语言程序设计资料：JAVA_WEB_简介

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1、JAVA WEB 开发详解安装Tomcat之前要先安装JDK，可从上下载最新版本的JDK。 Tomcat可从Apache Jakarta Project站点（http:/jakarta.apache.org/site/binindex.cgi）上下载，本书使用的Tomcat版本是 5.5.7，它需要安装J2SE 5.0（JDK 1.5）以上的版本才能运行。对于Windows操作系统，Tomcat 5.5.7提供了两种安装文件，一种是jakarta-tomcat-5.5.7.exe，一种是jakarta-tomcat-5.5.7.zip（如 果读者使用的是Linux系统，请下载jakarta-t

2、omcat-5.5.7.tar.gz）。jakarta-tomcat-5.5.7.exe是 可执行的安装程序，读者只需要双击这个文件，就可以开始安装Tomcat了。在安装过程中，安装程序会自动搜寻JDK和JRE的位置。安装完成后，在 Windows系统的“开始”-“程序”菜单下会添加Apache Tomcat 5.5菜单组。jakarta-tomcat-5.5.7.zip是一个压缩包，只需要将它解压到硬盘上就可以了。在这里，我建议读者下载 jakarta-tomcat-5.5.7.zip压缩包，通过解压缩的方式安装Tomcat，因为解压缩的方式也适用于其他的操作系统，例如Linux 系统。下面

3、我们主要介绍jakarta-tomcat-5.5.7.zip的安装与Tomcat运行环境的设置。5.5.1 安装Tomcat使用WinZip或WinRAR等解压缩工具将jakarta-tomcat-5.5.7.zip解压到指定的驱动 器和目录中。笔者是在D盘上直接解压，产生了目录jakarta-tomcat-5.5.7，解压后的文件存放于D: jakarta-tomcat-5.5.7下。Tomcat安装后的目录层次结构如图5-2所示。图5-2 Tomcat 5.5.7目录层次结构各目录的用途如表5-1所示。表5-1 Tomcat的目录结构及其用途目 录用 途/bin存放启动和关闭Tomcat的

4、脚本文件/common/lib存放Tomcat服务器及所有Web应 用程序都可以访问的JAR文件/conf存放Tomcat服务器的各种配置文件，其中包括server.xml（Tomcat的 主要配置文件）、tomcat-users.xml和web.xml等 配置文件/logs存放Tomcat的日志文件/server/lib存放Tomcat服务器运行所需的各种JAR文 件/server/webapps存放Tomcat的两个Web应 用程序：admin应用程序和manager应用程序/shared/lib存放所有Web应用程序都可以访问的JAR文 件/temp存放Tomcat运行时产生的临时文件/

5、webapps当发布Web应用程序时，通常把Web应 用程序的目录及文件放到这个目录下/workTomcat将JSP生成的Servlet源 文件和字节码文件放到这个目录下从表5-1中可以看到，/common/lib目录、/server/lib和/shared/lib目录下都可以 存放JAR文件，它们的区别在于： 在/server/lib目录下的JAR文件只能被Tomcat服务器访问； 在/shared/lib目录下的JAR文件可以被所有的Web应用程序访问，但不能被Tomcat服务器访问； 在/common/lib目录下的JAR文件可以被Tomcat服务器和所有的Web应用程序访问。此外，对于

6、后面将要介绍的Java Web应用程序，在它的WEB-INF目录下，也可以建立lib子目录，在lib子目录下可以存放各种JAR文件，这些JAR文件只能被当前Web应用程 序所访问。5.5.2 运行Tomcat在Tomcat安装目录下的bin子目录中，有一些批处理文件（以.bat作为后缀名的文件），其中的 startup.bat就是启动Tomcat的脚本文件，用鼠标双击这个文件，将会看到如图5-3所示的画面。图5-3 运行Tomcat提示出错信息笔者以前碰到过很多学员，在初次运行Tomcat时，看到如图5-3所示的信息就不知所措了。有的学员以前还配置过 Tomcat，但是再次使用的时候，由于忘记

7、了上次是如何配置的，同样感觉无从下手。我们在学习软件开发时，一定要养成查看错误提示信息，进而根据错误提示解决问题的良好习惯。笔者第一次配置 Tomcat时，就是根据错误提示信息一步一步配置成功的。很多人一看见错误信息，立即单击“确定”按钮，这样就错过了提示信息。当看到错误信息时，首先 不要慌张和无所适从，仔细看清楚错误提示，不要着急单击按钮。查看图5-3中的错误提示信息，可以看到这样一句话“The JAVA_HOME environment variable is not defined”，从画面中可以看到，在执行到“Using JAVA_HOME”这句时出现了错误，由此，我们可以想到，出错的

8、原因可能是因为没有设置JAVA_HOME环境变量。那么JAVA_HOME环境变量 的值应该是什么呢？很容易就能想到应该是JDK所在的目录，在笔者的机器上，JDK所在的目录是D:Javajdk1.5.0_01。在Windows 2000操作系统下设置环境变量的步骤如下。 在桌面“我的电脑”上单击右键，选择“属性”，出现如图5-4所示的画面。图5-4 “我的电脑”属性 单击“高级”选项卡，选择“环境变量(E)”，如图5-5和图5-6所示。 图5-5 “高级”选项卡 图5-6 “环境变量”对话框 在“系统变量”下方单击“新建”按钮。在“变量名”中输入“JAVA_HOME”，在变量值中输入JDK所在的

9、目录“D:Java jdk1.5.0_01”，然后单击“确定”按钮，如图5-7所示。图5-7 新建JAVA_HOME环境变量 最后在“环境变量”对话框上单击“确定”按钮，结束JAVA_HOME环境变量的设置。我们再一次转到D: jakarta-tomcat-5.5.7bin目录下，用鼠标双击startup.bat文件，可以看到如图5-8所示的启动信息。图5-8 Tomcat启动信息然后，打开浏览器，在地址栏中输入http:/localhost:8080/（localhost表示本地机 器，8080是Tomcat默认监听的端口号），将出现如图5-9所示的Tomcat页面。图5-9 Tomcat的

10、默认主页注意图5-9中鼠标（小手形状）指向的链接Tomcat Documentation，单击将进入Tomcat的文档页面，有关Tomcat的帮助信息可以在文档页面中找到；读者也可以直接访问Tomcat的文 档，文档首页的位置是Tomcat安装目录下的webappstomcat-docsindex.html。如果要关闭Tomcat服务器，可以用鼠 标双击D: jakarta-tomcat-5.5.7bin目录下的shutdown.bat文件。如果你机器上的Tomcat启动失败，有可能是因为TCP的8080端口被其他应用程序所占用，如果你知道是哪一个 应用程序占用了8080端口，那么先关闭此程序

11、。如果你不知道或者不想关闭占用8080端口的应用程序，你可以修改Tomcat默认监听的端口号。前面介绍了，Tomcat安装目录下的conf子目录用于存放Tomcat服务器的各种配置文件，其中的 server.xml是Tomcat的主要配置文件，这是一个格式良好的XML文档，在这个文件中可以修改Tomcat默认监听的端口号。用 UltraEdit（你可以用记事本程序或其他的文本编辑工具）打开server.xml，找到修改8080端口的地方。读者也许要问了，“这个配置文 件，我都不熟悉，怎么知道在哪里修改端口号呢？”对于初次接触server.xml的读者，确实不了解这个文件的结构，但是我们应该有一

12、种开放的思路，既 然Tomcat的监听端口号是在server.xml中配置，那么只要我们在这个文件中查找“8080”这些数字字符序列，不就能找到修改端口号的地方了 吗！在UltraEdit中，同时按下键盘上的“Ctrl”和“F”键，出现如图5-10所示的查找对话框。图5-10 UltraEdit查找对话框然后在“查找内容”中输入“8080”，单击“查找下一个”按钮。重复这个过程，直到找到如图5-11所示的在 server.xml中配置端口号位置。图5-11 server.xml中配置端口号的位置找到后，如果我们不能确定此处就是修改端口号的地方，也没有关系，可以先尝试着修改一下端口号，然后启动

13、Tomcat，如果启动成功，也就证明了我们修改的地方是正确的。学习时，我们应该养成这种探索并不断实验的精神。在这里，我们可以修改端口号为 8000（读者可以根据自己机器的配置选择一个端口号），然后保存。再次启动Tomcat，在Tomcat启动完毕后，打开浏览器，在地址栏中输入 http:/localhost:8000/（读者根据自己设置的端口号做相应的修改），就可以看到Tomcat的默认主页了。关闭Tomcat服务器 时，执行bin目录下的shutdown.bat文件。5.5.3 Tomcat启动分析在本节中我们将通过对Tomcat启动过程的分析，来帮助读者更好地理解和掌握Tomcat。用文本

14、编辑工具打开用于启动Tomcat的批处理文件startup.bat，仔细阅读，可以发现，在这个文件中， 首先判断CATALINA_HOME环境变量是否为空，如果为空，就将当前目录设为CATALINA_HOME的值，接着判断当前目录下是否存在 bincatalina.bat，如果文件不存在，将当前目录的父目录设为CATALINA_HOME的值，根据笔者机器上Tomcat安装目录的层次 结构，最后CATALINA_HOME的值被设为Tomcat的安装目录。如果环境变量CATALINA_HOME已经存在，则通过这个环境变量调用 bin目录下的“catalina.bat start”命令。通过这段分析

15、，我们了解到两个信息，一是Tomcat启动时，需要查找CATALINA_HOME这个环境变量，如果在当前目录下调用 startup.bat，Tomcat会自动设置CATALINA_HOME；二是执行startup.bat命令，实际上执行的是 “catalina.bat start”命令。如果我们不是在bin目录作为当前目录时调用startup.bat，就会出现如图5-12所示的错误信息（在 bin目录的父目录下调用除外）。图5-12 在其他目录下启动Tomcat出错要在其他目录下也能启动Tomcat，就需要设置CATALINA_HOME环境变量，你可以将 CATALINA_HOME添加到Win

16、dows 2000系统的环境变量中，其值就是Tomcat的安装目录，在笔者的机器上安装目录是D:jakarta-tomcat-5.5.7，添加环境变量的 过程和前述添加JAVA_HOME环境变量的过程是一样的。如果你不想在系统的环境变量中添加，也可以直接在startup.bat文件中进行设置。下面 是在startup.bat文件中设置CATALINA_HOME后的文件片段：rem $Id: shutdown.bat,v 1.5 2004/05/27 15:05:01 yoavs Exp $rem -set CATALINA_HOME=D:jakarta-tomcat-5.5.7rem Gues

17、s CATALINA_HOME if not definedset CURRENT_DIR=%cd%if not %CATALINA_HOME% = goto gotHomeset CATALINA_HOME=%CURRENT_DIR%注意以粗体显示的这句话的作用就是设置CATALINA_HOME环境变量。在它的下面就可以判断 CATALINA_HOME是否为空了。如果你找不准位置，干脆将设置CATALINA_HOME环境变量的这句话放置到文件的第一行。 JAVA_HOME环境变量也可以采用同样的方式进行设置。不过，如果你要在其他目录下，利用shutdown.bat来关闭Tomcat服务器，你

18、也需 要在shutdown.bat文件中设置CATALINA_HOME和JAVA_HOME这两个环境变量，设置变量的位置和startup.bat文件一 样，都是在判断CATALINA_HOME是否为空之前。当然，为了一劳永逸，避免重装Tomcat后还要进行设置（需要是同一版本的Tomcat安装在 同一位置），我们最好还是将CATALINA_HOME和JAVA_HOME这两个环境变量添加到Windows 2000系统的环境变量中。有的读者可能会对设置Tomcat安装目录的环境变量的名字是CATALINA_HOME而感到奇怪，按照以前设置 的环境变量来看，JAVA_HOME表示JDK的安装目录，那

19、么应该用TOMCAT_HOME来表示Tomcat的安装目录，可为什么要使用 CATALINA_HOME呢？实际上，在Tomcat 4以前，用的就是TOMCAT_HOME来表示Tomcat的安装目录，在Tomcat 4以后，采用了新的Servlet容器Catalina，所以环境变量的名字也改为了CATALINA_HOME。提示：在Windows系统下环境变量的名字是与大小写无关的，也就是说JAVA_HOME和 java_home是相同的。了解了startup.bat文件以后，我们再来看看真正负责启动Tomcat服务器的catalina.bat文 件。通过分析catalina.bat文件，我们发现

20、它还调用了一个文件setclasspath.bat。在setclasspath.bat文件中， 它检查JAVA_HOME环境变量是否存在，并通过设置的环境变量JAVA_HOME，找到java.exe，用于启动Tomcat。在这个文件中，还设 置了其他的一些变量，分别表示JDK中的一些工具，有兴趣的读者可以自行分析一下这个文件。在执行完setclasspath.bat之 后，catalina.bat剩下的部分就开始了Tomcat服务器的启动进程。直接执行catalina.bat时，需要带上命令行的参数。读者可以在命令提示符窗口下，执行 catalina.bat，就会打印出catalina.bat

21、命令的各种参数及其含义，如图5-13所示。图5-13 catalina.bat的各参数信息其中常用的参数是start、run和stop，参数start表示在一个单独的窗口中启动Tomcat服务器，参 数run表示在当前窗口中启动Tomcat服务器，参数stop表示关闭Tomcat服务器。我们执行startup.bat，实际上执行的就是 “catalina.bat start”命令；执行shutdown.bat，实际上执行的是“catalina.bat stop”命令。“catalina.bat run”命令有时候是非常有用的，特别是当我们需要查看Tomcat的出错信息时。我们在开发JSP程序时

22、，经常会碰到自己机器上的8080端口号被别的 应用程序占用，或者在配置server.xml时出现错误，当通过startup.bat（相当于执行“catalina.bat start”）启动Tomcat服务器时，会导致启动失败，因为是在单独的窗口中启动Tomcat服务器，所以一旦启动失败，命令提示符窗口就自动关闭 了，程序运行中输出的出错信息也随之消失，而且没有任何的日志信息，这就使得我们没有办法找出错误原因。当出现错误时，我们可以换成 “catalina.bat run”命令再次启动，一旦启动失败，仅仅是Tomcat服务器异常终止，但是在当前的命令提示符窗口下仍然保留了启动时的出错信息，这样我

23、们就可以查找 启动失败的原因了。5.5.4 Tomcat的体系结构Tomcat服务器是由一系列可配置的组件构成的，其中核心组件是Catalina Servlet容器，它是所有其他Tomcat组件的顶层容器。Tomcat各组件之间的层次关系如图5-14所示。图5-14 Tomcat组件之间的层次结构我们下面简单介绍一下各组件在Tomcat服务器中的作用。（1）ServerServer表示整个的Catalina Servlet容器。Tomcat提供了Server接口的一个默认实现，这通常不需要用户自己去实现。在Server容器中，可以包含一个或多个 Service组件。（2）ServiceServ

24、ice是存活在Server中的内部组件，它将一个或多个连接器（Connector）组件绑定到一个单独 的引擎（Engine）上。在Server中，可以包含一个或多个Service组件。Service也很少由用户定制，Tomcat提供了 Service接口的默认实现，而这种实现既简单又能满足应用。（3）Connector连接器（Connector）处理与客户端的通信，它负责接收客户请求，以及向客户返回响应结果。在Tomcat 中，有多个连接器可以使用。（4）Engine在Tomcat中，每个Service只能包含一个Servlet引擎（Engine）。引擎表示一个特定的 Service的请求处理

25、流水线。作为一个Service可以有多个连接器，引擎从连接器接收和处理所有的请求，将响应返回给适合的连接器，通过连接器传 输给用户。用户可以通过实现Engine接口提供自定义的引擎，但通常不需要这么做。（5）HostHost表示一个虚拟主机，一个引擎可以包含多个Host。用户通常不需要创建自定义的Host，因为Tomcat 给出的Host接口的实现（类StandardHost）提供了重要的附加功能。（6）Context一个Contex表示了一个Web应用程序，运行在特定的虚拟主机中。什么是Web应用程序呢？在Sun公司发布的 Java Servlet规范中，对Web应用程序做出了如下的定义：“

26、一个Web应用程序是由一组Servlet、HTML页面、类，以及其他的资源组成的运行在 Web服务器上的完整的应用程序。它可以在多个供应商提供的实现了Servlet规范的Web容器中运行”。一个Host可以包含多个Context（代 表Web应用程序），每一个Context都有一个惟一的路径。用户通常不需要创建自定义的Context，因为Tomcat给出的Context接口的 实现（类StandardContext）提供了重要的附加功能。下面我们通过图5-15 来帮助读者更好地理解Tomcat服务器中各组件的工作流程。图5-15 Tomcat各组件的工作流程要了解这些组件的其他信息，可以看下面

27、的页面：%CATALINA_HOME%webappstomcat-docsarchitectureindex.html我们可以在conf目录下的server.xml文件中对这些组件进行配置，读者打开server.xml文件，就 可以看到元素名和元素之间的嵌套关系，与Tomcat服务器的组件是一一对应的，server.xml文件的根元素就是server。关于 server.xml配置文件中的各元素及其属性的含义，请参见附录C。在Tomcat中，提供了各组件的接口及其实现类，如果你要替代Tomcat中的某个组件，只需要根据该组件的接口 或类的说明，重写该组件，并进行配置即可。图5-16是Tomca

28、t各组件的类图。在类图的接口名或类名下面是该接口或该类所在的包，这些接口和类都在%CATALINA_HOME% serverlibcatalina.jar文件中。对Tomcat服务器的实现感兴趣的读者，可以从 http:/tomcat.apache.org/上下载Tomcat的源代码。提示：由于Apache软件基金会并不是一个商业性的组织，所以文档更新的速度有时候跟不上版本更新的速 度。在Tomcat 5.5.7中，就可以发现文档与其源码实现有不一致的地方。在Tomcat 5.5.x中，去掉了org.apache.catalina.Connector接口及其相关的实现类，而直接以 org.ap

29、ache.catalina.connector.Connector类来代替。我们在看Tomcat的文档时，最好结合其API文档一起 看，这样才能保证了解的信息是完整的和准确的。Tomcat提供了两个管理程序：admin和manager。其中admin用于管理和配置Tomcat服务 器，manager用于管理部署到Tomcat服务器中的Web应用程序。5.6.1 admin Web应用程序admin Web应用程序需要单独下载，与Tomcat在同一个下载页面，链接名是Admin zip，下载后的文件名是jakarta-tomcat-5.5.7-admin.zip，解压缩后，覆盖Tomcat安装目

30、录下的同名目录。admin Web应用程序位于%CATALINA_HOME%serverwebappsadmin目录下。要访问admin Web应用程序，需要添加具有管理员权限的账号，编辑%CATALINA_HOME% conftomcat-users.xml文件，在元素中添加如下内容：其中用户名和密码可以根据自己的喜好设置。启动Tomcat服务器，打开浏览器，在地址栏中输入：http:/localhost:8080/admin/将出现如图5-17所示的页面。图5-17 admin Web应用程序的登录界面也可以在Tomcat的默认主页的左上方单击“Tomcat Administration”

31、链接，进入admin登录页面。输入用户名admin，密码12345678，单击“Login”按钮，将看到如图 5-18所示的页面。图5-18 admin Web应用程序的主页面在这个页面中，可以进行Tomcat服务器的各项配置。5.6.2 manager Web应用程序manager Web应用程序包含在Tomcat的安装包中。和admin程序一样，需要添加访问manager Web应用程序的管理员账号，编辑%CATALINA_HOME%conftomcat-users.xml文件，在元素中添加如下内容：其中用户名和密码可以根据自己的喜好设置。启动Tomcat服务器，打开浏览器，在地址栏中输入

32、：http:/localhost:8080/manager/html/将出现如图5-19所示的页面。图5-19 manager Web应用程序的登录界面也可以在Tomcat的默认主页的左上方单击“Tomcat Manager”链接，访问manager程序。输入用户名manager，密码12345678，单击“确定”按钮，将看到如图5-20所示的页面。图5-20 manager Web应用程序的主页面在这个页面中，你可以部署、启动、停止、重新加载、卸载Web应用程序。注意在两个圆角矩形框中的路径“/jsp- examples”和“/servlets-examples”，单击这两个路径，将看到To

33、mcat提供的JSP和Servlet的例子程序，这些程序 可以作为学习JSP和Servlet的参考。不过在这两个路径下，只列出了部分的例子程序，完整的JSP和Servlet例子程序位于下面的两个目录中：%CATALINA_HOME%webappsjsp-examples%CATALINA_HOME%webappsservlets-examples本章介绍了Servlet和Servlet容器的相关概念，以及Tomcat的安装与配置。为了让读者对Tomcat服务 器有一个整体的认识，我们分析了Tomcat的启动过程，讲解了Tomcat的体系结构。最后，介绍了Tomcat提供的两个管理程序，其中admin用 于管理和配置Tomcat服务器，manager用于管理部署到Tomcat服务器中的Web应用程序。在后面的章节中，读者可以利用这两个管理程序来配 置和管理Tomcat服务器及Web应用程序。下一章，我们开始讲解Servlet技术。