【Servlet】（1）Servlet简介、Servlet底层原理、Servlet实现方式、Servlet生命周期

一、Servlet简介

1、Servlet定义：

Servlet（Server Applet）是Java Servlet的简称，是为小服务程序或服务连接器，用Java编写的服务器端程序，主要功能在于交互式地浏览和修改数据，生成动态Web内容。

2、Servlet定义：

A servlet is a small Java program that runs within a Web server. Servlets receive and respond to requests from Web clients, usually across HTTP, the HyperText Transfer Protocol. 
(servlet是一个java小程序运行在web服务器。servlet接收并响应来自Web客户端的请求，通常通过HTTP，超文本传输协议。)

3、Servlet实现过程：

（1）客户端发送请求至服务器端；

（2）服务器将请求信息发送至 Servlet；

（3）Servlet 生成响应内容并将其传给服务器。响应内容动态生成，通常取决于客户端的请求；

（4）服务器将响应返回给客户端。

4、Servlet可以完成以下任务：

（1）动态生成HTML文档。

（2）将请求转发给Servlet组件。

（3）读取客户端的Cookie，以及向客户端写入Cookie。

（4）访问服务器的资源，如数据库、 XML、文件对像等。

5、Servlet的特点：

（1）Servlet对像，由Servlet容器（Tomcat）创建。

（2）Servlet是一个接口：位于javax.servlet包中。

（3）service方法用于接收用户的请求并返回响应。

（4）用户访问时多次被执行（可以统计网站的访问量）。

二、Servlet底层原理：

1、javax.servlet Interface Servlet

2、javax.servlet Interface Servlet 中的method

3、Servlet接口、GenericServlet类、HttpServlet类三者之间的关系

三、Servlet实现方式

1、Servlet的实现方式一（实现Servlet接口）：

Servlet接口：

package cn.hncu;

import java.io.IOException;

import javax.servlet.Servlet;
import javax.servlet.ServletConfig;
import javax.servlet.ServletException;
import javax.servlet.ServletRequest;
import javax.servlet.ServletResponse;

public class FirstServlet implements Servlet {
    /**init方法*/
    @Override
    public void init(ServletConfig paramServletConfig) throws ServletException {
    }

    /**getServletConfig方法*/
    @Override
    public ServletConfig getServletConfig() {
        return null;
    }

    /**service方法*/
    @Override
    public void service(ServletRequest paramServletRequest,
            ServletResponse paramServletResponse) throws ServletException,
            IOException {
    }

    /**getServletInfo方法*/
    @Override
    public String getServletInfo() {
        return null;
    }

    /**destroy方法*/
    @Override
    public void destroy() {
    }
}

2、Servlet的实现方式二（继承GenericServlet类）：

GenericServlet类：

package cn.hncu;

import java.io.IOException;

import javax.servlet.GenericServlet;
import javax.servlet.ServletConfig;
import javax.servlet.ServletException;
import javax.servlet.ServletRequest;
import javax.servlet.ServletResponse;

/**【注意】GenericServlet是抽象类，service是抽象方法*/
public class ExtendGenericServlet extends GenericServlet {

    /**service方法*/
    /**【注意】唯独service方法没有被实现，这个service方法我们自己使用*/
    @Override
    public void service(ServletRequest paramServletRequest,
            ServletResponse paramServletResponse) throws ServletException,
            IOException {
    }

    /**destroy方法*/
    /**【注意】除过service方法之外，其他方法都已经被实现了，并且这些方法都调用父接口的方法*/
    @Override
    public void destroy() {
        super.destroy();
    }

    /**getServletConfig方法*/
    @Override
    public ServletConfig getServletConfig() {
        return super.getServletConfig();
    }

    /**getServletInfo方法*/
    @Override
    public String getServletInfo() {
        return super.getServletInfo();
    }

    /**init方法*/
    @Override
    public void init(ServletConfig config) throws ServletException {
        super.init(config);
    }

    /**【注意】：如果我们覆盖带参数的init父类方法时候，没有写super.init(config)这一句:
    public void init(ServletConfig config) throws ServletException {
    }

    我们的程序会出现空指针异常错误:
    严重: Servlet.service() for servlet [ExtendsGenericServlet] in context with path [/useServlet] threw exception
java.lang.NullPointerException
    at javax.servlet.GenericServlet.getInitParameterNames(GenericServlet.java:99)
    at cn.hncu.ExtendsGenericServlet.service(ExtendsGenericServlet.java:53)

    我们知道，此时getInitParameterNames是空指针，我们去API中查看，关于getInitParameterNames的来源，
    如果来源的某一地方是空指针，则就说明这个地方值为空！

    我们依次点击这些类的关联：

     public Enumeration<String> getInitParameterNames()
     {
         return getServletConfig().getInitParameterNames();
     }
     ----》说明：getServletConfig()为NULL

     public ServletConfig getServletConfig()
     {
         return this.config;
     }
     ----》说明：config为NULL

    public void init(ServletConfig config)
    throws ServletException
    {
       this.config = config;
       init();
    }
    ----》说明：此处就是问题的根源：config没有赋值

    ----》也说明：带参数的init方法没有被执行

    ----》因为我们在父类方法的时候，正好将父类的方法：init(config)给删除了

    ----》所以覆盖父类方法的时候这句一定要写！

//GenericServlet类中有一个空参init()方法，

//其实是适配器模式中的一个技术细节:在带参init方法中帮我们把config赋好值，

//然后调用空参且空实现init()方法--该方法是专门给子类覆盖的。

//---在适配器中帮我们做一部分事情，然后调用我们的覆盖方法

}

2、Servlet的实现方式三（继承HttpServlet类）：

HttpServlet类：

package cn.hncu;

import java.io.IOException;

import javax.servlet.ServletConfig;
import javax.servlet.ServletException;
import javax.servlet.http.HttpServlet;
import javax.servlet.http.HttpServletRequest;
import javax.servlet.http.HttpServletResponse;

public class ExtendHttpServlet extends HttpServlet {

    /**service方法*/
    /**【注意】此service方法是HttpServlet类 继承 GenericServlet类 后实现的其抽象service方法的*/
    @Override
    protected void service(HttpServletRequest req, HttpServletResponse resp)
            throws ServletException, IOException {
        super.service(req, resp);
    }

    /**destroy方法*/
    /**【注意】下面的这些方法全部是继承与GenericServlet类中的方法*/
    @Override
    public void destroy() {
        super.destroy();
    }

    /**getServletConfig方法*/
    @Override
    public ServletConfig getServletConfig() {
        return super.getServletConfig();
    }

    /**getServletInfo方法*/
    @Override
    public String getServletInfo() {
        return super.getServletInfo();
    }

    /**init方法*/
    @Override
    public void init(ServletConfig config) throws ServletException {
        super.init(config);
    }
}

四、Servlet生命周期

1、在JavaWeb项目中测试Servlet的生命周期

（1）init方法：

只会被初始化一次，由容器初始化，初始化成功后将缓存与容器中。 
它的初始时间分为两种： 
用户第一次访问时。 
服务器启动时，需要配置。

（2）service方法：

每次请求都会访问此方法。 
每次请求都会创建新的Request和Response对像。

（3）destory方法：

当服务器关闭时由容器调用并销毁。

2、JavaWeb项目—-TestServlet project

（1）、TestServlet框架：

（2）、index.jsp：

<%@ page language="java" import="java.util.*" pageEncoding="UTF-8"%>

<!DOCTYPE HTML PUBLIC "-//W3C//DTD HTML 4.01 Transitional//EN">
<html>
  <head>
   <title>测试Servlet的生命周期</title>
  </head>
  <body>
    <h2>测试Servlet的生命周期</h2>
    <a href="servlet/TestServlet">测试servlet的生命周期</a>
  </body>
</html>

（3）、TestServlet.java：

package cn.hncu;

import java.io.IOException;

import javax.servlet.Servlet;
import javax.servlet.ServletConfig;
import javax.servlet.ServletException;
import javax.servlet.ServletRequest;
import javax.servlet.ServletResponse;

/**
 * 用于测试Servlet的生命周期
 * @author user
 *
 */
public class TestServlet implements Servlet {
        /***
        【注意】这里是我们自己实现的Servlet接口，因此每个方法的返回值都是我们自己决定的。
        由于另一个方法中getServletConfig()中返回值是NULL,因此需要将init方法中的ServletConfig参数赋值给getServletConfig的结果。
        即：我们定义私有类成员变量：config
        在init方法中让：this.config=paramServletConfig;
        */
    private ServletConfig config;

    @Override
    public void init(ServletConfig paramServletConfig) throws ServletException {
        this.config=paramServletConfig;
        System.out.println("init方法执行....");
    }

    @Override
    public ServletConfig getServletConfig() {
        System.out.println("getServletConfig方法执行....");
        return config;
    }

    @Override
    public void service(ServletRequest paramServletRequest,
            ServletResponse paramServletResponse) throws ServletException,
            IOException {
        System.out.println("service方法执行....");
        ServletConfig config = getServletConfig();
        String info = getServletInfo();
    }

    @Override
    public String getServletInfo() {
        System.out.println("getServletInfo方法执行");
        return null;
    }

    @Override
    public void destroy() {
        System.out.println("destroy方法执行....");
    }
}

4、web.xml：

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<web-app version="3.0"
    xmlns="http://java.sun.com/xml/ns/javaee"
    xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"
    xsi:schemaLocation="http://java.sun.com/xml/ns/javaee
    http://java.sun.com/xml/ns/javaee/web-app_3_0.xsd">
  <display-name></display-name>
  <servlet>
    <servlet-name>TestServlet</servlet-name>
    <servlet-class>cn.hncu.TestServlet</servlet-class>
  </servlet>

  <servlet-mapping>
    <servlet-name>TestServlet</servlet-name>
    <url-pattern>/servlet/TestServlet</url-pattern>
  </servlet-mapping>
  <welcome-file-list>
    <welcome-file>index.jsp</welcome-file>
  </welcome-file-list>
</web-app>

5、执行结果：

6、也可以修改配置文件web.xml：

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<web-app version="3.0"
    xmlns="http://java.sun.com/xml/ns/javaee"
    xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"
    xsi:schemaLocation="http://java.sun.com/xml/ns/javaee
    http://java.sun.com/xml/ns/javaee/web-app_3_0.xsd">
  <display-name></display-name>
  <servlet>
    <servlet-name>TestServlet</servlet-name>
    <servlet-class>cn.hncu.TestServlet</servlet-class>
    <!--
    在启动在启动时加载元件负载指示就加载这个servlet（实例化并调用其（））对Web应用程序的启动。
    这些元素的可选内容必须是一个整数，指示应加载servlet的顺序。
    如果值是负整数，或者元素不存在，容器可以*加载servlet。
    如果该值是正整数或0，则容器必须在部署应用程序时加载和初始化servlet。
    容器必须保证servlet标有低整数在servlet标有高整数装。
    容器可选择顺序加载Servlet具有相同的负载启动值。
     -->
    <load-on-startup>20</load-on-startup>
  </servlet>

  <servlet-mapping>
    <servlet-name>TestServlet</servlet-name>
    <url-pattern>/servlet/TestServlet</url-pattern>
  </servlet-mapping>
  <welcome-file-list>
    <welcome-file>index.jsp</welcome-file>
  </welcome-file-list>
</web-app>

7、修改web.xml后：