Servlet的生命周期

时间:2022-12-23 00:10:54


首先作者想阐明的是这是个面试题,面试官想听到的就是一针见血的回答,


这里说一下作者的回答,直接回答Servlet的工作模式。


客户端发送请求到服务器,服务器响应客户端请求处理之后将结果返回客户端。


并不是说网上的一些回答就是错误的,他们说的都没错,但是那些在网上能找到的谁都会说,但是要结合自己的理解程度。

大家都知道的,你也知道这很正常,但是别人不知道的,你知道这就是加分点,也是你的亮点,可以提高你的核心竞争力。

如果接下来面试官接着问,你可以和他细谈,抽丝剥茧的回答:


Servlet的生命周期确实有5个

  1. 1.客户端请求该 Servlet;
  2. 2.加载 Servlet 类到内存;
  3. 3.实例化并调用init()方法初始化该 Servlet;
  4. 4.service()(根据请求方法不同调用doGet() 或者 doPost(),此外还有doHead()、doPut()、doTrace()、doDelete()、doOptions());
  5. 5.destroy()。
首先加载和实例化 Servlet。这项操作一般是动态执行的。然而,Server 通常会提供一个管理的选项,用于在 Server 启动时强制装载和初始化特定的 Servlet。Server 创建一个 Servlet的实例第一个客户端的请求到达 ServerServer 调用 Servlet 的 init() 方法(可配置为 Server 创建 Servlet 实例时调用,在 web.xml 中 <servlet> 标签下配置 <load-on-startup> 标签,配置的值为整型,值越小 Servlet 的启动优先级越高)一个客户端的请求到达 ServerServer 创建一个请求对象,处理客户端请求Server 创建一个响应对象,响应客户端请求Server 激活 Servlet 的 service() 方法,传递请求和响应对象作为参数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service() 方法使用响应对象的方法,将响应传回Server,最终到达客户端。service()方法可能激活其它方法以处理请求,如 doGet() 或 doPost() 或程序员自己开发的新的方法。对于更多的客户端请求,Server 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递给它。如此重复以上的循环,但无需再次调用 init() 方法。一般 Servlet 只初始化一次(只有一个对象),当 Server 不再需要 Servlet 时(一般当 Server 关闭时),Server 调用 Servlet 的 destroy() 方法。
===========================================================================================================其实面试官真正想问你的可能是:

Servlet与 Applet 的比较 与

与 CGI 比较 与 JSP 比较,有兴趣的朋友可以继续往下研究,其实每一个面试题都不会是大家想象的那么简单,可以延伸出很多相关的问题,所以不要小看每一个简单的题目。

知其然。然后知其所以然,这是我一直强调的。
一句个人很喜欢的话送给大家。

你花六块八块买个盒饭吃,觉得很节省,有人在路边买了七毛钱馒头吞咽后步履匆匆;


你八点起床看书,觉得很勤奋,上微博发现曾经的同学八点就已经在面对繁重的工作;


你周六补个课,觉得很累,打个电话才知道许多朋友都连续加班了一个月。



亲爱的,你真的还不够苦,不够勤


毕竟 书山有路勤为径,学海无涯苦作舟。
详细的Servlet的工作原理和机制:

一、先从servlet容器说起:大家最为熟悉的servlet容器就是Tomcat ,Servlet 容器是如何管理 Servlet?

        先看一下tomcat的容器模型:

从上图可以看出 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

Servlet的生命周期

从上图可以看出 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

Tomcat 的容器等级中,Context 容器是直接管理 Servlet 在容器中的包装类Wrapper(StandardWrapper)的容器,所以 Context 容器如何运行将直接影响 Servlet 的工作方式。

这里解释一下servlet的包装类:StandardWrapper,这里有个疑问,为什么要将 Servlet 包装成 StandardWrapper 而不直接是 Servlet 对象。因为StandardWrapper 是 Tomcat 容器中的一部分,它具有容器的特征,而 Servlet 为一个独立的 web 开发标准,不应该强耦合在 Tomcat 中。

除了将 Servlet 包装成 StandardWrapper 并作为子容器添加到 Context 中,其它的所有 web.xml 属性都被解析到 Context 中,所以说 Context 容器才是真正运行 Servlet 的 Servlet 容器。一个 Web 应用对应一个 Context 容器,容器的配置属性由应用的 web.xml 指定,这样我们就能理解 web.xml 到底起到什么作用了

二、下面简述一下servlet的工作工程:

Web服务器在与客户端交互时.Servlet的工作过程是:

1.     在客户端对web服务器发出请求

2.     web服务器接收到请求后将其发送给Servlet

3.     Servlet容器为此产生一个实例对象并调用ServletAPI中相应的方法来对客户端HTTP请求进行处理,然后将处理的响应结果返回给WEB服务器.

4.     web服务器将从Servlet实例对象中收到的响应结构发送回客户端.

Servlet的生命周期

 

 

 三、servlet的生命周期:

Servlet的生命周期

如上图所示,Servlet的生命周期可以分为四个阶段,即装载类及创建实例阶段、初始化阶段、服务阶段和实例销毁阶段。下面针对每个阶段的编程任务及注意事项进行详细的说明。

1、创建servlet实例:

在默认情况下Servlet实例是在第一个请求到来的时候创建,以后复用。如果有的Servlet需要复杂的操作需要载初始化时完成,比如打开文件、初始化网络连接等,可以通知服务器在启动的时候创建该Servlet的实例。具体配置如下:

    <servlet>
      <servlet-name>TimeServlet</servlet-name>
      <servlet-class>com.allanlxf.servlet.basic.TimeServlet</servlet-class>
      <load-on-startup>1</load-on-startup>
    
</servlet>

创建servlet对象的相关类结构:

 Servlet的生命周期

2、初始化

        一旦Servlet实例被创建,Web服务器会自动调用init(ServletConfig config)方法来初始化该Servlet。其中方法参数config中包含了Servlet的配置信息,比如初始化参数,该对象由服务器创建。

I.如何配置Servlet的初始化参数?

   在web.xml中该Servlet的定义标记中,比如:

    <servlet>
         <servlet-name>TimeServlet</servlet-name>
         <servlet-class>com.allanlxf.servlet.basic.TimeServlet</servlet-class>
        <init-param>
            <param-name>user</param-name>
            <param-value>username</param-value>
       </init-param>
       <init-param>
           <param-name>blog</param-name>
           <param-value>http://。。。</param-value>
       </init-param>
    </servlet>

配置了两个初始化参数user和blog它们的值分别为usernamehttp://。。。, 这样以后要修改用户名和博客的地址不需要修改Servlet代码,只需修改配置文件即可。

II.如何读取Servlet的初始化参数?

       ServletConfig中定义了如下的方法用来读取初始化参数的信息:

       public String getInitParameter(String name)

          参数:初始化参数的名称。
          返回:初始化参数的值,如果没有配置,返回null。

   III.init(ServletConfig)方法执行次数

       在Servlet的生命周期中,该方法执行一次。

IV.init(ServletConfig)方法与线程

     该方法执行在单线程的环境下,因此开发者不用考虑线程安全的问题。

V.init(ServletConfig)方法与异常

   该方法在执行过程中可以抛出ServletException来通知Web服务器Servlet实例初始化失败。一旦ServletException抛出,Web服务器不会将客户端请求交给该Servlet实例来处理,而是报告初始化失败异常信息给客户端,该Servlet实例将被从内存中销毁。如果在来新的请求,Web服务器会创建新的Servlet实例,并执行新实例的初始化操作

3、服务

    一旦Servlet实例成功创建及初始化,该Servlet实例就可以被服务器用来服务于客户端的请求并生成响应。在服务阶段Web服务器会调用该实例的service(ServletRequest request, ServletResponse response)方法,request对象和response对象有服务器创建并传给Servlet实例。request对象封装了客户端发往服务器端的信息,response对象封装了服务器发往客户端的信息。

I. service()方法的职责

     service()方法为Servlet的核心方法,客户端的业务逻辑应该在该方法内执行,典型的服务方法的开发流程为:

    解析客户端请求-〉执行业务逻辑-〉输出响应页面到客户端

II.service()方法与线程

     为了提高效率,Servlet规范要求一个Servlet实例必须能够同时服务于多个客户端请求,即service()方法运行在多线程的环境下,Servlet开发者必须保证该方法的线程安全性。

III.service()方法与异常

     service()方法在执行的过程中可以抛出ServletException和IOException。其中ServletException可以在处理客户端请求的过程中抛出,比如请求的资源不可用、数据库不可用等。一旦该异常抛出,容器必须回收请求对象,并报告客户端该异常信息。IOException表示输入输出的错误,编程者不必关心该异常,直接由容器报告给客户端即可。

编程注意事项说明:

1) 当Server Thread线程执行Servlet实例的init()方法时,所有的Client Service Thread线程都不能执行该实例的service()方法,更没有线程能够执行该实例的destroy()方法,因此Servlet的init()方法是工作在单线程的环境下,开发者不必考虑任何线程安全的问题。

2) 当服务器接收到来自客户端的多个请求时,服务器会在单独的Client Service Thread线程中执行Servlet实例的service()方法服务于每个客户端。此时会有多个线程同时执行同一个Servlet实例的service()方法,因此必须考虑线程安全的问题。

3) 请大家注意,虽然service()方法运行在多线程的环境下,并不一定要同步该方法。而是要看这个方法在执行过程中访问的资源类型及对资源的访问方式。分析如下:

     i. 如果service()方法没有访问Servlet的成员变量也没有访问全局的资源比如静态变量、文件、数据库连接等,而是只使用了当前线程自己的资源,比如非指向全局资源的临时变量、request和response对象等。该方法本身就是线程安全的,不必进行任何的同步控制。

      ii. 如果service()方法访问了Servlet的成员变量,但是对该变量的操作是只读操作,该方法本身就是线程安全的,不必进行任何的同步控制。

      iii. 如果service()方法访问了Servlet的成员变量,并且对该变量的操作既有读又有写,通常需要加上同步控制语句。

      iv. 如果service()方法访问了全局的静态变量,如果同一时刻系统中也可能有其它线程访问该静态变量,如果既有读也有写的操作,通常需要加上同步控制语句。

      v. 如果service()方法访问了全局的资源,比如文件、数据库连接等,通常需要加上同步控制语句。

4、销毁

     当Web服务器认为Servlet实例没有存在的必要了,比如应用重新装载,或服务器关闭,以及Servlet很长时间都没有被访问过。服务器可以从内存中销毁(也叫卸载)该实例。Web服务器必须保证在卸载Servlet实例之前调用该实例的destroy()方法,以便回收Servlet申请的资源或进行其它的重要的处理。

  Web服务器必须保证调用destroy()方法之前,让所有正在运行在该实例的service()方法中的线程退出或者等待这些线程一段时间。一旦destroy()方法已经执行,Web服务器将拒绝所有的新到来的对该Servlet实例的请求,destroy()方法退出,该Servlet实例即可以被垃圾回收。

四、servlet解析客户端http请求流程图:

Servlet的生命周期

1.     web客户向Servlet容器发出HTTP请求;

2.     Servlet容器解析webHTTP请求.

3.     Servlet容器创建一个HttpRequest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(如果访问的该servlet不是在服务器启动时创建的,则先创建servlet实例并调用init()方法初始化对象)调用HttpServletservice()方法,HttpRequestHttpResponse对象为service方法的参数传给HttpServlet对象;

6.     HttpServlet调用HttpRequest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. 


下面的仅供参考:

Servlet生命周期分为三个阶段:

  1,初始化阶段  调用init()方法

  2,响应客户请求阶段  调用service()方法

  3,终止阶段  调用destroy()方法

Servlet初始化阶段:

  在下列时刻Servlet容器装载Servlet:

    1,Servlet容器启动时自动装载某些Servlet,实现它只需要在web.XML文件中的<Servlet></Servlet>之间添加如下代码:

<loadon-startup>1</loadon-startup>

    2,在Servlet容器启动后,客户首次向Servlet发送请求

    3,Servlet类文件被更新后,重新装载Servlet

  Servlet被装载后,Servlet容器创建一个Servlet实例并且调用Servlet的init()方法进行初始化。在Servlet的整个生命周期内,init()方法只被调用一次。

    

Servlet工作原理:

  首先简单解释一下Servlet接收和响应客户请求的过程,首先客户发送一个请求,Servlet是调用service()方法对请求进行响应的,通过源代码可见,service()方法中对请求的方式进行了匹配,选择调用doGet,doPost等这些方法,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。在Servlet接口和GenericServlet中是没有doGet,doPost等等这些方法的,HttpServlet中定义了这些方法,但是都是返回error信息,所以,我们每次定义一个Servlet的时候,都必须实现doGet或doPost等这些方法。

  每一个自定义的Servlet都必须实现Servlet的接口,Servlet接口中定义了五个方法,其中比较重要的三个方法涉及到Servlet的生命周期,分别是上文提到的init(),service(),destroy()方法。GenericServlet是一个通用的,不特定于任何协议的Servlet,它实现了Servlet接口。而HttpServlet继承于GenericServlet,因此HttpServlet也实现了Servlet接口。所以我们定义Servlet的时候只需要继承HttpServlet即可。

  Servlet接口和GenericServlet是不特定于任何协议的,而HttpServlet是特定于HTTP协议的类,所以HttpServlet中实现了service()方法,并将请求ServletRequest,ServletResponse强转为HttpRequest和HttpResponse。

public void service(ServletRequest req,ServletResponse res)   throws ServletException,IOException{      HttpRequest request;      HttpResponse response;      try     {         req = (HttpRequest)request;         res = (HttpResponse)response;      }catch(ClassCastException e)      {         throw new ServletException("non-HTTP request response");      }      service(request,response);}

    代码的最后调用了HTTPServlet自己的service(request,response)方法,然后根据请求去调用对应的doXXX方法,因为HttpServlet中的doXXX方法都是返回错误信息,

protected void doGet(HttpServletRequest res,HttpServletResponse resp)  throws ServletException,IOException{   String protocol = req.getProtocol();   String msg = IStrings.getString("http.method_get_not_supported");   if(protocol.equals("1.1"))   {      resp.sendError(HttpServletResponse.SC.METHOD.NOT.ALLOWED,msg);    }   esle    {      resp.sendError(HttpServletResponse.SC_BAD_REQUEST,msg);    }}

所以需要我们在自定义的Servlet中override这些方法!

    源码面前,了无秘密!

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Servlet响应请求阶段:

  对于用户到达Servlet的请求,Servlet容器会创建特定于这个请求的ServletRequest对象和ServletResponse对象,然后调用Servlet的service方法。service方法从ServletRequest对象获得客户请求信息,处理该请求,并通过ServletResponse对象向客户返回响应信息。

  对于Tomcat来说,它会将传递过来的参数放在一个Hashtable中,该Hashtable的定义是:

private Hashtable<String String[]> paramHashStringArray = new Hashtable<String String[]>();

  这是一个String-->String[]的键值映射。

  HashMap线程不安全的,Hashtable线程安全。

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Servlet终止阶段:

  当WEB应用被终止,或Servlet容器终止运行,或Servlet容器重新装载Servlet新实例时,Servlet容器会先调用Servlet的destroy()方法,在destroy()方法中可以释放掉Servlet所占用的资源。

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Servlet何时被创建:

  1,默认情况下,当WEB客户第一次请求访问某个Servlet的时候,WEB容器将创建这个Servlet的实例。

  2,当web.xml文件中如果<servlet>元素中指定了<load-on-startup>子元素时,Servlet容器在启动web服务器时,将按照顺序创建并初始化Servlet对象。

  注意:在web.xml文件中,某些Servlet只有<serlvet>元素,没有<servlet-mapping>元素,这样我们无法通过url的方式访问这些Servlet,这种Servlet通常会在<servlet>元素中配置一个<load-on-startup>子元素,让容器在启动的时候自动加载这些Servlet并调用init()方法,完成一些全局性的初始化工作。


Web应用何时被启动:

  1,当Servlet容器启动的时候,所有的Web应用都会被启动

  2,控制器启动web应用

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Servlet与JSP的比较:

  有许多相似之处,都可以生成动态网页。

  JSP的优点是擅长于网页制作,生成动态页面比较直观,缺点是不容易跟踪与排错。

  Servlet是纯Java语言,擅长于处理流程和业务逻辑,缺点是生成动态网页不直观。