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servlet 入门详解

Servlet是一种服务器端的编程语言，是J2EE中比较关键的组成部分。Servlet本质上也是Java类，编写Servlet需要遵循java的基本语法，但是与一般的Java类不同的是Servlet是只能运行在服务器端的Java类，而且必须遵循特殊的规范，在运行过程中有自己的生命周期，这些特性都是Servlet所独有的。另外Servlet和HTTP协议是紧密联系的，所以使用Servlet几乎可以处理HTTP协议所有方面的内容。

Servlet容器

一般用Tomcat来做Servlet容器，Tomcat的容器分为四个等级，真正管理Servlet的容器是Context容器，一个Context对应一个Web工程,Context容器是直接管理Servlet在容器中的包装类Wrapper，所以Context容器如何运行将直接影响Servlet的工作方式。

工作流程

当客户端浏览器向服务器请求一个 Servlet 时，服务器收到该请求后，首先到容器中检索与请求匹配的 Servlet 实例是否已经存在。

a. 若不存在，则 Servlet 容器负责加载并实例化出该类 Servlet的一个实例对象，接着容器框架负责调用该实例的 init() 方法来对实例做一些初始化工作，然后Servlet 容器运行该实例的 service() 方法。

b. 若 Servlet 实例已经存在，则容器框架直接调用该实例的 service() 方法。service() 方法在运行时，自动派遣运行与用户请求相对应的 doXX() 方法来响应用户发起的请求。通常每个Servlet类在容器中只存在一个实例，每当请求到来时，则分配一条线程来处理该请求。

处理请求流程如下：

1、Servlet容器会创建一个请求对象ServletRequst，其中封装了用户请求的信息，以便处理客户端请求，此外还会创建一个响应对象ServletResponse，用于响应客户端请求，想客户端返回数据。

2、然后Servlet容器把创建好的ServletRequst和ServletResponse对象传给用户所请求的Servlet。

3、Servlet利用ServletResponse包含的数据和自身的业务逻辑处理请求，并把处理好的结果写在ServletResponse中，最后Servlet容器把响应结果传给用户。

生命周期

1. 加载和实例化

如果Servlet容器还没实例化一个Servlet对象，此时容器装载和实例化一个 Servlet。创建出该 Servlet 类的一个实例。如果已经存在一个Servlet对象，此时不再创建新实例。

2. 初始化

在产生 Servlet 实例后，容器负责调用该 Servlet 实例的 init() 方法，在处理用户请求之前，来做一些额外的初始化工作。

3. 处理请求

当 Servlet 容器接收到一个 Servlet 请求时，便运行与之对应的 Servlet 实例的 service() 方法，service() 方法根据用户的请求调用相对应的doGet或doPost 方法来处理用户请求。然后再进入对应的方法中调用逻辑层的方法，实现对客户的响应。

4. 销毁

当 Servlet 容器决定将一个 Servlet 从服务器中移除时 ( 如 Servlet 文件被更新 )，便调用该 Servlet 实例的 destroy() 方法，在销毁该 Servlet 实例之前，来做一些其他的工作。

注意：(1)(2)(4) 在Servlet的整个生命周期中只会被执行一次。

创建Servlet对象

1. Servlet容器启动时：读取web.xml配置文件中的信息，构造指定的Servlet对象，创建ServletConfig对象，同时将ServletConfig对象作为参数来调用Servlet对象的init方法。

2. 在Servlet容器启动后：客户首次向Servlet发出请求，Servlet容器会判断内存中是否存在指定的Servlet对象，如果没有则创建它，然后根据客户的请求创建HttpRequest、HttpResponse对象，从而调用Servlet 对象的service方法。

3. Servlet容器在启动时自动创建Servlet，这是由在web.xml文件中为Servlet设置的<load-on-startup>属性决定的。从中我们也能看到同一个类型的Servlet对象在Servlet容器中以单例的形式存在。web.xml配置如下：

<servlet>
        <servlet-name>Init</servlet-name>
        <servlet-class>org.xl.servlet.InitServlet</servlet-class>
        <load-on-startup>1</load-on-startup>
</servlet>

Servlet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。大家重点理解下面两句即可：

(1) Servlet是单实例多线程的，如果存在可以修改的成员变量将会出现线程安全问题。

(2) 使用Servlet最好保证Servlet是无状态的，也就是没有可以修改的成员变量。

Servlet部署

客户端通过URL地址访问web服务器中的资源，所以若想访问Servlet必须要把servlet程序映射到一个URL地址上，在web.xml文件中使用<servlet>元素和<servlet-mapping>元素完成，如上面的实例。

1. <servlet>用于注册Servlet，包含了<servlet-name>和<servlet-class>两个子元素，分别用于设置servlet的名称以及servlet的类名。

2. <servlet-mapping>用于映射上面<servlet>中的对外访问路径，同样包含<servlet-name>和<url-pattern>两个元素，分别用于设置servlet的名称以及servlet的对外访问路径。

在servlet映射到URL有两种格式：

1.“*.扩展名”

2.以正斜杠（/）开头并以“/*”结尾。

完整请求流程

1. Web Client 向Servlet容器（Tomcat）发出Http请求

2. Servlet容器接收Web Client的请求

3. Servlet容器创建一个HttpRequest对象，将Web Client请求的信息封装到这个对象中。

4. Servlet容器创建一个HttpResponse对象

5. Servlet容器调用HttpServlet对象的service方法，把HttpRequest对象与HttpResponse对象作为参数传给 HttpServlet 对象。

6. HttpServlet调用HttpRequest对象的有关方法，获取Http请求信息。

7. HttpServlet调用HttpResponse对象的有关方法，生成响应数据。

8. Servlet容器把HttpServlet的响应结果传给Web Client。

例子

//test.html
<html>  
    <head>  
    <meta http-equiv="Content-Type" content="text/html; charset=gb2312" />  
        <title>登录</title>  
    </head>  
    <body>  
          
        <form action="http://localhost:8080/loginServlet/LoginServlet" method="post">  
            用户：<input type="text" name="username" /><br/>  
            密码：<input type="password" name="password" /><br/>  
            <input type="submit" value="登录" />  
              
        </form>  
    </body>  
</html>

//LoginServlet.jsp
import java.io.*;  
import javax.servlet.*;  
import javax.servlet.http.*;  
  
public class LoginServlet extends HttpServlet {  
    //重写doGet方法  
    public void doGet(HttpServletRequest request,  
            HttpServletResponse response)  
     throws ServletException,  
            IOException {  
        String username = request.getParameter("username");     
        String password = request.getParameter("password");        
          
        //服务器端打印信息  
        //System.out.println("username=" + username);  
        //System.out.println("password=" + password);  
        //设置编码格式  
        response.setContentType("text/html;charset=GB18030");  
          
        //返回html页面  
        response.getWriter().println("<html>");  
        response.getWriter().println("<head>");     
        response.getWriter().println("<title>登录信息</title>");      
        response.getWriter().println("</head>");    
        response.getWriter().println("<body>");     
        response.getWriter().println("欢迎【" + username + "】用户登录成功！！！");    
        response.getWriter().println("</body>");    
        response.getWriter().println("</html>");  
        }                     
    //重写doPost方法  
    public void doPost(HttpServletRequest request,  
            HttpServletResponse response)  
    throws ServletException,  
            IOException {  
        doGet(request, response);                     
    }       
}

//web.xml
<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>  
<web-app version="2.4"   
    xmlns="http://java.sun.com/xml/ns/j2ee"   
    xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"   
    xsi:schemaLocation="http://java.sun.com/xml/ns/j2ee   
    http://java.sun.com/xml/ns/j2ee/web-app_2_4.xsd">  
    <servlet>  
        <servlet-name>MyServlet</servlet-name>  
        <servlet-class>LoginServlet</servlet-class>  
    </servlet>  
  
    <servlet-mapping>  
        <servlet-name>MyServlet</servlet-name>  
            <url-pattern>/LoginServlet</url-pattern>  
    </servlet-mapping>  
</web-app>

执行结果：

总结

1. 当servlet被部署在应用服务器中（应用服务器中用于管理Java组件的部分被抽象成为容器）以后，由容器控制servlet的生命周期。

2. 除非特殊制定，否则在容器启动的时候，servlet是不会被加载的，servlet只会在第一次请求的时候被加载和实例化。

3. servlet一旦被加载，一般不会从容器中删除，直至应用服务器关闭或重新启动。但当容器做内存回收动作时，servlet有可能被删除。也正是因为这个原因，第一次访问servlet所用的时间要大大多于以后访问所用的时间。