java 之 Servlet

Servlet简介

Servlet是sun公司提供的一门用于开发动态web资源的技术。
Sun公司在其API中提供了一个servlet接口,用户若想开发一个动态web资源(即开发一个Java程序向浏览器输出数据),需要完成以下2个步骤:
编写一个Java类,实现servlet接口。
把开发好的Java类部署到web服务器中。
快速入门,用servlet向浏览器输出“hello servlet”
阅读Servlet API,解决两个问题:
输出hello servlet的java代码应该写在servlet的哪个方法内?
如何向IE浏览器输出数据?

Servlet在web应用中的位置

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执行过程

客户端发出请求http://localhost:8080/Demo1/abc
根据web.xml文件的配置,找到<url-pattern>子元素的值“/hello”的<servlet-mapping>元素
读取<servlet-mapping>元素的<servlet-name>子元素的值,由此确定Servlet的名字为”HelloServlet”
找到<servlet-name>值为HelloServlet的<servlet>元素
读取<servlet>元素的<servlet-class>子元素的值,由此确定Servlet的类名为cn.itcast.HelloServlet。
到Tomcat安装目录/webapps/Demo1/WEB-INF/classes/cn/itcast目录下查找到HelloServlet.class文件

执行过程图解

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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:
    Web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。
    装载并创建该Servlet的一个实例对象。 
    调用Servlet实例对象的init()方法。
    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。
    WEB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。

在Eclipse中开发Servlet

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Servlet接口实现类

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

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)

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Servlet的一些细节(2)

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Servlet的一些细节(3)

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Servlet的一些细节(4)

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Servlet的生命周期

    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。 

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 API 2.4中,已经将SingleThreadModel标记为Deprecated(过时的)。

解决并发问题

解决并发出现的问题,可以采用以下方式:
使用Java同步机制对多线程同步:运行效率低
使用SingleThreadModel接口
合理决定在Servlet中定义的变量的作用域

ServletConfig对象

    在Servlet的配置文件中,可以使用一个或多个<init-param>标签为servlet配置一些初始化参数。

    当servlet配置了初始化参数后,web容器在创建servlet实例对象时,会自动将这些初始化参数封装到ServletConfig对象中,并在调用servlet的init方法时,将ServletConfig对象传递给servlet。进而,程序员通过ServletConfig对象就可以得到当前servlet的初始化参数信息。

阅读ServletConfig API,并举例说明该对象的作用:
    获得字符集编码
    获得数据库连接信息

ServletContext

    WEB容器在启动时,它会为每个WEB应用程序都创建一个对应的ServletContext对象,它代表当前web应用。

    ServletConfig对象中维护了ServletContext对象的引用,开发人员在编写servlet时,可以通过ServletConfig.getServletContext方法获得ServletContext对象。

    由于一个WEB应用中的所有Servlet共享同一个ServletContext对象,因此Servlet对象之间可以通过ServletContext对象来实现通讯。ServletContext对象通常也被称之为context域对象。

    查看ServletContext API文档,了解ServletContext对象的功能

ServletContext应用

多个Servlet通过ServletContext对象实现数据共享。
获取WEB应用的初始化参数。
实现Servlet的转发。
利用ServletContext对象读取资源文件。
    .properties文件(属性文件)
    得到文件路径(ServletContext.getRealPath(),ServletContext.getReaourceAsStream())
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