JavaWeb學習總結(三)——Tomcat伺服器學習和使用(二)

一、打包JavaWeb應用

　　在Java中，使用"jar"指令來對将JavaWeb應用打包成一個War包，jar指令的用法如下：

　　

範例：将JavaWebDemoProject這個JavaWeb應用打包成war包

　　執行完之後，就可以得到一個檔案，平時開發完JavaWeb應用後，一般都會将JavaWeb應用打包成一個war包，然後将這個war包放到Tomcat伺服器的webapps目錄下，當Tomcat伺服器啟動時，就會自動将webapps目錄下的war包解壓。

比如現在将放到放到Tomcat伺服器的webapps目錄下

Tomcat伺服器啟動後會自動"Deploying web application"，将這個war檔案解壓縮，如下圖所示：

 二、Tomcat的體系結構

 　　Tomcat伺服器的啟動是基于一個server.xml檔案的，Tomcat啟動的時候首先會啟動一個Server，Server裡面就會啟動Service，Service裡面就會啟動多個"Connector(連接配接器)"，每一個連接配接器都在等待客戶機的連接配接，當有使用者使用浏覽器去通路伺服器上面的web資源時，首先是連接配接到Connector(連接配接器)，Connector(連接配接器)是不處理使用者的請求的，而是将使用者的請求交給一個Engine(引擎)去處理，Engine(引擎)接收到請求後就會解析使用者想要通路的Host，然後将請求交給相應的Host，Host收到請求後就會解析出使用者想要通路這個Host下面的哪一個Web應用,一個web應用對應一個Context。

1 <?xml version='1.0' encoding='utf-8'?>
 2 <Server port="8005" shutdown="SHUTDOWN">
 3   <Service name="Catalina">
 4     <Connector port="8080" protocol="HTTP/1.1"
 5                connectionTimeout="20000"
 6                redirectPort="8443" />
 7     <Connector port="8443" protocol="org.apache.coyote.http11.Http11Protocol"
 8                maxThreads="150" SSLEnabled="true" scheme="https" secure="true"
 9                clientAuth="false" sslProtocol="TLS" 
10                keystoreFile="conf/.keystore" keystorePass="123456"/>
11     <Connector port="8009" protocol="AJP/1.3" redirectPort="8443" />
12     <Engine name="Catalina" defaultHost="localhost">
13 
14       <Host name="localhost"  appBase="webapps"
15             unpackWARs="true" autoDeploy="true">
16         <Valve className="org.apache.catalina.valves.AccessLogValve" directory="logs"
17                prefix="localhost_access_log." suffix=".txt"
18                pattern="%h %l %u %t "%r" %s %b" />
19       </Host>
20       <Host name="www.gacl.cn" appBase="F:\JavaWebApps">
21         <Context path="" docBase="F:\JavaWebApps\JavaWebDemo1"/>
22       </Host>
23 
24     </Engine>
25   </Service>
26 </Server>      

三、網際網路上的加密原理

　　Tomcat伺服器啟動時候會啟動多個Connector(連接配接器)，而Tomcat伺服器的連接配接器又分為加密連接配接器和非加密連機器，比如：

　　這裡通路的就是使用8080端口的那個連接配接器

1  <Connector port="8080" protocol="HTTP/1.1"
2                connectionTimeout="20000"
3                redirectPort="8443" />      

　　這個Connector是一個沒有加密的連接配接器，使用"http://localhost:8080/JavaWebDemoProject/Web/1.jsp"去請求伺服器上的web資源的這個過程中，我們的請求是不加密的，要是想以一種加密的方式來通路Tomcat伺服器，那麼就要在Tomcat裡面配置一個加密的Connector。要配置一個加密連接配接器，首先應該把網際網路上的加密原理弄清楚。

3.1、對稱加密

　　采用單鑰密碼系統的加密方法，同一個密鑰可以同時用作資訊的加密和解密，這種加密方法稱為對稱加密，也稱為單密鑰加密。

　　需要對加密和解密使用相同密鑰的加密算法。由于其速度快，對稱性加密通常在消息發送方需要加密大量資料時使用。對稱性加密也稱為密鑰加密。

　　所謂對稱，就是采用這種加密方法的雙方使用方式用同樣的密鑰進行加密和解密。密鑰是控制加密及解密過程的指令。算法是一組規則，規定如何進行加密和解密。

　　加密的安全性不僅取決于加密算法本身，密鑰管理的安全性更是重要。因為加密和解密都使用同一個密鑰，如何把密鑰安全地傳遞到解密者手上就成了必須要解決的問題。

　　常用的對稱加密有：DES、IDEA、RC2、RC4、SKIPJACK、RC5、AES算法等

3.2、非對稱加密

　　非對稱加密算法需要兩個密鑰：公開密鑰（publickey）和私有密鑰（privatekey）。公開密鑰與私有密鑰是一對，如果用公開密鑰對資料進行加密，隻有用對應的私有密鑰才能解密；如果用私有密鑰對資料進行加密，那麼隻有用對應的公開密鑰才能解密。因為加密和解密使用的是兩個不同的密鑰，是以這種算法叫作非對稱加密算法。 非對稱加密算法實作機密資訊交換的基本過程是：甲方生成一對密鑰并将其中的一把作為公用密鑰向其它方公開；得到該公用密鑰的乙方使用該密鑰對機密資訊進行加密後再發送給甲方；甲方再用自己儲存的另一把專用密鑰對加密後的資訊進行解密。另一方面，甲方可以使用乙方的公鑰對機密資訊進行簽名後再發送給乙方；乙方再用自己的私匙對資料進行驗簽。

非對稱加密工作原理

　　1.A要向B發送資訊，A和B都要産生一對用于加密和解密的公鑰和私鑰。

　　2.A的私鑰保密，A的公鑰告訴B；B的私鑰保密，B的公鑰告訴A。

　　3.A要給B發送資訊時，A用B的公鑰加密資訊，因為A知道B的公鑰。

　　4.A将這個消息發給B（已經用B的公鑰加密消息）。

　　5.B收到這個消息後，B用自己的私鑰解密A的消息。其他所有收到這個封包的人都無法解密，因為隻有B才有B的私鑰

　　發送方使用接收方的公鑰對資料加密，而接收方則使用自己的私鑰解密，這樣，資訊就可以安全無誤地到達目的地了，即使被第三方截獲，由于沒有相應的私鑰，也無法進行解密。通過數字的手段保證加密過程是一個不可逆過程，即隻有用私有密鑰才能解密。

　　非對稱性加密依然沒有解決資料傳輸的安全性問題，比如A想向B發資料，B首先生成一對密鑰(公鑰和私鑰)，然後将公鑰發給A，A拿到B發給他的公鑰有就可以使用公鑰加密資料後發給B，然而在B公鑰發送給A的這個過程中，很有可能會被第三方C截獲，C截獲到B的公鑰後，也使用B的公鑰加密資料，然後發給B，B接收到資料後就暈了，因為搞不清楚接收到的資料到底是A發的還是C發的，這是其中一個問題，另一個問題就是，C截獲到B發的公鑰後，C可以自己生成一對密鑰(公鑰和私鑰)，然後發給A，A拿到公鑰後就以為是B發給他的，然後就使用公鑰加密資料發給B，發送給B的過程中被C截獲下來，由于A是用C發給他的公鑰加密資料的，而C有私鑰，是以就可以解密A加密過後的内容了，而B接收到A發給他的資料後反而解不開了，因為資料是用C的公鑰加密的，B沒有C的私鑰，是以就無法解密。是以，非對稱性加密存在一個問題：A想向B發資料，A如何确定拿到的公鑰一定是B發的呢？那麼如何解決這個問題呢？隻能靠一個第三方機構(CA機構，即證書授權中心(Certificate Authority )，或稱證書授權機構)來擔保。A想向B發資料，B首先将公鑰發給CA機構，CA機構拿到B的公鑰後跑到B的家裡問：這是你發的公鑰嗎？B确認過後說是：沒錯，是我發的！那麼此時CA機構就會為B的公鑰做擔保，生成一份數字證書給B，數字證書包含了CA的擔保認證簽名和B的公鑰，B拿到CA的這份數字證書後，就發給A，A拿到數字證書後，看到上面有CA的簽名，就可以确定目前拿到的公鑰是B發的，那麼就可以放心大膽地使用公鑰加密資料，然後發給B了。

四、https連接配接器

　　明白了網際網路上的加密原理之後，下面來看看浏覽器與伺服器互動時，浏覽器想将資料加密後再發送給伺服器，那麼該怎麼做呢？伺服器首先要向浏覽器出示一份數字證書，浏覽器看到數字證書後，就可以使用數字證書裡面的公鑰加密資料，是以要想做浏覽器和伺服器的加密資料傳輸，那麼首先得針對伺服器生成一份數字證書。然後再配置一下伺服器，讓伺服器收到浏覽器的請求之後，會向浏覽器出示它的數字證書。

4.1、生成Tomcat伺服器的數字證書

　　SUN公司提供了制作證書的工具keytool， 在JDK 1.4以後的版本中都包含了這一工具，它的位置為<JAVA_HOME>\bin\keytool.exe

1 keytool -genkey -alias tomcat -keyalg RSA      

 使用keytool生成一個名字為tomcat的證書，存放在.keystore這個密鑰庫中

指令執行完之後，作業系統的使用者檔案夾下面就會生成一個.keystore檔案，如下圖所示：

使用指令：keytool -list -keystore .keystore檢視.keystore密鑰庫裡面的所有證書

4.2、配置https連接配接器

　　将生成的.keystore密鑰庫檔案拷貝到Tomcat伺服器的conf目錄下，如下圖所示：

　　修改server.xml檔案，配置https連接配接器，代碼如下：

1  <Connector port="8443" protocol="org.apache.coyote.http11.Http11Protocol"
2                maxThreads="150" SSLEnabled="true" scheme="https" secure="true"
3                clientAuth="false" sslProtocol="TLS" 
4                keystoreFile="conf/.keystore" keystorePass="123456"/>      

　　在server.xml檔案中配置了一個端口是8443的加密連接配接器，浏覽器通路8443端口的連接配接器時，将會以加密的方式來通路web伺服器，這個連接配接器收到浏覽器的請求後，将會向浏覽器出示一份數字證書，浏覽器再用數字證書裡面的公鑰來加密資料，keystoreFile="conf/.keystore" 用來指明密鑰庫檔案的所在路徑，伺服器從密鑰庫中提驗證書時需要密碼，keystorePass="123456"指明密鑰庫的通路密碼。

　　使用"https://localhost:8443/"通路8443的加密連接配接器

　　由于密鑰庫裡面的證書是我們手工生成的，沒有經過CA的認證，是以使用"https://localhost:8443/"通路8443的加密連接配接器，浏覽器會出現"證書錯誤，導航已阻止"，浏覽器認為目前要通路的這個主機是不安全的，不推薦繼續通路，點選就可以繼續通路了，如下圖所示：

4.3、安裝數字證書

　　為了讓浏覽器信任我們生成的數字證書，需要将數字證書安裝到浏覽器中，以IE8浏覽器為例進行證書安裝說明，安裝步驟如下：

　　證書安裝成功後，重新開機IE浏覽器，使用"https://localhost:8443/"通路8443的加密連接配接器，此時浏覽器就不再提示證書錯誤了，如下圖所示：

 4.4、删除數字證書

　　以IE8為例進行說明，操作步驟如下：工具----->Internet選項

　　删除之後重新開機浏覽器即可