Servlet的应用

Servlet是一种独立于平台和协议的服务器端的Java应用程序，可以生成动态的web页面。它担当Web浏览器或其他http客户程序发出请求、

与http服务器上的数据库或应用程序之间交互的中间层。

动态的web页面 : 所谓动态网页，就是在不同时刻或不同条件下访问Web服务器上的同一个页面时，浏览器会获得不同的内容。

•主要内容:Web应用程序开发过程、Servlet的运行原理、Servlet的生命周期等。

Java Web应用程序的开发过程

•开发Java Web应用程序的大致流程

–设计目录结构：根据具体业务需要，遵照规范的目录结构设计好Web应用程序的目录结构。

–编写Web应用程序代码：编写业务逻辑所需的Java代码。

–编写部署描述文件：把Servlet、初始化参数等定义到部署描述文件web.xml中。

–编译代码：把编写好的Java源代码编译成字节码。

–将Web应用程序打包：把整个Web应用程序打成War包，以方便部署。

–部署Web应用程序：把打好的War包部署到Web服务器上。

–执行Web应用程序：启动Web服务器，利用客户端浏览器进行访问测试。

注意：在具体的开发过程中，一般都会使用IDE工具，使用IDE工具进行Web应用程序开发时，

只需要开发人员完成前三个步骤，其他步骤IDE工具可以自动完成。

Servlet概述

•Servlet是用Java编写的Server端程序，它与协议和平台无关。Servlet运行于Java服务器中。
•Java Servlet可以动态地扩展服务器的能力，并采用请求-响应模式提供Web服务。

Servlet简介

•Servlet是使用Java Servlet应用程序设计接口及相关类和方法的Java程序。它在Web服务器上或应用服务器上运行并扩展

了该服务器的能力。Servlet装入Web服务器并在Web服务器内执行。

•Servlet是以Java技术为基础的服务器端应用程序组件，Servlet的客户端可以提出请求并获得该请求的响应，它可以是任何

Java程序、浏览器或任何设备。

Servlet运行原理

当Web服务器接收到一个HTTP请求时，它会先判断请求内容——如果是静态网页数据，Web服务器将会自行处理，

然后产生响应信息；如果牵涉到动态数据，Web服务器会将请求转交给Servlet容器。此时Servlet容器会找到对应的

处理该请求的Servlet实例来处理，结果会送回Web服务器，再由Web服务器传回用户端。

•针对同一个Servlet，Servlet容器会在第一次收到http请求时建立一个Servlet实例，然后启动一个线程。第二次收到http请

求时，Servlet容器无须建立相同的Servlet实例，而是启动第二个线程来服务客户端请求。所以多线程方式不但可以提高

Web应用程序的执行效率，也可以降低Web服务器的系统负担。

Servlet的优点

–可移植性好：Servlet是用Java语言编写的，具有完善的Servlet API标准，企业编写的Servlet程序，可以轻松地移植到其他服务器中。

–执行效率高：Servlet请求到来的时候激活Servlet，请求处理完，等待新的请求，新的请求将生成一个线程而不是进程。

–使用方便：Servlet可以轻松地处理HTML表单数据，并读取和设置HTTP头，处理Cookie，跟踪会话。

Servlet示例

手动编写一个Servlet类,用servlet向浏览器输出“FirstServlet”。

创建一个web目录

1.实现HttpServlet接口（默认）

web.xml

启动tomcat，观察日志

在浏览器输入： http://localhost:8080/servlet_1/servlet/test1，观察控制台日志

test1给初始化了，调用init接口

然后无轮在输入几次servlet，都不会再打印（test1 is inited），因为test1只是在初始化时候调用一次

在浏览器输入： http://localhost:8080/servlet_1/servlet/test1，观察页面

2.实现HttpServlet接口

web.xml增加

浏览器输入：http://localhost:8080/servlet_1/servlet/test2

控制台初始化test2，调用init方法，然后调用service，然后无轮在输入几次servlet，都不会再初始化servlet，和test1一样

浏览器空白，因为实现GenericServlet接口，调用的是service方法

总结，浏览器发出http请求后，如http://localhost:8080/servlet_1/servlet/test1，web容器根据/servlet/test1从web.xml中找到了名为test1的servlet，

<servlet-mapping>
    <servlet-name>test1</servlet-name>
    <url-pattern>/servlet/test1</url-pattern>
  </servlet-mapping>

，再往上找test1的servlet

  <servlet>
    <servlet-name>test1</servlet-name>
    <servlet-class>lqy.test1</servlet-class>
  </servlet>

根据<servlet-class>lqy.test1</servlet-class>找到那个servlet的java类，然后处理请求

Servlet的生命周期

•在代码中，Servlet生命周期由接口javax.servlet.Servlet定义。所有的Servlet必须直接或间接地实现javax.servlet.Servlet接口，这样

才能在Servlet容器中运行。Servlet提供service方法、init方法和destroy方法等。在Servlet的生命周期中，运行javax.servlet.Servlet

接口中定义的这些方法，方法会在特定时间按照一定的顺序被调用

Servlet的运行过程

•Servlet程序是由WEB服务器调用，web服务器收到客户端的Servlet访问请求后：

①Web服务器首先检查是否已经装载并创建了该Servlet的实例对象。如果是，

则直接执行第④步，否则，执行第②步。

②装载并创建该Servlet的一个实例对象。

③调用Servlet实例对象的init()方法。

④创建一个用于封装HTTP请求消息的HttpServletRequest对象和一个代表HTTP响应消息的HttpServletResponse对象，然后调用Servlet的service()方法并将请求和响应对象作为参数传递进去。

⑤WEB应用程序被停止或重新启动之前，Servlet引擎将卸载Servlet，并在卸载之前调用Servlet的destroy()方法。

Servlet如何被加载和实例化

•Servlet容器负责实例化和加载Servlet，这个过程可以在Servlet容器加载时执行，可以在Servlet响应请求时执行，也可以在两者之间的任何时候执行。

•Servlet 容器加载完Servlet之后，首先必须初始化它。初始化时Servlet调用init()方法，该方法可以以一个ServletConfig类型的引用为参数，该参数可以让Servlet从部署描述符文件中读取一些键值对形式的参数值，以初始化这些数据，ServletConfig对象的引用还可以让Servlet接受ServletContext对象。

Servlet如何处理请求

•Servlet被初始化以后，就处于能响应请求的就绪状态。每个Servlet都有一个请求的Servlet Request对象和响应的Servlet Response对象。

•Servlet还可以实现ServletRequest和ServletResponse接口。ServletRequest接口可以让Servlet获取客户端请求中的参数，如request信息、协议类型等。Servlet可以从ServletInputStream流中读取request数据。ServletResponse接口允许Servlet设置response headers和status codes。实现这个接口可以使Servlet能访问ServletOutputStream流，用来向客户端返回数据。

Servlet如何被释放

•Servlet 容器可以随时使用或释放Servlet。当Servlet 容器判断一个Servlet应当被释放时(例如容器准备释放或需要回收资源)，容器必须让Servlet 能释放其正在使用的任何资源，并保存持续性的状态信息。

•在Servlet 容器释放一个Servlet之前，必须让其完成当前实例的service方法或是等到时间超时。当容器释放一个Servlet以后，容器必须彻底释放该Servlet并将其标明为可回收的，此时容器将不能再将请求转发给它。

在Eclipse中开发Servlet

在eclipse中新建一个web project工程，eclipse会自动创建下图所示目录结构：

使用Servlet API

•Servlet API中定义了一整套的接口和类，让开发人员很容易地开发出一个Servlet，这套接口和类的继承层次：

•Servlet接口SUN公司定义了两个默认实现类，分别为：GenericServlet、HttpServlet。

Servlet接口实现类

•HttpServlet指能够处理HTTP请求的servlet，它在原有Servlet接口上添加了一些与HTTP协议处理方法，它比Servlet接口的功能更为强大。因此开发人员在编写Servlet时，通常应继承这个类，而避免直接去实现Servlet接口。

•HttpServlet在实现Servlet接口时，覆写了service方法，该方法体内的代码会自动判断用户的请求方式，如为GET请求，则调用HttpServlet的doGet方法，如为Post请求，则调用doPost方法。因此，开发人员在编写Servlet时，通常只需要覆写doGet或doPost方法，而不要去覆写service方法。

Servlet的一些细节(1)

•由于客户端是通过URL地址访问web服务器中的资源，所以Servlet程序若想被外界访问，必须把servlet程序映射到一个URL地址上，这个工作在web.xml文件中使用<servlet>元素和<servlet-mapping>元素完成。

•<servlet>元素用于注册Servlet，它包含有两个主要的子元素：<servlet-name>和<servlet-class>，分别用于设置Servlet的注册名称和Servlet的完整类名。

•一个<servlet-mapping>元素用于映射一个已注册的Servlet的一个对外访问路径，它包含有两个子元素：<servlet-name>和<url-pattern>，分别用于指定Servlet的注册名称和Servlet的对外访问路径。

例如：

<web-app>

<servlet>

<servlet-name>AnyName</servlet-name>

<servlet-class>HelloServlet</servlet-class>

</servlet>

<servlet-mapping>

<servlet-name>AnyName</servlet-name>

<url-pattern>/demo/hello.html</url-pattern>

</servlet-mapping>

</web-app>

Servlet的一些细节(2)

•同一个Servlet可以被映射到多个URL上，即多个<servlet-mapping>元素的<servlet-name>子元素的设置值可以是同一个Servlet的注册名。

•在Servlet映射到的URL中也可以使用*通配符，但是只能有两种固定的格式：一种格式是“*.扩展名”，另一种格式是以正斜杠（/）开头并以“/*”结尾。

Servlet的一些细节(3)

对于如下的一些映射关系：

•Servlet1 映射到 /abc/*

•Servlet2 映射到 /*

•Servlet3 映射到 /abc

•Servlet4 映射到 *.do

问题：

•当请求URL为“/abc/a.html”，“/abc/*”和“/*”都匹配，哪个servlet响应

Servlet引擎将调用Servlet1。

•当请求URL为“/abc”时，“/abc/*”和“/abc”都匹配，哪个servlet响应

Servlet引擎将调用Servlet3。

•当请求URL为“/abc/a.do”时，“/abc/*”和“*.do”都匹配，哪个servlet响应

Servlet引擎将调用Servlet1。

•当请求URL为“/a.do”时，“/*”和“*.do”都匹配，哪个servlet响应

Servlet引擎将调用Servlet2。

•当请求URL为“/xxx/yyy/a.do”时，“/*”和“*.do”都匹配，哪个servlet响应

Servlet引擎将调用Servlet2。

Servlet的一些细节(4)

•Servlet是一个供其他Java程序（Servlet引擎）调用的Java类，它不能独立运行，它的运行完全由Servlet引擎来控制和调度。

•

•针对客户端的多次Servlet请求，通常情况下，服务器只会创建一个Servlet实例对象，也就是说Servlet实例对象一旦创建，它就会驻留在内存中，为后续的其它请求服务，直至web容器退出，servlet实例对象才会销毁。

•

•在Servlet的整个生命周期内，Servlet的init方法只被调用一次。而对一个Servlet的每次访问请求都导致Servlet引擎调用一次servlet的service方法。对于每次访问请求，Servlet引擎都会创建一个新的HttpServletRequest请求对象和一个新的HttpServletResponse响应对象，然后将这两个对象作为参数传递给它调用的Servlet的service()方法，service方法再根据请求方式分别调用doXXX方法。

Servlet的一些细节(5)

•如果在<servlet>元素中配置了一个<load-on-startup>元素，那么WEB应用程序在启动时，就会装载并创建Servlet的实例对象、以及调用Servlet实例对象的init()方法。

举例：

<servlet>

<servlet-name>invoker</servlet-name>

<servlet-class>

org.apache.catalina.servlets.InvokerServlet

</servlet-class>

<load-on-startup>2</load-on-startup>

</servlet>

•用途：为web应用写一个InitServlet，这个servlet配置为启动时装载，为整个web应用创建必要的数据库表和数据。

Servlet的一些细节(6)

•如果某个Servlet的映射路径仅仅为一个正斜杠（/），那么这个Servlet就成为当前Web应用程序的缺省Servlet。

•凡是在web.xml文件中找不到匹配的<servlet-mapping>元素的URL，它们的访问请求都将交给缺省Servlet处理，也就是说，缺省Servlet用于处理所有其他Servlet都不处理的访问请求。

•在<tomcat的安装目录>\conf\web.xml文件中，注册了一个名称为org.apache.catalina.servlets.DefaultServlet的Servlet，并将这个Servlet设置为了缺省Servlet。

•当访问Tomcat服务器中的某个静态HTML文件和图片时，实际上是在访问这个缺省Servlet。

Servlet的一些细节(7)—线程安全

•       当多个客户端并发访问同一个Servlet时，web服务器会为每一个客户端的访问请求创建一个线程，并在这个线程上调用Servlet的service方法，因此service方法内如果访问了同一个资源的话，就有可能引发线程安全问题。

•       如果某个Servlet实现了SingleThreadModel接口，那么Servlet引擎将以单线程模式来调用其service方法。

•       SingleThreadModel接口中没有定义任何方法，只要在Servlet类的定义中增加实现SingleThreadModel接口的声明即可。 

•       对于实现了SingleThreadModel接口的Servlet，Servlet引擎仍然支持对该Servlet的多线程并发访问，其采用的方式是产生多个Servlet实例对象，并发的每个线程分别调用一个独立的Servlet实例对象。

•       实现SingleThreadModel接口并不能真正解决Servlet的线程安全问题，因为Servlet引擎会创建多个Servlet实例对象，而真正意义上解决多线程安全问题是指一个Servlet实例对象被多个线程同时调用的问题。事实上，在Servlet API2.4中，已经将SingleThreadModel标记为Deprecated（过时的）。 

Servlet开发基础（第三次课）