javaWeb学习总结（3）- Servlet基础

Servlet的应用

Servlet是一种独立于平台和协议的服务器端的Java应用程序，可以生成动态的web页面。它担当Web浏览器或其他http客户程序发出请求、

与http服务器上的数据库或应用程序之间交互的中间层。

动态的web页面 : 所谓动态网页，就是在不同时刻或不同条件下访问Web服务器上的同一个页面时，浏览器会获得不同的内容。

•主要内容:Web应用程序开发过程、Servlet的运行原理、Servlet的生命周期等。

Java Web应用程序的开发过程

•开发Java Web应用程序的大致流程

–设计目录结构：根据具体业务需要，遵照规范的目录结构设计好Web应用程序的目录结构。

–编写Web应用程序代码：编写业务逻辑所需的Java代码。

–编写部署描述文件：把Servlet、初始化参数等定义到部署描述文件web.xml中。

–编译代码：把编写好的Java源代码编译成字节码。

–将Web应用程序打包：把整个Web应用程序打成War包，以方便部署。

–部署Web应用程序：把打好的War包部署到Web服务器上。

–执行Web应用程序：启动Web服务器，利用客户端浏览器进行访问测试。

注意：在具体的开发过程中，一般都会使用IDE工具，使用IDE工具进行Web应用程序开发时，

只需要开发人员完成前三个步骤，其他步骤IDE工具可以自动完成。

Servlet概述

•Servlet是用Java编写的Server端程序，它与协议和平台无关。Servlet运行于Java服务器中。
•Java Servlet可以动态地扩展服务器的能力，并采用请求-响应模式提供Web服务。

Servlet简介

•Servlet是使用Java Servlet应用程序设计接口及相关类和方法的Java程序。它在Web服务器上或应用服务器上运行并扩展

了该服务器的能力。Servlet装入Web服务器并在Web服务器内执行。

•Servlet是以Java技术为基础的服务器端应用程序组件，Servlet的客户端可以提出请求并获得该请求的响应，它可以是任何

Java程序、浏览器或任何设备。

Servlet运行原理

当Web服务器接收到一个HTTP请求时，它会先判断请求内容——如果是静态网页数据，Web服务器将会自行处理，

然后产生响应信息；如果牵涉到动态数据，Web服务器会将请求转交给Servlet容器。此时Servlet容器会找到对应的

处理该请求的Servlet实例来处理，结果会送回Web服务器，再由Web服务器传回用户端。

javaWeb学习总结（3）- Servlet基础

•针对同一个Servlet，Servlet容器会在第一次收到http请求时建立一个Servlet实例，然后启动一个线程。第二次收到http请

求时，Servlet容器无须建立相同的Servlet实例，而是启动第二个线程来服务客户端请求。所以多线程方式不但可以提高

Web应用程序的执行效率，也可以降低Web服务器的系统负担。

Servlet的优点

–可移植性好：Servlet是用Java语言编写的，具有完善的Servlet API标准，企业编写的Servlet程序，可以轻松地移植到其他服务器中。

–执行效率高：Servlet请求到来的时候激活Servlet，请求处理完，等待新的请求，新的请求将生成一个线程而不是进程。

–使用方便：Servlet可以轻松地处理HTML表单数据，并读取和设置HTTP头，处理Cookie，跟踪会话。

最简单的一个Servlet示例

创建一个web目录

javaWeb学习总结（3）- Servlet基础

1.实现HttpServlet接口

package lqy;

import java.io.IOException;
import java.io.PrintWriter;

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

public class test1 extends HttpServlet {


    private static final long serialVersionUID = 1L;


    public test1() {
        super();
    }

    public void destroy() {
        super.destroy();
        System.out.println("test1 is destroy");
    }

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

        response.setContentType("text/html");
        PrintWriter out = response.getWriter();
        out.println("<!DOCTYPE HTML PUBLIC \"-//W3C//DTD HTML 4.01 Transitional//EN\">");
        out.println("<HTML>");
        out.println("  <HEAD><TITLE>A Servlet</TITLE></HEAD>");
        out.println("  <BODY>");
        out.print("    This is ");
        out.print(this.getClass());
        out.println(", using the GET method");
        out.println("  </BODY>");
        out.println("</HTML>");
        out.flush();
        out.close();
    }

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

        response.setContentType("text/html");
        PrintWriter out = response.getWriter();
        out.println("<!DOCTYPE HTML PUBLIC \"-//W3C//DTD HTML 4.01 Transitional//EN\">");
        out.println("<HTML>");
        out.println("  <HEAD><TITLE>A Servlet</TITLE></HEAD>");
        out.println("  <BODY>");
        out.print("    This is ");
        out.print(this.getClass());
        out.println(", using the POST method");
        out.println("  </BODY>");
        out.println("</HTML>");
        out.flush();
        out.close();
    }

    /**
     * Initialization of the servlet. <br>
     *
     * @throws ServletException if an error occurs
     */
    public void init() throws ServletException {
        System.out.println("test1 is inited");
    }

}

web.xml

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<web-app xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance" xmlns="http://java.sun.com/xml/ns/javaee" xmlns:web="http://java.sun.com/xml/ns/javaee/web-app_2_5.xsd" xsi:schemaLocation="http://java.sun.com/xml/ns/javaee http://java.sun.com/xml/ns/javaee/web-app_3_0.xsd" id="WebApp_ID" version="3.0">
  <display-name>servlet_1</display-name>
 
  <servlet>
    <servlet-name>test1</servlet-name>
    <servlet-class>lqy.test1</servlet-class>
  </servlet>
  <servlet-mapping>
    <servlet-name>test1</servlet-name>
    <url-pattern>/servlet/test1</url-pattern>
  </servlet-mapping>
 
  <welcome-file-list>
    <welcome-file>index.html</welcome-file>
    <welcome-file>index.htm</welcome-file>
    <welcome-file>index.jsp</welcome-file>
    <welcome-file>default.html</welcome-file>
    <welcome-file>default.htm</welcome-file>
    <welcome-file>default.jsp</welcome-file>
  </welcome-file-list>
</web-app>

启动tomcat，观察日志

javaWeb学习总结（3）- Servlet基础

在浏览器输入： http://localhost:8080/servlet_1/servlet/test1，观察控制台日志

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test1给初始化了，调用init接口

然后无轮在输入几次servlet，都不会再打印（test1 is inited），因为test1只是在初始化时候调用一次

在浏览器输入： http://localhost:8080/servlet_1/servlet/test1，观察页面

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2.实现GenericServlet接口

package lqy;

import java.io.IOException;

import javax.servlet.GenericServlet;
import javax.servlet.ServletException;
import javax.servlet.ServletRequest;
import javax.servlet.ServletResponse;
import javax.servlet.http.HttpServletRequest;

public class test2 extends GenericServlet {

    @Override
    public void service(ServletRequest arg0, ServletResponse arg1)
            throws ServletException, IOException {
        //这样获取HttpServletRequest类
        HttpServletRequest httpServletRequest=(HttpServletRequest)arg0;
        System.out.println(httpServletRequest.getContextPath());
        System.out.println("service");
    }
    public test2() {
        super();
    }

    public void destroy() {
        super.destroy();
    }
    public void init() throws ServletException {
        System.out.println(this.getClass()+"is inited");
    }

}

web.xml增加

  <servlet>
    <servlet-name>test2</servlet-name>
    <servlet-class>lqy.test2</servlet-class>
  </servlet>

  <servlet-mapping>
    <servlet-name>test2</servlet-name>
    <url-pattern>/servlet/test2</url-pattern>
  </servlet-mapping>

浏览器输入：http://localhost:8080/servlet_1/servlet/test2

控制台初始化test2，调用init方法，然后调用service，然后无轮在输入几次servlet，都不会再初始化servlet，和test1一样

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浏览器空白，因为实现GenericServlet接口，调用的是service方法

总结，浏览器发出http请求后，如http://localhost:8080/servlet_1/servlet/test1，web容器根据/servlet/test1从web.xml中找到了名为test1的servlet，

<servlet-mapping>
<servlet-name>test1</servlet-name>
<url-pattern>/servlet/test1</url-pattern>
</servlet-mapping>

，再往上找test1的servlet

根据<servlet-class>lqy.test1</servlet-class>找到那个servlet的java类，然后处理请求

扩展1：web.xml中load-on-startup的作用，context-param和init-param

package lqy;

import javax.servlet.ServletException;
import javax.servlet.http.HttpServlet;

public class test3 extends HttpServlet {


    private static final long serialVersionUID = 1L;
    public void init() throws ServletException {
        System.out.println(this.getClass()+" is inited");
        
        //web.xml中的test3下的init-paramthis.getInitParameter("param1")取得
        String param1=this.getInitParameter("init-param1");
        String param2=this.getInitParameter("init-param2");
        System.out.println("param1:"+param1+"|"+"param2:"+param2);
        
        //web.xml中的全局的的context-param在test3.java类下可以this.getServletContext().getInitParameter("param1")取得
        String cparam1=this.getServletContext().getInitParameter("context-param1");
        String cparam2=this.getServletContext().getInitParameter("context-param2");
        System.out.println("cparam1:"+cparam1+"|"+"cparam2:"+cparam2);
    }

}

web.xml

    <servlet>
    <servlet-name>test3</servlet-name>
    <servlet-class>lqy.test3</servlet-class>
    <init-param>
    <param-name>init-param1</param-name>
    <param-value>init-param1_value</param-value>
   </init-param>
    <init-param>
    <param-name>init-param2</param-name>
    <param-value>init-param2_value</param-value>
   </init-param>   
   <load-on-startup>1</load-on-startup>
  </servlet>
 
 
  <context-param>  
           <param-name>context-param1</param-name>  
           <param-value>context-param1-value</param-value>  
  </context-param>
    <context-param>  
           <param-name>context-param2</param-name>  
           <param-value>context-param2-value</param-value>  
  </context-param>

启动tomcat服务器，看控制台

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1、load-on-startup

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。

所以，<load-on-startup>x</load-on-startup>，中x的取值1，2，3，4，5代表的是优先级，而非启动延迟时间。

2.web.xml里面可以定义两种参数：
(1)application范围内的参数，存放在servletcontext中，在web.xml中配置如下：

<context-param>
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<param-name>context/param</param-name>
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<param-value>avalible during application</param-value>
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</context-param>

(2)servlet范围内的参数，只能在servlet的init()方法中取得，在web.xml中配置如下：

<servlet-name>MainServlet</servlet-name>
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<servlet-class>com.wes.controller.MainServlet</servlet-class>
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<init-param>
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<param-name>param1</param-name>
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<param-value>avalible in servlet init()</param-value>
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</init-param>
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</servlet>

第一种参数在servlet里面可以通过getServletContext().getInitParameter("context/param")得到
第二种参数只能在servlet的init()方法中通过this.getInitParameter("param1")取得

范围不一样（application和servlet）

Servlet的生命周期

•在代码中，Servlet生命周期由接口javax.servlet.Servlet定义。所有的Servlet必须直接或间接地实现javax.servlet.Servlet接口，这样

才能在Servlet容器中运行。Servlet提供service方法、init方法和destroy方法等。在Servlet的生命周期中，运行javax.servlet.Servlet

接口中定义的这些方法，方法会在特定时间按照一定的顺序被调用

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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：

①Web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。

②装载并创建该Servlet的一个实例对象。

③调用Servlet实例对象的init()方法。

④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。

⑤WEB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。

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Servlet如何被加载和实例化

•Servlet容器负责实例化和加载Servlet，这个过程可以在Servlet容器加载时执行，也可以在Servlet响应请求时执行，也可以在两者之间的任何时候执行。

•Servlet 容器加载完Servlet之后，首先必须初始化它。初始化时Servlet调用init()方法，该方法可以以一个ServletConfig类型的引用为参数，该参数可以让Servlet从部署描述符文件中读取一些键值对形式的参数值（<init-param>），以初始化这些数据，ServletConfig对象的引用还可以让 Servlet接受ServletContext对象（<context-param>）。

Servlet如何处理请求

•Servlet被初始化以后，就处于能响应请求的就绪状态。每个Servlet都有一个请求的Servlet Request对象和响应的Servlet Response对象。

转化为HttpServletRequest和ServletResponse处理http请求（HttpServletRequest httpServletRequest=(HttpServletRequest)ServletRequest;）

•Servlet还可以实现ServletRequest和ServletResponse接口。 ServletRequest接口可以让Servlet获取客户端请求中的参数，如request信息、协议类型等。Servlet可以从 ServletInputStream流中读取request数据。ServletResponse接口允许Servlet设置response headers和status codes。实现这个接口可以使Servlet能访问ServletOutputStream流，用来向客户端返回数据。

Servlet如何被释放

•Servlet 容器可以随时使用或释放Servlet。当Servlet 容器判断一个Servlet应当被释放时(例如容器准备释放或需要回收资源)，容器必须让Servlet 能释放其正在使用的任何资源，并保存持续性的状态信息。

•在Servlet 容器释放一个Servlet之前，必须让其完成当前实例的service方法或是等到时间超时。当容器释放一个Servlet以后，容器必须彻底释放该Servlet并将其标明为可回收的，此时容器将不能再将请求转发给它。

使用Servlet API

•Servlet API中定义了一整套的接口和类，让开发人员很容易地开发出一个Servlet，这套接口和类的继承层次：

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

Servlet主要类、接口的结构如下图所示

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详细点击：http://www.cnblogs.com/crazylqy/p/4157844.html

Servlet的一些细节(1)

•由于客户端是通过URL地址访问web服务器中的资源，所以Servlet程序若想被外界访问，必须把servlet 程序映射到一个URL地址上，这个工作在web.xml文件中使用<servlet>元素和<servlet-mapping> 元素完成。

•<servlet>元素用于注册Servlet，它包含有两个主要的子元素：<servlet-name>和<servlet-class>，分别用于设置Servlet的注册名称和Servlet的完整类名。

•一个<servlet-mapping>元素用于映射一个已注册的Servlet的一个对外访问路径，它包含有两个子元素：<servlet-name>和<url-pattern>，分别用于指定Servlet的注册名称和 Servlet的对外访问路径。

例如：

<web-app>

<servlet>

<servlet-name>AnyName</servlet-name>

<servlet-class>HelloServlet</servlet-class>

</servlet>

<servlet-mapping>

<servlet-name>AnyName</servlet-name>

<url-pattern>/demo/hello.html</url-pattern>

</servlet-mapping>

</web-app>

Servlet的一些细节(2)

•同一个Servlet可以被映射到多个URL上，即多个<servlet-mapping>元素的<servlet-name>子元素的设置值可以是同一个Servlet的注册名。

•在Servlet映射到的URL中也可以使用*通配符，但是只能有两种固定的格式：一种格式是“*.扩展名”，另一种格式是以正斜杠（/）开头并以“/*”结尾。

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Servlet的一些细节(3)

对于如下的一些映射关系：

•Servlet1 映射到 /abc/*

•Servlet2 映射到 /*

•Servlet3 映射到 /abc

•Servlet4 映射到 *.do

问题：

•当请求URL为“/abc/a.html”，“/abc/*”和“/*”都匹配，哪个servlet响应

Servlet引擎将调用Servlet1。

•当请求URL为“/abc”时，“/abc/*”和“/abc”都匹配，哪个servlet响应

Servlet引擎将调用Servlet3。

•当请求URL为“/abc/a.do”时，“/abc/*”和“*.do”都匹配，哪个servlet响应

Servlet引擎将调用Servlet1。

•当请求URL为“/a.do”时，“/*”和“*.do”都匹配，哪个servlet响应

Servlet引擎将调用Servlet2。

•当请求URL为“/xxx/yyy/a.do”时，“/*”和“*.do”都匹配，哪个servlet响应

Servlet引擎将调用Servlet2。

Servlet的一些细节(4)

•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。

Servlet的一些细节(5)

•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的一些细节(6)

•如果某个Servlet的映射路径仅仅为一个正斜杠（/），那么这个Servlet就成为当前Web应用程序的缺省Servlet。

•凡是在web.xml文件中找不到匹配的<servlet-mapping>元素的URL，它们的访问请求都将交给缺省Servlet处理，也就是说，缺省Servlet用于处理所有其他Servlet都不处理的访问请求。

•在<tomcat的安装目录>\conf\web.xml文件中，注册了一个名称为org.apache.catalina.servlets.DefaultServlet的Servlet，并将这个Servlet设置为了缺省Servlet。

•当访问Tomcat服务器中的某个静态HTML文件和图片时，实际上是在访问这个缺省Servlet。

Servlet的一些细节(7)—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 API2.4中，已经将SingleThreadModel标记为Deprecated（过时的）。

线程安全：http://www.cnblogs.com/crazylqy/p/4335130.html

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