3.5 生成响应

Servlet的核心职责就是根据客户端的请求来生成动态响应。在ServletResponse接口中定义了一系列与生成响应结果相关的方法，如表3-2所示。

3.5.1 编码类型

ServletResponse中响应正文的默认MIME类型为text/plain，即纯文本类型；而HttpServletResponse中响应正文的默认MIME类型为text/html，即HTML文档类型。可以通过调用getContentType方法获得当前响应正文的MIME类型，或者通过调用setContentType(String type)来设置当前响应正文的MIME类型。

说明：MIME意为多媒体Internet邮件扩展，它设计的最初目的是为了在发送电子邮件时附加多媒体数据，让邮件客户程序能根据其类型进行处理。在最早的HTTP协议中，并没有附加的数据类型信息，所有传送的数据都被客户程序解释为超文本标记语言HTML文档，而随着Internet应用的不断扩展，为了支持多媒体数据类型，HTTP协议中就使用了附加在文档之前的MIME数据类型信息来标识数据类型。

Web浏览器使用MIME类型来识别非HTML文档，并决定如何显示该文档内的数据。如果浏览器中安装了与MIME类型对应的插件（plug-in），则当Web浏览器下载MIME类型指示的文档时，就能够启动相应插件处理此文档。某些MIME类型还可以与外部程序结合使用，浏览器下载文档后会启动相应的外部程序。有时候浏览器不能识别文档的MIME类型，通常这是由于没有安装这些文档需要的插件而导致的。在这种情况下，浏览器会弹出一个对话框，询问用户是否需要打开该文件或是将它保存到本地磁盘上。

通过调用setContentType(String type), Servlet可以向浏览器返回非HTML文件，比如Adobe PDF和Microsoft Word。使用正确的MIME类型能够保证这些非HTML文件被正确的插件或外部程序处理显示。

PDF文件的MIME类型是application/pdf。如果需要Servlet返回PDF文档，则需要将response对象中header的content类型设置成application/pdf。代码如下：

    res.setContentType("application/pdf")；

若要返回一个Microsoft Word文档，就要将response对象的content类型设置成application/msword。代码如下：

    res.setContentType("application/msword")；

如果是一个Excel文档，则使用MIME类型application/vnd.ms-excel。其中vnd表示该应用程序的制造者，必须将它包含在MIME类型里才能够打开该类型的文档。代码如下：

    res.setContentType("application/vnd.ms-excel")；

3.5.2 流操作

在Servlet与客户的请求应答的过程中，底层是通过输入输出流来实现的。Servlet支持两种格式的输入输出流。一种是字符输入输出流。ServletResponse的getWriter方法返回一个PrintWriter对象，Servlet可以利用PrintWriter来输出字符流形式的正文数据。另外一种是字节输入输出流。ServletResponse的getOutputStream方法返回一个ServletOutputStream对象，Servlet可以利用ServletOutputStream来输出二进制的正文数据。

为了提高输出数据的效率，ServletOutputStream和PrintWriter先把数据写到缓冲区内。当缓冲区内的数据被提交给客户后，ServletResponse的isCommitted方法返回true。在以下几种情况下，缓冲区内的数据会被提交给客户，即数据被发送到客户端：

·当缓冲区内的数据已满时，ServletOutputStream或PrintWriter会自动把缓冲区内的数据发送给客户端，并且清空缓冲区。

·调用ServletResponse对象的flushBuffer方法。

·调用ServletOutputStream或PrintWriter对象的flush方法或close方法。

为了确保ServletOutputStream或PrintWriter输出的所有数据都会被提交给客户，比较安全的做法是在所有数据都输出完毕后，调用ServletOutputStream或PrintWriter的close方法。

下面编写一个返回PDF文件的Servlet来说明Servlet如何实现向客户端发送非HTML文档，同时演示Servlet对输入输出流的操作。代码如程序3-16所示。

程序3-16:PDFServlet.java

    package com.servlet;
    …
    @WebServlet(name = "PDFServlet", urlPatterns = {"/pdfshow"})
    public class PDFServlet extends HttpServlet {
     protected void processRequest(HttpServletRequest request, HttpServletResponse
     response)
              throws ServletException, IOException {
          response.setContentType("application/pdf");
          ServletOutputStream out = response.getOutputStream();
          File pdf = null;
          // BufferedInputStream buf = null;
          byte[] buffer = new byte[1024 * 1024];
          FileInputStream input = null;
          try {
              pdf = new File("c:\\sample.pdf"); //为演示PDF文件发送而保存的一个文件
              response.setContentLength((int) pdf.length());
              input = new FileInputStream(pdf);
              int readBytes = -1;
              while ((readBytes = input.read(buffer, 0, 1024 * 1024)) ! = -1) {
                  out.write(buffer, 0, 1024 * 1024);
              }
          } catch (IOException e) {
              System.out.println("file not found! ");
          } finally {
              if (out ! = null) {
                  out.close();
              }
              if (input ! = null) {
                  input.close();
              }
            }
        }
    }
    …
    }

程序说明：首先调用HttpServletResponse接口的setContentType("application/pdf")将响应内容类型设置为PDF类型，然后调用getOutputStream()获取Servlet输出流对象。为使PDF以流的形式输出到客户端，先创建一个File对象，根据File对象得到一个文件输入流对象。通过将文件输入流中的信息写到Servlet输出流中实现PDF文件的发送。为了防止下载的数据量过大，代码中使用了一个容量为1MB的缓冲区。

为运行示例程序，需要首先在“C:”盘根目录下放置一个PDF文件并将其命名为sample.pdf。打开浏览器，在地址栏中输入http://localhost:8080/Chapter3/pdfshow，如果读者的机器装有Acrobat Reader，那么，Servlet发送到客户端的PDF文件sample.pdf将在浏览器内被打开。如果没有安装Acrobat Reader，则浏览器将提示保存文件。

如果读者的机器装有Acrobat Reader，但只想通过这种方式传送到客户端，而不想在浏览器内部打开，那么怎么办呢？一种叫作content-disposition的HTTP response header（响应头部）允许将文档指定成单独打开（而不是在浏览器中打开），还可以为该文档建议一个保存时的文件名。

在程序3-16的ServletOutputStream out =res.getOutputStream()一行下面添加如下代码：

    res.setHeader("Content-disposition", "attachment; filename=Example.pdf");

打开浏览器，以同样的方式重新调用Servlet，则出现如图3-22所示的提示对话框，PDF被单独保存而不是在浏览器内打开。

3.5.3 重定向

ServletResponse接口还提供了一个重要的方法sendRedirect，该方法允许将当前请求定位到其他Web组件上，这个组件甚至可以是其他主机上的Web组件。在将请求重新定位之前，Servlet可以对当前的请求或响应对象通过调用SetAttribute方法来添加属性信息。重定向相当于通知客户端重新发起一个新的请求，因此重定向后在浏览器地址栏中会出现重定向页面的URL。

下面修改程序3-16中的Servlet组件，使它重定向到3.3节创建的Servlet First，修改后的代码如程序3-17所示

程序3-17:PDFServlet.java

    package com.servlet;
    …
    @WebServlet(name = "PDFServlet", urlPatterns = {"/pdfshow"})
    public class PDFServlet extends HttpServlet {
        …
        @Override
        protected void doGet(HttpServletRequest request, HttpServletResponse res)
              throws ServletException, IOException {
          res.sendRedirect("First");
          return;
          }
        …
    }

程序说明：在doGet方法中，不再调用processRequest方法，而是调用sendRedirect方法实现请求重定向，并且之后立即调用了return语句。这是因为请求已经重定向，若再继续操作HttpServletRequest和HttpServletResponse，将会抛出异常。

运行程序3-17，结果如图3-23所示。特别要注意图3-23中浏览器中的地址栏信息，看看是否已经发生变化。

还需要注意的是，在调用sendRedirect方法前不允许有任何信息输出到客户端，因为Web容器在Servlet组件已经有信息输出到客户端的情形下，是不允许进行重定向的。

3.5.4 服务器推送

3.1节已经简单介绍了HTTP 1.1协议。随着互联网的快速发展，HTTP 1.1协议得到了迅猛发展，但当一个页面包含了数十个请求时，HTTP 1.1协议的局限性便暴露了出来：

·每个请求需要单独建立与服务器的连接，浪费资源。

·每个请求与响应都需要添加完整的头信息，应用数据传输效率较低。

·默认没有进行加密，数据在传输过程中容易被监听与篡改。

HTTP 2正是为了解决HTTP 1.1暴露出来的问题而诞生的。HTTP 2最大的特点是：不会改动HTTP的语义、HTTP方法、状态码、URI及首部字段等核心概念，而是致力于突破上一代标准的性能限制，改进传输性能，实现低延迟和高吞吐量。一些知名的网站如www.baidu.com已经开始全面支持HTTP 2。

HTTP 1.1协议传输的主要是文本信息，而HTTP 2把HTTP协议通信的基本单位缩小为一个一个的帧，这些帧对应着逻辑流中的消息，并行地在同一个TCP连接上双向交换消息。例如，客户端使用HTTP 2协议请求页面http://www.163.com，则页面上所有的资源请求都是通过客户端与服务器之间的一条TCP连接完成请求和响应的。

另外HTTP 2新增的一个强大的功能，就是服务器可以对一个客户端请求发送多个响应。换句话说，服务器除了对最初请求的响应外，还可以额外向客户端推送资源，而无须客户端明确地请求。例如，当客户端浏览器请求一个HTML文件，服务器已经能够知道客户端接下来要请求页面中链接的其他资源（如logo图片、css文件等）了，因此将自动推送这些资源给客户端而不需要等待浏览器得到HTML文件后解析页面再发送资源请求。服务器推送有一个很大的优势便是可实现客户端缓存。对于相同的资源，客户端将可以直接在本地缓存中读取。由于HTTP 2可主动向服务器端推送数据，目前各大浏览器出于安全考虑，仅支持安全连接下的HTTP 2，因此HTTP 2目前在实际使用中，只用于HTTPS协议场景下。

在最新的Servlet 4.0中，也提供了对HTTP 2的推送资源（push）特性的支持。

下面通过一个示例来演示如何在HTTP 2下向客户端推送资源。代码如程序3-18所示。

程序3-18:TestServlet.java

    @WebServlet(name = "TestServlet", urlPatterns = {"/TestServlet"})
    @ServletSecurity(httpMethodConstraints={
          @HttpMethodConstraint(value="GET", transportGuarantee=CONFIDENTIAL) })
    public class TestServlet extends HttpServlet {
        @Override
        protected void doGet(HttpServletRequest req, HttpServletResponse res)
              throws IOException, ServletException {
          PushBuilder pushBuilder = req.newPushBuilder().path("my.css");
          pushBuilder.push();
          res.getWriter().println("<html><head><title>HTTP2 Test</title>
            <link rel=\"stylesheet\" href=\"my.css\"></head>
          <body>Hello</body></html>");
        }
    }

程序说明：调用HttpServletRequest的newPushBuilder获得请求的PushBuilder对象，并调用path方法进行填充，最后调用PushBuilder的push方法将资源对象输出到客户端。注意Servlet组件多了注解@ServletSecurity，表示Servlet仅运行在HTTPS协议下且仅支持Get方法。

注意在运行程序之前需要首先在服务器端准备推送的资源my.css。代码如程序3-19所示。

程序3-19:my.css

    body { color: blue; }

运行程序3-18，由于服务器端的Push需要运行在HTTPS协议下，NetBeans配置的GlassFish Server 5并没有配置相应的数字证书，因此浏览器会弹出如图3-24所示的警告提示信息。单击“转到此网页（不推荐）”，将得到如图3-25所示的运行结果。可以看到由于应用了服务器端Push来的my.css，结果页面中的文本已经变成蓝色。