Servlet技术实战

Servlet的框架是由两个java包组成的：javax.servlet和javax.servlet.http.     

javax.servlet包含了支持普通协议无关的Servlet的类。

javax.servlet.http包括了对HTTP协议的特别支持。
　　servlet的框架的核心是javax.servlet.Servlet接口，所有的Servlet都必须实现这一接口。在Servlet接口中定义了5个方法，其中有3个方法代表了Servlet的生命周期：
　　(1)init方法，负责初始化Servlet对象
　　(2)service方法，负责初始响应客户的请求
    (3)destroy方法，当Servlet对象退出生命周期时，负责释放占用的资源

 

由上图可知，GenericServlet实现了Servlet接口，HttpServlet扩展了GenericServlet。用户开发自己的Servlet类时，扩展HttpServlet类即可。如果Servlet类扩展了HttpServlet类，通常不必实现service方法，因为HttpServlet类已经实现了service方法。在HttpServlet的service方法中，首先从HttpServletRequest对象中获取HTTP请求方式的信息，然后再根据请求方式调用相应的方法。
该方法的声明形式如下：
protected void service(HttpServletRequest request,HttpServletResponse response)
throws ServletException,IOException
在HttpServlet的service方法中，有两个参数：HttpServletRequest和HttpServletResponse，这两个类分别扩展了javax.servlet.ServletRequest和javax.servlet.ServletResponse接口。
ServletRequest接口：ServletRequest接口封装了客户请求信息，如客户请求方式、参数名和参数值、客户端正在使用的协议，以及发出客户请求的远程主机信息等。ServletRequest接口还为Servlet提供了直接以二进制数方式读取客户请求数据流的ServletInputStream。ServletRequest的子类可以为Servlet提供更多的与特定协议相关的数据
ServletRequest接口：ServletRequest接口为Servlet提供了返回响应结果的方法。它允许Servlet设置返回数据的长度和MIME类型，并且提供了输出流ServletOutputStream。ServletResponse子类可以提供更多和特定协议相关的方法。

HttpServlet能够根据客户发出的HTTP请求，生成相应的HTTP响应结果。HttpServlet首先必须读取HTTP请求的内容。Servlet容器负责创建HttpRequest对象，并把HTTP请求信息封装到HttpRequest对象中，这样通过调用HttpServletRequest的相关方法，就可以方便地读取HTTP请求中的任何一部分消息。

 

Servlet生命周期

 

阶段一：Servlet实现类的加载

 

（1）所有的web-server加载Servlet实现类的时候，都将搜索web-app根目录下WEB-INF目录的子目录lib和classes,在lib目录中搜索*.jar文件，在classes目录中搜索*.class文件；它将遍历WEB-INF目录下的web.xml配置文件，根据文件中的Servlet标签下Servlet-class子标签的内容加载相应的class文件。

（2）tomcat安装的根目录下的common目录的子目录lib中存放webapps目录下所有web-app的公共jar包，当web-app使用jar包时首先搜索本app中的lib，如果没有找到需要的jar包，将在common目录的lib中找jar包；

（3）web服务器启动时加载Servlet实现类的方法（配置WEB-INF目录下的web.xml）

在web.xml文件中与Servlet实现类相对应的Servlet标签中添加子标签，如：

<load-on-startup>1</load-on-startup>

标签内部的文本应是正整数，当多个Servlet实现类相对应的Servlet标签都添加了子标签时，根据该文本对应整数之的大小加载相应的Servlet实现类;整数值越小，加载顺序越靠前;值相等时，加载顺序由web-server决定。

 

阶段二：Servlet对象的创建与初始化

 

（1）大多数web-server会在客户端第一次访问服务器时加载Servlet实现类，创建对象并执行初始化方法，（如果设置服务器启动时加载，则服务器启动时创建对象并执行初始化方法，客户端第一次访问服务器时，直接进入service阶段执行service方法）；以后每个客户端在发送请求就不会再调用init方法，也就是说它只能被调用一次。一个Servlet对象的初始化方法只执行一次；

（2）为Servlet对象设置初始化参数（配置WEB-INF目录下的web.xml）

1> 在web.xml文件中与Servlet实现类相对应的Servlet标签中添加子标签,如：

<init-param>

<param-name>参数名</param-name>

<param-value >参数值</param-value>

</init-param>

每对init-param标签只能设置一个初始化参数，如果要设置多个初始化参数，需重复以上四行代码；参数名一般都不能改，因为我们要在java程序中用到;参数值可以修改。

2> Servlet实现类中覆盖无参的init()方法，方法内部使用getInitParameter("参数名")获得相应的参数值，该方法在javax.Servlet.ServletConfig，javax.Servlet.GenericServlet两个类中都有定义，一般使用后者（即在Servlet实现类中直接使用getInitParameter("参数名")获得相应的参数值）；

3> HttpServlet直接继承了GenericServlet类中init(ServletConfig)方法，GenericServlet类的init()方法有两种形式：常规初始化、由初始化参数控制的初始化

   public void init()throws ServletException{} //可以调用不带参数的方法

   public void init(ServletConfig config)throws ServletException{

   this.config=config;//初始化成员变量config

   init(); //这里直接调用了不带参数的init方法。

 }

 

常规初始化：创建、载入在servlet生命周期内用到的一些数据，如为即将处理的请求建立数据库连接共享、将数据文件载入HashMap等

 

由初始化参数控制的初始化

   1. 通过向web.xml的servlet元素添加init-param子元素，可以指定初始化参数的名称和值

   2. 在servlet的init方法中，调用getServletConfig，获取ServletConfig对象的引用

   3. 以init方法的参数名称为参数，调用ServletConfig的getInitParameter方法，返回值就是init参数的值，或null——如果在web.xml文件中没有找到这个init参数。

 

init(ServletConfig)方法中第一行初始化了config成员变量，GenericServlet类中getInitParameter("参数名")方法返回的是getConfig().getInitParameter("参数名");当Servlet实现类中直接使用 getInitParameter("参数名")，由于没有初始化成员变量config,getConfig()将返回null;故会产生空指针异常，所以应该总是在第一行加上super.init(con)。

 

 阶段三：Servlet对象根据客户端的请求提供service

 

（1）HttpServlet类继承自Servlet的实现类javax.Servlet.GenericServlet，HttpServlet类中覆盖的service（）方法完成了由一个service方法向多个方法（doGet、doPost、doDelete等方法）转换的过程，细化了service方法的功能，doGet、doPost分别表示当客户端"method”属性设置为get和post时调用；HttpServlet的子类中只需要覆盖其中的一个功能方法；

（2）Service方法会在服务器被访问时调用，Servlet对象的生命周期中service方法可能被多次调用，由于web-server启动后，服务器中公开的部分资源将处于网络中，当网络中的不同主机（客户端）并发访问服务器中的同一资源，服务器将开设多个线程处理不同的请求，多线程同时处理同一对象时，有可能出现数据并发访问的错误。多线程同时处理同一变量时（如：对同一文件进行写操作），且有读写操作时，必须考虑是否加上同步(synchronized)，同步添加时，不要添加范围过大，有可能使程序变为纯粹的单线程，大大削弱了系统性能；只需要做到多个线程安全的访问相同的对象就可以了；

在servlet中需要同步的有：成员变量，网络资源，文件，静态变量，数据库连接等，用到这些一定要考虑线程同步，安全的问题。

 

阶段四：Servlet对象的销毁（destroy()方法）

 

当程序中的Servlet对象不再使用时，web-server将有可能销毁该对象，不同的web-server销毁时机不同；一个Servlet对象的销毁（destroy()方法）只执行一次；

我们可以在这个方法里做关闭数据库，关闭流，终止后台线程等收尾工作。注意：不要把持久化的对象存入内存中，程序结束时统一转移到外部存储设备；因为在web-server异常退出（断电等因素引起）的时候，未能来得及转移数据，这样的话会造成数据丢失。

 

 

 

从另一个角度看：

Servlet的生命周期：

        在每个Servlet实例的生命中有三种类型事件，这三种事件分别对应于由Servlet引擎所唤醒的三个方法。

        (1) init()

       当Servlet第一次被装载时，Servlet引擎调用这个Servlet的init()方法，只调用一次。如果某个Servlet需要特殊的初始化需要，那么Servlet编写人员可以重写该方法来执行初始化任务。这是个可选的方法。如果某个Servlet不需要初始化，那么默认情况下将调用它的父类的init方法。系统保证，在init方法完成前，是不会调用Servlet去处理任何请求的。

        (2)service()

           这是Servlet最重要的方法，是真正处理请求的地方。对于每个请求，Servlet引擎将调用Servlet的service方法，并把Servlet请求对象和Servlet响应对象作为参数传递给它。

        (3)destroy()    

        这是相对于init的可选方法，当Servlet即将被卸载时由Servlet引擎来调用，这个方法用来清除并释放在init方法中分配的资源。

     Servlet的生命周期可以分以下几步：

          1 装载Servlet，这一项操作一般是动态执行的。然而，Servlet通常会提供一个管理的选项，用于在Servlet启动时强制转载和初始化特定的Servlet。

          2 服务器创建一个Servlet实例。

          3 服务器调用Servlet的init方法。

          4 一个客户端请求到达服务器端。

          5 服务器创建一个请求对象。

          6 服务器创建一个响应对象。

             7 服务器激活Servlet的service()方法，传递请求对象和响应对象作为参数。

          8 service()方法获得关于请求对象的信息，处理请求，访问其他资源，获得需要的信息。

          9 service()方法使用响应对象的方法。将响应传回服务器，最终到达客户端。service()方法可以激活其他方法以处理请求。如doGet()，doPost()或者程序员自己开发的其他方法。

         10 对于更多的客户端请求，服务器创建新的请求和响应对象，仍然激活此Servlet的service()方法，将这两个对象作为参数传给它，如此重复以上的循环，但无需再次调用init()方法，Servlet一般只初始化一次。

         11 当服务器不再需要Servlet时，比如当服务器要关闭时，服务器调用Servlet的destroy()方法。

 

 

Servlet的工作过程：

         Servlet的主要功能在于交互式的浏览和修改数据，生成动态Web内容。这个基本工作过程如下:

        (1) 客户端发送请求至服务器端。

        (2) 服务器上的Web容器装入Servlet，并为Servlet进程创建线程。请注意，Servlet是在出现第一个请求时装入的，在服务器关闭之前不会卸载它。Servlet也可以配置为Web应用程序启动时自动装载。

        (3)Web容器将请求信息发送至Servlet。

        (4)Servlet生成响应内容并将其返回给Web容器。响应内容动态生成，通常取决于客户端的请求。

        (5)Web容器将响应返回给客户端。

        (6)服务器关闭或者Servlet空闲时间超过一定限度时，调用destroy()方法退出

 

 

 

 Servlet容器响应Web客户请求的步骤

 

1：Web客户向Servlet容器发出HTTP请求；

2：Servlet容器解析Web客户的HTTP请求；

3：Servlet容器创建一个HttpRequset对象，在这个对象中封装了HTTP请求信息；

4：Servlet容器创建一个HttpResponse对象；

5：Servlet容器调用HttpServlet的service方法，把HttpRequest和HttpResponse对象作为service方法的参数传给HttpServlet对象；

6：HttpServlet调用HttpResponse的有关方法，获取HTTP请求信息

7：HttpServlet调用HttpResponse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客户

 

SERVLET API中forward() 与redirect()的区别？

答:前者仅是容器中控制权的转向，在客户端浏览器地址栏中不会显示出转向后的地址；后者则是完全的跳转，浏览器将会得到跳转的地址，并重新发送请求链接。这样，从浏览器的地址栏中可以看到跳转后的链接地址。所以，前者更加高效，在前者可以满足需要时，尽量使用forward()方法，并且，这样也有助于隐藏实际的链接。在有些情况下，比如，需要跳转到一个其它服务器上的资源，则必须使用sendRedirect()方法。