Universitatea POLITEHNICA din Bucuresti

Facultatea de Electronica, Telecomunicatii si Tehnologia Informatiei

Laboratorul – sala B123

25/03/2014

Tehnologii de Programare

in Internet

(TPI)

2013-2014

Laborator 3

Programarea serviciilor Web in Java utilizand tehnologia Java

Servlet

3.1. Descrierea laboratorului

In aceasta lucrare de laborator vor fi acoperite urmatoarele probleme:

- Tehnologia Java Servlet

- Crearea aplicatiilor Web bazate pe servlet-uri utilizand NetBeans IDE

Atentie: La inceputul laboratoarelor stergeti mai intai toate proiectele existente (click dreapta pe

nodul proiectului in fereastra Projects si selectati Delete, si confirmati ca doriti sa fie sterse

sursele – in cazul proiectelor Java). La finalul laboratoarelor stergeti proiectele create.

3.2. Tehnologia Java Servlet

3.2.1. Introducere in servlet-uri Java

Un servlet este un obiect al unei clase Java ce extinde functionalitatea unui server care lucreaza dupa modelul de acces cerere-raspuns (cum este cel utilizat de protocolul HTTP, pe care se bazeaza aplicatiile Web) prin crearea unui continut dinamic.

Un servlet Web (care adauga functionalitate unui server HTTP) trebuie sa extinda (prin mostenire) clasa HttpServlet din pachetul javax.servlet.http.

Servlet-urile Web sunt componente care se executa intr-un container Web (Web container sau Web engine), tot asa cum applet-urile sunt executate intr-un Web browser.

Astfel, operatiile care tin de ciclul de viata al servlet-ului (apelul metodelor init(), destroy(), service()) sunt realizate de catre container in momentele in care acestea sunt necesare (initializare, incarcare, etc.).

De asemenea, crearea obiectelor care incapsuleaza cererea si raspunsul HTTP, pasarea acestora metodei service(), gestionarea variabilelor CGI precum si multe alte servicii suport sunt realizate de catre container la momentul potrivit.

Metoda service() mostenita de la clasa HttpServlet are o implementare generica dar care se recomanda sa fie pastrata, deoarece ea identifica tipul de metoda a cererii HTTP si apeleaza metoda potrivita (doPost() in cazul metodei POST, doGet() in cazul metodei GET, etc.).

Pentru a putea fi accesat servlet-ul, clientului trebuie sa i se furnizeze o adresa URL care in general difera de adresa la care se afla cu adevarat fisierul cu codul sursa al servlet-ului.

Adresa URL (1) este asociata prin intermediul unui alias (2) dat de programator cu calea completa necesara identificarii fisierului sursa (3) prin codul XML scris intr-un fisier (web.xml) denumit deployment descriptor (descriptor de desfasurare/amplasare - DD).

De exemplu, urmatorul continut al unui fisier web.xml specifica:

- existenta unui servlet cu numele ClasaServlet (al carui cod sursa se afla in ClasaServlet.java iar codul compilat in ClasaServlet.class) cu ajutorul tag-urilor XML <servlet> si <servlet-class>,

- asocierea servlet-ului ClasaServlet cu aliasul numeintern (prin intermediul tag-ului <servlet-name>),

- asocierea aliasului numeintern cu formatul utilizat de client pentru URL /ServletAccesServiciu (prin intermediul tag-urilor <servlet-mapping> si <url-pattern>),

<web-app>

<servlet-name>numeintern</servlet-name>

<servlet-class>ClasaServlet</servlet-class>

</servlet>

<servlet-mapping>

<servlet-name>numeintern</servlet-name>

<url-pattern>/ServletAccesServiciu</url-pattern>

</servlet-mapping>

</web-app>

3.2.2. Formatul general al unui servlet Java

Rolurile pe care componentele Web (servlet-urile dar si paginile JSP) le pot juca sunt:

1) primirea cererilor HTTP de la client (sub forma de obiecte HttpServletRequest) si eventual utilizarea parametrilor obtinuti din formularul care a generat cererea,

2) executarea sarcinilor aplicatiei (denumite business logic) fie direct fie prin delegarea catre o alta componenta:

- alte componente Web – servlet-uri sau pagini JSP,

- componente business locale (JavaBeans) sau distribuite (Enterprise JavaBeans),

3) generarea dinamica a continutului si trimiterea lui in raspunsul catre client prin intermediul raspunsurilor HTTP (sub forma de obiecte HttpServletResponse).

Un posibil template al servlet-urilor Java:

import java.io.*;

import javax.servlet.*;

import javax.servlet.http.*;

public class ClasaServlet extends HttpServlet {

protected void doGet(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response)

throws ServletException, IOException {

processRequest(request, response);

}

protected void doPost(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response)

throws ServletException, IOException {

processRequest(request, response);

}

protected void processRequest(HttpServletRequest request,

HttpServletResponse response) throws ServletException, IOException {

// Stabilirea tipului de continut

response.setContentType("text/html");

// Utilizare "request" pentru a citi antetele HTTP primite (de ex. cookies)

// si datele formularului HTML (pe care utilizatorul le-a introdus si trimis)

// Utilizare "response" pentru a specifica linia si antetele raspunsului HTTP

// (tipul de continut, cookies).

PrintWriter out = response.getWriter();

// Utilizare "out" pentru a trimite continut HTML catre browser

}

Serverul Web de la Apache realizat in cadrul proiectului Jakarta, numit Tomcat, reprezinta o implementare de referinta oficiala a specificatiilor servlet si JSP. El include un container pentru servlet-uri si a JSP-uri. Ultima versiune de Tomcat poate fi obtinuta de la adresa Web: http ://jakarta.apache.org/site/binindex.cgi. Mai multe detalii despre lucrul direct cu containerele Jakarta Tomcat (structura de directoare, modul de amplasare, etc.) pot fi obtinute la adresa http://discipline.elcom.pub.ro/swrtc/2006_Laborator/2006_SwRTc_Lab_3_Main_v01.htm.

3.3. Crearea aplicatiilor Web bazate pe servlet-uri utilizand NetBeans IDE

3.3.1. Forma initiala a unei aplicatii Web de acces la serviciile oferite de clasa Orar

Pentru exemplificare, vom folosi din clasa Orar, accesata ca serviciu la distanta prin servlet-uri:

package pachetorar;

public class Orar {

private String[] orar; // camp ascuns (starea obiectului)

public Orar() {

orar = new String[7]; // alocarea dinamica a spatiului pentru tablou

// popularea tabloului cu valori

orar[0] = "Luni este curs TPI la seriile D si E, laborator TPI la seria E.";

orar[1] = "Marti nu sunt ore de TPI.";

orar[2] = "Miercuri este laborator TPI la seriile D si E.";

orar[3] = "Joi este laborator TPI la seria D.";

orar[4] = "Vineri este laborator TPI la seria D.";

orar[5] = "Sambata nu sunt ore de TPI.";

orar[6] = "Duminica nu sunt ore de TPI.";

}

public String getOrar(int zi) { // metoda accesor - getter

return orar[zi]; // returneaza un element al tabloului

}

public void setOrar(int zi, String text) { // metoda accesor - setter

orar[zi] = text; // inlocuieste un element

}

In laborator:

1. Se deschide NetBeans IDE.

2. Se sterg toate proiectele anterior deschise, cu click dreapta in fereastra Projects pe nodul fiecarui proiectul, selectand apoi Delete, si confirmand ca doriti sa fie sterse sursele Java.

In laborator:

1. Se creaza un nou proiect cu File > New Project... (sau Ctrl-Shift-N).

2. In zona Categories se selecteaza Web, in zona Projects se selecteaza Web Application, si se apasa Next.

3. La Project Name se scrie numele ales pentru noul proiect, AplicatieOrar1, la Project Location se selecteaza subdirectorul corespunzator serie, grupei si subgrupei proprii (calea va fi de genul: D:\TPI\seriaD\434\pare). Se apasa Next.

4. La Server se selecteaza Apache Tomcat 6.0.16. Se apasa Finish.

In laborator:

1. Se adauga un nou fisier sursa cu File > New File... (sau Ctrl- N).

2. In zona Categories se selecteaza Java, in zona FileTypes se selecteaza Java Class. Se apasa Next.

3. In zona.in zona Class Name se scrie numele Orar, in zona Package se scrie numele pachetorar.

4. Se inlocuieste codul generat automat cu codul de mai sus.

Vom incepe cu un servlet simplu care permite accesul la obiecte Orar:

package pachetorar;

import java.io.*;

import javax.servlet.*;

import javax.servlet.http.*;

public class ServletOrarInitial extends HttpServlet {

protected void processRequest(HttpServletRequest request,

HttpServletResponse response) throws ServletException, IOException {

response.setContentType("text/html;charset=UTF-8");

PrintWriter out = response.getWriter();

// Generarea formularului pentru accesul recursiv la servicii

out.println("<html>");

out.println("<head>");

out.println("<title>Acces orar</title>");

out.println("</head>");

out.println("<body>");

out.println("<h1>Acces orar (forma initiala) - generat de servlet</h1>");

out.println("<hr><form name=\"input\" action=\"AccesInitial\""

+ " method=\"get\">");

out.println("<input type=\"radio\" name=\"zi\" checked=\"checked\""

+ " value=\"0\"> Luni");

out.println("<br> <input type=\"radio\" name=\"zi\" value=\"1\"> Marti");

out.println("<br> <input type=\"radio\" name=\"zi\" value=\"2\"> Miercuri");

out.println("<br> <input type=\"radio\" name=\"zi\" value=\"3\"> Joi");

out.println("<br> <input type=\"radio\" name=\"zi\" value=\"4\"> Vineri");

out.println("<br> <input type=\"radio\" name=\"zi\" value=\"5\"> Sambata");

out.println("<br> <input type=\"radio\" name=\"zi\" value=\"6\"> Duminica");

out.println("<hr>");

out.println("<input type=\"radio\" name=\"serviciu\" checked=\"checked\""

+ " value=\"getOrar\"> Obtinere orar");

out.println("<br><input type=\"radio\" name=\"serviciu\" value=\"setOrar\">"

+ " Modificare orar");

out.println("<input type=\"text\" name=\"modificare\" value=\"\">");

out.println("<hr><input type=\"submit\" value=\"Trimite\">");

out.println("</form><hr>");

Orar orar = new Orar();

// Obtinerea parametrilor introdusi de utilizator in formular

int zi = Integer.parseInt(request.getParameter("zi"));

// Daca serviciu cerut e obtinere orar

if (request.getParameter("serviciu").equals("getOrar")) {

out.println("<b>Orarul cerut:</b> <br>" + orar.getOrar(zi));

}

// Daca serviciu cerut e modificare orar

else if (request.getParameter("serviciu").equals("setOrar")) {

String modificare = request.getParameter("modificare");

orar.setOrar(zi, modificare);

out.println("<b>Modificarea ceruta:</b> <br>" + orar.getOrar(zi));

}

out.println("</body>");

out.println("</html>");

out.close();

}

protected void doGet(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response)

throws ServletException, IOException { processRequest(request, response); }

protected void doPost(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response)

throws ServletException, IOException { processRequest(request, response); }

}

In laborator:

1. Se adauga un nou fisier sursa cu File > New File... (sau Ctrl- N).

2. In zona Categories se selecteaza Web si in zona FileTypes se selecteaza Servlet. Se apasa Next.

3. In zona Class Name se scrie numele ServletOrarInitial, in zona Package se pastreaza numele pachetorar. Se apasa Next.

4. La Configure Servlet Deployment se precizeaza numele intern (Servlet Name) ca fiind servletinitial iar adresa URL (URL Pattern) ca fiind /AccesInitial. Se apasa Finish.

5. Se inlocuieste codul generat automat pentru ServletOrarInitial cu codul de mai sus.

Se poate observa continutul generat automat al fisierului web.xml (in directorul WEB-INF, selectand XML in loc de General). Portiunea finala specifica corespondenta URL-alias-fisier:

<servlet-name>servletinitial</servlet-name>

<servlet-class>pachetorar.ServletOrarInitial</servlet-class>

</servlet>

<servlet-mapping>

<servlet-name>servletinitial</servlet-name>

<url-pattern>/AccesInitial</url-pattern>

</servlet-mapping>

<session-config>

<session-timeout>

</session-timeout>

</session-config>

<welcome-file-list>

<welcome-file>index.jsp</welcome-file>

</welcome-file-list>

</web-app>

In laborator:

1. Se inlocuieste codul generat automat al fisierului index,jsp cu codul de mai jos.

<%@page contentType="text/html" pageEncoding="UTF-8"%>

<!DOCTYPE HTML PUBLIC "-//W3C//DTD HTML 4.01 Transitional//EN"

"http://www.w3.org/TR/html4/loose.dtd">

<html>

<head>

</head>

<body>

<h1>Pagina Index</h1>

<hr>

<a href="PaginaAccesInitiala.html">Pagina acces la orar (initiala)</a>

<hr>

</body>

</html>

Acum va fi adaugata pagina HTML care contine formularul pentru accesul la servlet:

In laborator:

1. Se adauga un nou fisier sursa cu File > New File... (sau Ctrl- N).

2. In zona Categories se selecteaza Web si in zona FileTypes se selecteaza HTML, se apasa Next.

3. In zona.in zona HTML File Name se scrie numele PaginaAccesInitiala.

4. Se inlocuieste codul generat automat cu codul de mai jos.

<!DOCTYPE HTML PUBLIC "-//W3C//DTD HTML 4.01 Transitional//EN">

<html>

<head>

<title>Acces orar</title>

</head>

<body>

<h1>Acces orar (forma initiala)</h1>

<hr><form name="input" action="/AplicatieOrar1/AccesInitial" method="get">

<input type="radio" name="zi" checked="checked" value="0"> Luni

<br> <input type="radio" name="zi" value="1"> Marti

<br> <input type="radio" name="zi" value="2"> Miercuri

<br> <input type="radio" name="zi" value="3"> Joi

<br> <input type="radio" name="zi" value="4"> Vineri

<br> <input type="radio" name="zi" value="5"> Sambata

<br> <input type="radio" name="zi" value="6"> Duminica

<hr>

<input type="radio" name="serviciu" checked="checked" value="getOrar">

Obtinere orar

<br> <input type="radio" name="serviciu" value="setOrar"> Modificare orar

<input type="text" name="modificare" value="">

<input type="submit" value="Trimite">

</form>

<hr>

</body>

</html>

In laborator:

1. Se selecteaza Build pe nodul proiectului AplicatieOrar1.

2. Se selecteaza Run pe nodul proiectului AplicatieOrar1.

3. Se utilizeaza pagina in diverse moduri, testand serviciile obtinere si modificare.

Exemplu de utilizare a serviciului de modificare a orarului, in care se face apel la metoda setOrar():

Dar, daca se acceseaza din nou serviciul de obtinere, modificarea nu se regaseste:

Pentru ca modificarea sa fie retinuta trebuie modificat servlet-ul. Protocolul HTTP nu are stari (este stateless) asa incat serverul HTTP nu retine informatii privind cererile anterioare. In plus, pentru ca servlet-urile sa fie accesate eficient de catre mai multi clienti in acelasi timp containerul de servlet-uri formeaza un asa-numit thread pool cu instante ale servlet-ului din care alege unul oarecare pentru fiecare client. De aceea declararea obiectului de tip Orar ca variabila instanta nu este o solutie.

Obiectele din clasa HttpSession gestionate de containerul de servlet-uri permit pastrarea referintelor catre obiecte ale aplicatiei, numite atribute ale sesiunii, si regasirea acestora, prin intermediul metodelor setAttribute() si getAttribute().

3.3.2. Aplicatia Web modificata pentru a folosi session tracking

Vom modifica servletul pentru a crea si utiliza o sesiune.

package pachetorar;

import java.io.*;

import javax.servlet.*;

import javax.servlet.http.*;

public class ServletOrarFinal extends HttpServlet {

protected void processRequest(HttpServletRequest request,

HttpServletResponse response) throws ServletException, IOException {

response.setContentType("text/html;charset=UTF-8");

PrintWriter out = response.getWriter();

// Generarea formularului pentru accesul recursiv la servicii

out.println("<html>");

out.println("<head>");

out.println("<title>Acces orar</title>");

out.println("</head>");

out.println("<body>");

out.println("<h1>Acces orar (forma finala) - generat de servlet</h1>");

out.println("<hr><form name=\"input\" action=\"AccesFinal\""

+ " method=\"get\">");

out.println("<input type=\"radio\" name=\"zi\" checked=\"checked\""

+ " value=\"0\"> Luni");

out.println("<br> <input type=\"radio\" name=\"zi\" value=\"1\"> Marti");

out.println("<br> <input type=\"radio\" name=\"zi\" value=\"2\"> Miercuri");

out.println("<br> <input type=\"radio\" name=\"zi\" value=\"3\"> Joi");

out.println("<br> <input type=\"radio\" name=\"zi\" value=\"4\"> Vineri");

out.println("<br> <input type=\"radio\" name=\"zi\" value=\"5\"> Sambata");

out.println("<br> <input type=\"radio\" name=\"zi\" value=\"6\"> Duminica");

out.println("<hr>");

out.println("<input type=\"radio\" name=\"serviciu\" checked=\"checked\""

+ " value=\"getOrar\"> Obtinere orar");

out.println("<br><input type=\"radio\" name=\"serviciu\" value=\"setOrar\">"

+ " Modificare orar");

out.println("<input type=\"text\" name=\"modificare\" value=\"\">");

out.println("<hr><input type=\"submit\" value=\"Trimite\">");

out.println("</form><hr>");

// Transformarea obiectului orar in atribut al sesiunii curente pentru

// salvarea starii lui

HttpSession ses = request.getSession();

Orar orar = (Orar) ses.getAttribute("orar");

if (orar == null) { // Daca nu exista orarul salvat ca atribut al sesiunii

orar = new Orar();

ses.setAttribute("orar", orar);

}

// Obtinerea parametrilor introdusi de utilizator in formular

int zi = Integer.parseInt(request.getParameter("zi"));

// Daca serviciu cerut e obtinere orar

if (request.getParameter("serviciu").equals("getOrar")) {

out.println("<b>Orarul cerut:</b> <br>" + orar.getOrar(zi));

}

// Daca serviciu cerut e modificare orar

else if (request.getParameter("serviciu").equals("setOrar")) {

String modificare = request.getParameter("modificare");

orar.setOrar(zi, modificare);

out.println("<b>Modificarea ceruta:</b> <br>" + orar.getOrar(zi));

}

out.println("</body>");

out.println("</html>");

out.close();

}

protected void doGet(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response)

throws ServletException, IOException { processRequest(request, response); }

protected void doPost(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response)

throws ServletException, IOException { processRequest(request, response); }

}

In laborator:

1. Se adauga un nou fisier sursa cu File > New File... (sau Ctrl- N), selectand Web si Servlet. Se apasa Next.

2. La Class Name se scrie ServletOrarFinal, se pastreaza pachetorar. Se apasa Next.

3 La Configure Servlet Deployment se precizeaza Servlet Name ca fiind servletfinal iar URL Pattern ca fiind /AccesFinal. Se apasa Finish.

4. Se inlocuieste codul generat automat pentru ServletOrarFinal cu codul de mai sus.

5. Se inlocuieste codul generat automat al fisierului index,jsp cu codul de mai jos.

<%@page contentType="text/html" pageEncoding="UTF-8"%>

<!DOCTYPE HTML PUBLIC "-//W3C//DTD HTML 4.01 Transitional//EN"

"http://www.w3.org/TR/html4/loose.dtd">

<html>

<head>

</head>

<body>

<h1>Pagina Index</h1>

<hr>

<a href="PaginaAccesInitiala.html">Pagina acces la orar (initiala)</a>

<hr>

<a href="PaginaAccesFinala.html">Pagina acces la orar (finala)</a>

<hr>

</body>

</html>

Acum va fi adaugata pagina HTML care contine formularul pentru accesul la servlet:

In laborator:

1. Se adauga un nou fisier sursa cu File > New File... (sau Ctrl- N), selectand Web si HTML, se apasa Next.

2. In zona.in zona HTML File Name se scrie numele PaginaAccesFinala.

3. Se inlocuieste codul generat automat cu codul de mai jos.

<!DOCTYPE HTML PUBLIC "-//W3C//DTD HTML 4.01 Transitional//EN">

<html>

<head>

<title>Acces orar</title>

</head>

<body>

<h1>Acces orar (forma finala)</h1>

<hr><form name="input" action="/AplicatieOrar1/AccesFinal" method="get">

<input type="radio" name="zi" checked="checked" value="0"> Luni

<br> <input type="radio" name="zi" value="1"> Marti

<br> <input type="radio" name="zi" value="2"> Miercuri

<br> <input type="radio" name="zi" value="3"> Joi

<br> <input type="radio" name="zi" value="4"> Vineri

<br> <input type="radio" name="zi" value="5"> Sambata

<br> <input type="radio" name="zi" value="6"> Duminica

<hr><input type="radio" name="serviciu" checked="checked" value="getOrar">

Obtinere orar

<br> <input type="radio" name="serviciu" value="setOrar"> Modificare orar

<input type="text" name="modificare" value="">

<input type="submit" value="Trimite">

</form><hr>

</body>

</html>

In laborator:

1. Se selecteaza Build pe nodul proiectului AplicatieOrar1.

2. Se selecteaza Run pe nodul proiectului AplicatieOrar1.

3. Se utilizeaza pagina in diverse moduri, testand serviciile obtinere si modificare.

De aceasta data, daca se acceseaza serviciul de obtinere dupa cel de modificare, modificarea produsa se regaseste.