Java Web之Servlet的创建和详细原理

JavaWeb之Servlet

文章目录

JavaWeb之Servlet

Servlet简介：
Tomcat和Servlet的关系
Servlet的生命周期
创建一个Servlet项目
Servlet运行过程
Servlet创建原理
收尾

正值期末，项目暂缓，腾出时间，回顾总结

Servlet简介：

Servlet是Java语言编写的并且在服务器端执行的程序；
Servlet是sun公司提供的一门用于开发动态web资源的技术，是扩展和加强Web服务器端性能的首选技术；
Servlet提供了一种基于组件，平台无关性的构建Web应用的方法，从而取代传统的CGI程序的种种性能限制；
Servlet本质为API的一组接口，我们约定俗成将实现Servlet接口的Java程序，也称之为Servlet。

Tomcat和Servlet的关系

在这里插入图片描述

图一（来源百度百科）

上图中的容器即为Tomcat，
Tomcat是Web应用服务器,是Servlet和JSP的容器，
Tomcat 作为Servlet容器,负责处理（解析）客户请求,把请求传送给Servlet,并将Servlet的响应传送回给客户端，
而Servlet是一种运行在支持Java语言的服务器上的组件，Servlet最常见的用途是扩展Java Web服务器功能,提供非常安全的,可移植的,易于使用的CGI替代品！

从http协议中的请求和响应可以得知，浏览器发出的请求是一个请求文本，而浏览器接收到的也应该是一个响应文本。

细观图一：

当客户端产生一个Request^①，以文本形式被包含JVM的Web服务器(Tomcat)接收到并解析^②，解析指将请求文本封装为HttpServletRequest类型的request对象，request对象中包含请求的所有信息，可以在通过调用其对应方法获取到特定信息；

然后Tomcat通过步骤③和步骤④，创建Servlet实例和对其初始化，并且将步骤①解析获得的request对象通过
步骤⑤service(HttpServletRequest req, HttpServletResponse resp)，传入Servlet；

Servlet在将对应的请求信息进行处理后，会将处理结果响应信息作为一个HttpServletResponse类型的response对象返回给Tomcat^⑥，然后Tomcat将response对象转化为响应文本返回给浏览器^⑦；

当服务器不再需要Servlet对象或者需要重新装入新实例时，Web服务器会调用其destroy()方法^⑧，释放掉内存。

Servlet的生命周期

Servlet初始化(实例并且调用其init()方法)的时机由配置项中load-on-startup配置决定：

1)load-on-startup元素标记容器是否在启动的时候就加载这个servlet(实例化并调用其init()方法)。

2)它的值必须是一个整数，表示servlet应该被载入的顺序

2)当值为0或者大于0时，表示容器在应用启动时就加载并初始化这个servlet；

3)当值小于0或者没有指定时，则表示容器在该servlet被选择时才会去加载。

4)正数的值越小，该servlet的优先级越高，应用启动时就越先加载。

5)当值相同时，容器就会自己选择顺序来加载

创建一个Servlet项目

需求：

JDK
Tomcat
IDEA/Eclipse(这里以IDEA为例)

左上角点击 File -> New -> Project -> 新建一个 Web Application 项目,设置项目名称：First_Servlet
左上角点击 File -> Project Structure ->Project,选择JDK(这里ide可能会默认配置好)
左上角点击 File -> Project Structure ->Modules，右击项目名add 添加Web模块
右键项目文件中的web文件夹，添加classes文件夹用来存放编译生成的类文件和lib文件夹用来存放依赖包
左上角点击 File -> Project Structure ->Modules ->paths,修改output path和test output path 为我们生成的classes文件夹
左上角点击 File -> Project Structure ->Modules ->Dependencies ->点击 + 号 ->JARs or directories,选择之前生成的lib文件

结果为生成下图选中项：
左上角点击 File -> Project Structure ->Modules ->Dependencies ->选中上一步生成的lib ->点击 + 号 ->library->Tomcat,最后点击ok
右键src，新建一个Servlet文件，命名为myServlet，并且在生成的类中重写doGet和doPost方法，为如下代码：

@WebServlet(name = "myServlet")
public class myServlet extends HttpServlet {

    public void doGet(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response)
            throws ServletException, IOException {
        this.doPost(request, response);
    }

    public void doPost(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response)
            throws ServletException, IOException {
        response.setCharacterEncoding("UTF-8");    //设置响应的字符集格式为UTF-8
        response.setContentType("text/html");  //设置响应正文的MIME类型
        PrintWriter out = response.getWriter();    //返回一个PrintWriter对象，Servlet使用它来输出字符串形式的正文数据
        out.println("<!DOCTYPE HTML PUBLIC \"-//W3C//DTD HTML 4.01 Transitional//EN\">");
        out.println("<HTML>");
        out.println("  <HEAD><TITLE>过年好</TITLE></HEAD>");
        out.println("  <BODY>");
        out.println("    <table border='0' align='center'>");
        out.println("            <tr><td bgcolor='skyblue'colspan=2>过年好</td></tr>");
        out.println("     </table>");
        out.println("  </BODY>");
        out.println("</HTML>");
        out.flush();
        out.close();
    }
}

配置web.xml，添加servlet-mapping也就是访问的URL

<servlet>
        <servlet-name>myServlet</servlet-name>
        <servlet-class>myServlet</servlet-class>
    </servlet>

    <servlet-mapping>
        <servlet-name>myServlet</servlet-name>
        <url-pattern>/testServlet</url-pattern>
    </servlet-mapping>

配置Tomcat，Edit Config ->右上+号 -> Tomcat Server -> local -> Server -> Config ,选中App server 为tomcat

也可以在Deployment中配置项目根目录
点击运行项目浏览器访问http://localhost:8081/First_Servlet/testServlet

大功告成！忙活这么久，目的大家也看出来了，就是想给大家拜个早年！好了就到这里了！
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额，开玩笑，我们继续

Servlet运行过程

经过第二部分—Tomcat和Servlet的关系了解到，Servlet始于init()，调用于service(),消亡于destroy()，当我们为什么只需重写其doGet和doPost就能实现一个简单的请求？
观下图：

在这里插入图片描述
为了更加直观，清楚的观察调用顺序，我再次整理了Servlet类中的方法，如下：
关键方法在调用时，在控制台进行打印处理：

@WebServlet(name = "myServlet")
public class myServlet extends HttpServlet {

    public void doGet(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response)
            throws ServletException, IOException {
        System.out.println("***********************************************************************");
        System.out.println("do get");
        System.out.println("***********************************************************************");
       response.setCharacterEncoding("UTF-8");    //设置响应的字符集格式为UTF-8
        response.setContentType("text/html");  //设置响应正文的MIME类型
        PrintWriter out = response.getWriter();    //返回一个PrintWriter对象，Servlet使用它来输出字符串形式的正文数据
        out.println("<!DOCTYPE HTML PUBLIC \"-//W3C//DTD HTML 4.01 Transitional//EN\">");
        out.println("<HTML>");
        out.println("  <HEAD><TITLE>过年好</TITLE></HEAD>");
        out.println("  <BODY>");
        out.println("    <table border='0' align='center'>");
        out.println("            <tr><td bgcolor='skyblue'colspan=2>过年好</td></tr>");
        out.println("     </table>");
        out.println("  </BODY>");
        out.println("</HTML>");
        out.flush();
        out.close();
    }

    public void doPost(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response)
            throws ServletException, IOException {

        System.out.println("***********************************************************************");
        System.out.println("do post");
        System.out.println("***********************************************************************");

        response.setCharacterEncoding("UTF-8");    //设置响应的字符集格式为UTF-8
        response.setContentType("text/html");  //设置响应正文的MIME类型
        PrintWriter out = response.getWriter();    //返回一个PrintWriter对象，Servlet使用它来输出字符串形式的正文数据
        out.println("<!DOCTYPE HTML PUBLIC \"-//W3C//DTD HTML 4.01 Transitional//EN\">");
        out.println("<HTML>");
        out.println("  <HEAD><TITLE>过年好</TITLE></HEAD>");
        out.println("  <BODY>");
        out.println("    <table border='0' align='center'>");
        out.println("            <tr><td bgcolor='skyblue'colspan=2>过年好</td></tr>");
        out.println("     </table>");
        out.println("  </BODY>");
        out.println("</HTML>");
        out.flush();
        out.close();
    }

    @Override
    protected void service(HttpServletRequest req, HttpServletResponse resp) throws ServletException, IOException {
        System.out.println("***********************************************************************");
        System.out.println("service");
        System.out.println("***********************************************************************");
        super.service(req, resp);
    }

    @Override
    public void init() throws ServletException {
        System.out.println("***********************************************************************");
        System.out.println("Init");
        System.out.println("***********************************************************************");
        super.init();
    }

    @Override
    public void destroy() {
        System.out.println("***********************************************************************");
        System.out.println("destroy");
        System.out.println("***********************************************************************");
        super.destroy();
    }
}

点击运行，然后tomcat服务启动，Output如下，可见，我们自定义的Servlet并未启动(调用init()方法)，原因是这里我们并未配置其load-on-startup属性，采用默认的被调用时(访问URL)初始化
在这里插入图片描述

我们在web.xml中添加load-on-startup配置，设置为1，在容器启动时加载：

    <servlet>
        <servlet-name>myServlet</servlet-name>
        <servlet-class>myServlet</servlet-class>
        <load-on-startup>1</load-on-startup>
    </servlet>

Output 如下：可见在Tomcat容器初始化时，调用了Servlet的初始化方法

在这里插入图片描述
当我们访问URL时，Output如下(load-on-startup配置为1)：

通过上面的处理可以清楚的看出，Servlet的运行过程，在初始化后当有URL访问Tomcat容器，会调用Servlet的service()方法，然后由进行判断,获取具体的请求类型，再调用具体的处理请求的方法，doGet()/doPost()/doPut()等系列方法，这里我们对doGet()/doPost()的重写就是我们自定义的具体处理方法！

Servlet创建原理

在IDEA中将鼠标放在我们自定义Servlet类上，然后快捷键Ctrl+H,查看类的继承关系
在这里插入图片描述
myServlet(自定义Servlet)直接继承自httpServlet，

而httpServlet继承自GenericServlet，

GenericServlet实现了两个核心接口Servlet, ServletConfig

其实，我们自定义Servlet根本上是，实现两个核心接口Servlet, ServletConfig，而GenericServlet(通用Servlet)和httpServlet的出现只是为了简化编写Servlet的过程，所以当我们简单的自定义一个Servlet 时只需重写其具体对请求的处理方法。

Servlet接口：

可以看出Servlet接口定义的是，我们前面说到的Servlet运行过去的核心方法，包括初始化，调用和销毁，还有就是getServletConfig()获得配置对象ServletConfig，这个对象在我们在对Servlet初始化时，作为init()的形参传入,init(ServletConfig config);
还有一个getServletInfo()方法，这个需要我们在自定义类里重写，返回由我们自己定义的Servlet的信息。

ServletConfig接口：

ServletContext对象：
Tomcat为每个web项目都创建一个ServletContext实例，tomcat在启动时创建，服务器关闭时销毁，在一个web项目中共享数据，管理web项目资源，为整个web配置公共信息等，通俗点讲，就是一个web项目，就存在一个ServletContext实例，每个Servlet读可以访问到它。
getServletName(); //获取servlet的名称，也就是我们在web.xml中配置的servlet-name
getServletContext(); //获取ServletContext对象
getInitParameter(String); //获取在servlet中初始化参数的值。这里注意与全局初始化参数的区分。这个获取的只是在该servlet下的初始化参数
getInitParameterNames(); //获取在Servlet中所有初始化参数的名字，也就是key值，可以通过key值，来找到各个初始化参数的value值。注意返回的是枚举类型

收尾

最后，既然我们了解到了，我们的请求经过浏览器到了Tomcat经过了处理，封装成了HttpServletRequest和HttpServletResponse，被Servlet的service()方法接收，我们再来仔细理解下面这两个熟悉而又陌生的概念。
请求转发：

request.getRequestDispatcher(String path).forward(request,response); //方法一

特点：
浏览器发起一次请求，就是将用户的请求，连同请求信息等内容，一起转发到服务器的另外一个servlet去处理，它不会丢失request对象的信息；
例如在前面的处理请求的方法(doGet/doPost)中我们进行请求转发调用方法一，path对应的servlet将直接活动我们传入的forward的参数；
这一过程是服务器内部完成的，所有只能在同一web项目；
浏览器中url不会改变，也就是浏览器不知道服务器做了什么，是服务器帮我们跳转页面的，并且在转发后的页面，能够继续使用原先的request，因为是原先的request，所以request域中的属性都可以继续获取到。
在这里插入图片描述

重定向：

response.sendRedirect((String path);//方法二

特点：

实际是两次HTTP请求，服务器端在响应第一次请求的时候，让浏览器再向另外一个URL发出请求，从而达到转发的目的；
redirect() 会丢失request的所有信息它属于页面级的重定向；
服务器告诉浏览器要跳转的页面，是浏览器主动去跳转的页面，浏览器知道，也浏览器的地址栏中url会变，是浏览器重新发起一个请求到另外一个页面，所以request是重新发起的，跟请求转发不一样。

在这里插入图片描述

有了前面Servlet的知识，趁热打铁，对请求转发和重定向的概念也是很随意的理解了！

最后

myServlet源码

下一篇，准备写到
Spring中Servlet是怎么工作的？
为什么我们在Spring或者Spring Boot项目中进行Get/Post请求，没有看到对Servlet接口的重写？