现。

Java Web 应用容器的主要功能就是运行Servlet 和JSP，而JSP 本质上就是Servlet。因此本文中提到

的Java Web 应用容器、Servlet/JSP 容器或者Servlet容器，实际上都是同一个概念的不同说法。作

为一个开放源代码的软件，Tomcat 得到了开放源代码志愿者的广泛支持，它可以和

目前大部分的主流HTTP 服务器（如IIS 和Apache 服务器）一起工作，而且运行稳定、可靠、效率高。

作者根据多年的Java Web开发经验，详细阐明了在最新的Tomcat 9版本上开发Java Web应用涉及的各

种技术，并且介绍了如何将Tomcat 和其他主流HTTP 服务器集成，以及创建具有实用价值的企业Java

Web 应用的方案。

本书的组织结构和主要内容

本书内容总体上分为两部分。

l 第1章至第23章：依据Oracle的Java Servlet规范和JSP规范，深入介绍了开发JavaWeb 应用的各种

技术。

l 第 24章至第33章：介绍Tomcat服务器的基本配置和高级配置，从而为Java Web应用创建高效的运行

环境；介绍在Java Web 应用中运用第三方提供的实用软件（如Spring、Velocity和Log4J）的方法。

本书按照由浅到深、前后呼应的顺序来安排内容。本书涉及的内容可以细分为以下5 类：

（1）Tomcat的基础知识，如表P-1 所示。

表P-1 Tomcat 的基础知识

知识点参考章

Tomcat 服务器作用、结构和安装步骤 第2 章：Tomcat 简介

配置虚拟主机 第3 章：第一个Java Web 应用

（2）Java Web开发的基础知识，如表P-2 所示。

表P-2 Java Web开发的基础知识

知识点 参考章

HTTP 协议和Web运作原理 第1 章：Web运作原理探析

Java Web 应用的结构和发布 第3 章：第一个Java Web 应用

Servlet的基本原理，创建Servlet 的基本步骤，Servlet API中常用

接口和类的用法

第4 章：Servlet技术（上）

JSP 基本语法 第6 章：JSP 技术

bookstore 应用范例 第7 章：bookstore 应用简介

在Java Web 应用中访问数据库，配置数据源 第8 章：访问数据库

在Java Web 应用中使用HTTP 会话 第9 章：HTTP会话的使用与管理

在Java Web 应用中访问JavaBean；JavaBean 在不同范围内的生命周期

第10 章：JSP访问JavaBean

EL语言 第12 章：EL表达式语言

（3）Java Web开发高级技术，如表P-3 所示。

表P-3 Java Web开发的高级技术

知识点 参考章

用 Servlet实现文件的上传、文件的下载和生成动态图片 第5 章：Servlet技术（下）

ServletContext监听器

HTTP 会话监听器

第5 章：Servlet技术（下）

第9 章：HTTP会话的使用与管理

开发JavaMail Web应用，配置Mail Session 第11 章：开发JavaMail Web 应用

创建自定义JSP标签 第13 章：自定义JSP标签

网站的模板设计 第14 章：采用模板设计网上书店应用

JSTL标签库的用法

第15 章：JSTL Core 标签库

第16 章：JSTL I18N标签库

第17 章：JSTL SQL标签库

第18 章：JSTL Functions标签库

创建国际化的Web 应用 第16 章：JSTL I18N标签库简单标签和标签文件的用法 第19 章：简单标签和

标签文件过滤器 第20 章：过滤器在Web应用中访问EJB组件 第21 章：在Web 应用中访问EJB组件

通过AXIS 发布和访问Web服务 第22 章：在Web 应用中访问Web服务Java Web 应用的MVC 设计模式 第

23 章：Web应用的MVC 设计模式（4）在Web 应用中运用第三方提供的实用软件，如表P-4 所示。表P-4

在Java Web应用中运用第三方提供的实用软件知识点 参考章通过AXIS 发布和访问Web服务 第22 章：

在Web 应用中访问Web服务使用Spring MVC框架 第23 章：Web应用的MVC 设计模式使用ANT工具来管理

Web应用 第30 章：用ANT工具管理Web应用使用Log4J进行日志操作 第31 章：使用Log4J进行日志操作

使用Velocity模板语言 第32 章：Velocity模板语言（5）Tomcat的高级功能，如表P-5 所示。表P-5

Tomcat的高级功能

知识点 参考章

持久性会话管理 第9 章：HTTP会话的使用与管理

Tomcat 的控制和管理平台 第24 章：Tomcat 的控制平台和管理平台

安全域 第25 章：安全域

Tomcat 与其他HTTP 服务器（如Apache HTTP 服务器和IIS 服务器）集成

第26 章：Tomcat 与其他HTTP 服务器集成

Tomcat 集群 第26 章：Tomcat 与其他HTTP 服务器集成

在Tomcat 中配置SSI 第27 章：在Tomcat中配置SSI

Tomcat 阀 第28 章：Tomcat 阀

在Tomcat 中配置SSL 第29 章：在Tomcat中配置SSL

创建嵌入式Tomcat 第33 章：创建嵌入式Tomcat服务器

本书的范例程序

本书通过以下3个Web应用范例贯穿全书:

l helloapp 应用

l bookstore（网上书店）应用

l JavaMail Web（javamail）应用

1．helloapp应用

本书通过helloapp 应用的例子来讲解Java Web 开发的基础知识。比如，在第3 章以helloapp 应用为

例，讲述了发布Web 应用的步骤。在其他章节中，所有针对单个知识点的Servlet和JSP 的例子，都被

发布到helloapp 应用中。

2．bookstore 应用

bookstore应用是一个充分运用了所有Java Web 开发技术的综合实例，它实现了一个网上书店，更加

贴近实际应用。为了便于读者循序渐进地掌握Java Web 应用技术，在书中提供了bookstore应用的5个

版本，它们分别侧重于某些技术。

（1）bookstore version0：通过这个例子读者可以进一步掌握JSP 编程的技巧，能够灵活地运用

JavaBean和HttpSession，并掌握通过JDBC API访问数据库的技术。

（2）bookstore version1：该例介绍如何在Tomcat中配置JNDI DataSource（数据源），以及如何在

Web 应用中访问JNDI DataSource。

（3）bookstore version2：使读者掌握创建JSP 自定义标签的高级技术，并掌握对网页进行模板设计

的方法。

（4）bookstore version3：实现了基于Java EE 架构的bookstore 应用，并介绍了在WildFly应用服

务器上发布bookstore应用的方法。

（5）bookstore version4：实现了基于Web 服务架构的bookstore 应用。

3．JavaMail Web（javamail）应用

JavaMail Web应用是一个基于Web的邮件客户程序，它向Web 客户提供了访问邮件服务器上的邮件账号、

进行收发邮件和管理邮件夹等功能。通过这个例子，读者可以了解电子邮件的发送和接收协议，掌握

JavaMail API的使用方法，以及通过JavaMail API创建JavaMailWeb 应用的过程。通过这个例子，读

者还可以掌握在Tomcat 中配置Mail Session 的步骤，以及在Web 应用中访问Mail Session的方法。

这本书是否适合你

阅读本书，要求读者具备Java编程的基础知识，作者的另外两本书（《Java 面向对象编程》和《大话、

Java：程序设计从入门到精通》）对此做了详细介绍。

本书面向所有打算或已经开发Java Web 应用的读者。尽管本书在讲解Java Web技术时以Tomcat作为运

行平台，但由于Java Web 技术是Oracle公司在Java Servlet 规范中提出的通用技术，因此本书讲解

的范例可以运行在任何一个实现Oracle的Servlet规范的Java Web服务器上。另一方面，由于Tomcat是

Oracle公司官方推荐的Servlet/JSP 容器，因此在学习Java Web开发技术或进行实际的开发工作时，

Tomcat是首选的Java Web应用容器。

如果你是开发Java Web 应用的新手，建议按照本书的先后顺序来学习。如果你已经在开发Java Web 应

用方面有丰富的经验，则可以把本书作为实用的Tomcat 技术和Java Web开发技术的参考资料。本书详

细介绍了Servlet API、JDBC API和JavaMail API等的用法，

还详细介绍了JSTL标签库中各个标签的用法。此外，还介绍了把Tomcat与当前其他通用的HTTP 服务器

集成的步骤，以及Tomcat 的各种高级功能。灵活运用本书介绍的各种开发和配置技巧，将使Java Web

应用开发更加得心应手。

实践是掌握Java Web 技术最迅速、有效的办法。本书提供了大量典型的例子，在本书附赠光盘中提供

了完整的源代码，以及软件安装程序。本书所有程序均在Tomcat 9 版本中测试通过，读者可以按照书

上介绍的详细步骤亲自动手，在本地机器上配置Tomcat 开发和运行环境，然后创建和发布Java Web 应

用。

光盘使用说明

本书附赠光盘包含以下目录。

1．software目录

在该目录下包含了本书涉及的大多数软件的安装程序，主要包括：

（1）Tomcat的安装软件

（2）MySQL服务器的安装软件

（3）Apache HTTP服务器的安装软件

（4）Ant的安装软件

（5）AXIS 软件

（6）Log4J 软件

（7）Spring 框架软件

（8）WildFly软件

（9）Velocity软件

除了上述软件，本书还会用到JDK和MerakMailServer软件，受这些软件版权的限制，光盘中未提供这

两个软件。读者可以到这些软件的官方网站或者JavaThinker.net网站的技术支持网页下载它们。本书

的相关章节详细介绍了获取这些软件的途径。

2．sourcecode 目录

在该目录下提供了本书所有的源程序，每一章的源程序位于相应的sourcecode/chapterX目录下（X 代

表章节号）。bookstore 应用和javamail 应用分别位于sourcecode/bookstores 和

sourcecode/javamails目录下。

3．lesson 目录

在该目录下提供了与本书配套的精品视频课程。

第三版增加内容

第三版保留了第二版的精华内容，并且在内容的深度和广度方面都作了很大的扩展。第三版主要增加

了如下内容：

l 根据最新的Servlet 规范，增加了新的内容，包括：对请求的异步处理、服务器端推送，以及用标

注来配置Servlet和过滤器等。

l 根据最新的JDK、Servlet4 API以及EJB3 API，更新了本书中所有的程序代码和配置代码。

l 介绍了最新版本的Tomcat 9、AXIS 2、Velocity、Log4J等软件的用法。介绍了最新版本的Tomcat与

Apache HTTP服务器，以及IIS 服务器集成的方法。

l 在介绍MVC设计模式时，介绍了Spring MVC框架在Java Web中的具体运用方法。

l 在本书附赠光盘中包含了书中所有的源代码和大部分软件的最新版本。此外，还提供了与本书配套

的精品视频课程。

l 为本书多数章提供了精心设计的思考题及答案，帮助读者理解和巩固书中阐述的知识。

本书技术支持网址

以下网址是作者为本书提供的技术支持网址，读者可通过它获取最新的Java Web 开发技术资料，下载

与本书相关的资源（如源代码、软件安装程序、讲义、视频教程等），还可以与其他读者交流学习心

得，与作者联系，以及对本书提出宝贵意见：

http://www.javathinker.net/javaweb.jsp

致谢

本书在编写过程中得到了Apache 软件组织和Oracle公司的大力技术支持，本书第一版和第二版的读者

以及JavaThinker.net网站的网友为本书的编写提供了有益的帮助，在此表示衷心的感谢！尽管我们尽

了最大努力，但本书难免会有不妥之处，欢迎各界专家和读者朋友批评指正。