Servlet 是什么？

Java Servlet 是運(yùn)行在 Web 服務(wù)器或應(yīng)用服務(wù)器上的程序，它是作為來自 Web 瀏覽器或其他 HTTP 客戶端的請求和 HTTP 服務(wù)器上的數(shù)據(jù)庫或應(yīng)用程序之間的中間層。

使用 Servlet，您可以收集來自網(wǎng)頁表單的用戶輸入，呈現(xiàn)來自數(shù)據(jù)庫或者其他源的記錄，還可以動(dòng)態(tài)創(chuàng)建網(wǎng)頁。

Java Servlet 通常情況下與使用 CGI（Common Gateway Interface，公共網(wǎng)關(guān)接口）實(shí)現(xiàn)的程序可以達(dá)到異曲同工的效果。

　Servlet是sun公司提供的一門用于開發(fā)動(dòng)態(tài)web資源的技術(shù)。

　　Sun公司在其API中提供了一個(gè)servlet接口，用戶若想用發(fā)一個(gè)動(dòng)態(tài)web資源(即開發(fā)一個(gè)Java程序向?yàn)g覽器輸出數(shù)據(jù))，需要完成以下2個(gè)步驟：

　　1、編寫一個(gè)Java類，實(shí)現(xiàn)servlet接口。

　　2、把開發(fā)好的Java類部署到web服務(wù)器中。

　　按照一種約定俗成的稱呼習(xí)慣，通常我們也把實(shí)現(xiàn)了servlet接口的java程序，稱之為Servlet

Servlet 架構(gòu)

下圖顯示了 Servlet 在 Web 應(yīng)用程序中的位置。

Servlet 任務(wù)

Servlet 執(zhí)行以下主要任務(wù)：

讀取客戶端（瀏覽器）發(fā)送的顯式的數(shù)據(jù)。這包括網(wǎng)頁上的 HTML 表單，或者也可以是來自 applet 或自定義的 HTTP 客戶端程序的表單。

讀取客戶端（瀏覽器）發(fā)送的隱式的 HTTP 請求數(shù)據(jù)。這包括 cookies、媒體類型和瀏覽器能理解的壓縮格式等等。

處理數(shù)據(jù)并生成結(jié)果。這個(gè)過程可能需要訪問數(shù)據(jù)庫，執(zhí)行 RMI 或 CORBA 調(diào)用，調(diào)用 Web 服務(wù)，或者直接計(jì)算得出對應(yīng)的響應(yīng)。

發(fā)送顯式的數(shù)據(jù)（即文檔）到客戶端（瀏覽器）。該文檔的格式可以是多種多樣的，包括文本文件（HTML 或 XML）、二進(jìn)制文件（GIF 圖像）、Excel 等。

發(fā)送隱式的 HTTP 響應(yīng)到客戶端（瀏覽器）。這包括告訴瀏覽器或其他客戶端被返回的文檔類型（例如 HTML），設(shè)置 cookies 和緩存參數(shù)，以及其他類似的任務(wù)。

Servlet 創(chuàng)建有三種方式

1、實(shí)現(xiàn) Servlet 接口

因?yàn)槭菍?shí)現(xiàn) Servlet 接口，所以我們需要實(shí)現(xiàn)接口里的方法。

下面我們也說明了 Servlet 的執(zhí)行過程，也就是 Servlet 的生命周期。

2、繼承 GenericServlet 類

它實(shí)現(xiàn)了 Servlet 接口除了 service 的方法，不過這種方法我們極少用。

3、繼承 HttpServlet 方法

創(chuàng)建 Servlet 的第三種方法，也是我們經(jīng)常用的方法。

這里只簡單講 Servlet 的三種創(chuàng)建方式，關(guān)于更詳細(xì)的應(yīng)用我們后面再說。

Servlet的運(yùn)行過程

Servlet程序是由WEB服務(wù)器調(diào)用，web服務(wù)器收到客戶端的Servlet訪問請求后：

①Web服務(wù)器首先檢查是否已經(jīng)裝載并創(chuàng)建了該Servlet的實(shí)例對象。如果是，則直接執(zhí)行第④步，否則，執(zhí)行第②步。

②裝載并創(chuàng)建該Servlet的一個(gè)實(shí)例對象。

③調(diào)用Servlet實(shí)例對象的init()方法。

④創(chuàng)建一個(gè)用于封裝HTTP請求消息的HttpServletRequest對象和一個(gè)代表HTTP響應(yīng)消息的HttpServletResponse對象，然后調(diào)用Servlet的service()方法并將請求和響應(yīng)對象作為參數(shù)傳遞進(jìn)去。

⑤WEB應(yīng)用程序被停止或重新啟動(dòng)之前，Servlet引擎將卸載Servlet，并在卸載之前調(diào)用Servlet的destroy()方法。

Servlet調(diào)用圖

Servlet接口實(shí)現(xiàn)類

　　Servlet接口SUN公司定義了兩個(gè)默認(rèn)實(shí)現(xiàn)類，分別為：GenericServlet、HttpServlet。

HttpServlet指能夠處理HTTP請求的servlet，它在原有Servlet接口上添加了一些與HTTP協(xié)議處理方法，它比Servlet接口的功能更為強(qiáng)大。因此開發(fā)人員在編寫Servlet時(shí)，通常應(yīng)繼承這個(gè)類，而避免直接去實(shí)現(xiàn)Servlet接口。

HttpServlet在實(shí)現(xiàn)Servlet接口時(shí)，覆寫了service方法，該方法體內(nèi)的代碼會自動(dòng)判斷用戶的請求方式，如為GET請求，則調(diào)用HttpServlet的doGet方法，如為Post請求，則調(diào)用doPost方法。因此，開發(fā)人員在編寫Servlet時(shí)，通常只需要覆寫doGet或doPost方法，而不要去覆寫service方法。

通過Eclipse創(chuàng)建和編寫Servlet

　　選中com.hhl.servlet包，右鍵→New→Servlet，如下圖所示：

這樣，我們就通過Eclipse幫我們創(chuàng)建好一個(gè)名字為HelloServlet的Servlet，創(chuàng)建好的HelloServlet里面會有如下代碼：

這些代碼都是Eclipse自動(dòng)生成的，而web.xml文件中也多了<servlet></servlet>和<servlet-mapping></servlet-mapping>兩對標(biāo)簽，這兩對標(biāo)簽是配置HelloServlet的，如下所示：

然后我們就可以通過瀏覽器訪問HelloServlet這個(gè)Servlet，如下圖所示：

Servlet開發(fā)注意細(xì)節(jié)

Servlet訪問URL映射配置

由于客戶端是通過URL地址訪問web服務(wù)器中的資源，所以Servlet程序若想被外界訪問，必須把servlet程序映射到一個(gè)URL地址上，這個(gè)工作在web.xml文件中使用元素和元素完成。

元素用于注冊Servlet，它包含有兩個(gè)主要的子元素：和，分別用于設(shè)置Servlet的注冊名稱和Servlet的完整類名。

一個(gè)元素用于映射一個(gè)已注冊的Servlet的一個(gè)對外訪問路徑，它包含有兩個(gè)子元素：和，分別用于指定Servlet的注冊名稱和Servlet的對外訪問路徑。例如：

　同一個(gè)Servlet可以被映射到多個(gè)URL上，即多個(gè)<servlet-mapping>元素的<servlet-name>子元素的設(shè)置值可以是同一個(gè)Servlet的注冊名。 例如：

通過上面的配置，當(dāng)我們想訪問名稱是HelloServlet的Servlet，可以使用如下的幾個(gè)地址去訪問：

???? ? http://localhost:8088/ServletDemo/

?????? http://localhost:8088/ServletDemo/1.html

　　HelloServlet被映射到了多個(gè)URL上。

Servlet訪問URL使用*通配符映射

在Servlet映射到的URL中也可以使用*通配符，但是只能有兩種固定的格式：一種格式是"*.擴(kuò)展名"，另一種格式是以正斜杠（/）開頭并以"/*"結(jié)尾。例如：

　*可以匹配任意的字符，所以此時(shí)可以用任意的URL去訪問ServletDemo1這個(gè)Servlet

對于如下的一些映射關(guān)系：

Servlet1 映射到 /abc/*

Servlet2 映射到 /*

Servlet3 映射到 /abc

Servlet4 映射到 *.do

問題：

當(dāng)請求URL為“/abc/a.html”，“/abc/*”和“/*”都匹配，哪個(gè)servlet響應(yīng)

Servlet引擎將調(diào)用Servlet1。

當(dāng)請求URL為“/abc”時(shí)，“/abc/*”和“/abc”都匹配，哪個(gè)servlet響應(yīng)

Servlet引擎將調(diào)用Servlet3。

當(dāng)請求URL為“/abc/a.do”時(shí)，“/abc/*”和“*.do”都匹配，哪個(gè)servlet響應(yīng)

Servlet引擎將調(diào)用Servlet1。

當(dāng)請求URL為“/a.do”時(shí)，“/*”和“*.do”都匹配，哪個(gè)servlet響應(yīng)

Servlet引擎將調(diào)用Servlet2。

當(dāng)請求URL為“/xxx/yyy/a.do”時(shí)，“/*”和“*.do”都匹配，哪個(gè)servlet響應(yīng)

Servlet引擎將調(diào)用Servlet2。

匹配的原則就是"誰長得更像就找誰"

Servlet與普通Java類的區(qū)別　　

Servlet是一個(gè)供其他Java程序（Servlet引擎）調(diào)用的Java類，它不能獨(dú)立運(yùn)行，它的運(yùn)行完全由Servlet引擎來控制和調(diào)度。

針對客戶端的多次Servlet請求，通常情況下，服務(wù)器只會創(chuàng)建一個(gè)Servlet實(shí)例對象，也就是說Servlet實(shí)例對象一旦創(chuàng)建，它就會駐留在內(nèi)存中，為后續(xù)的其它請求服務(wù)，直至web容器退出，servlet實(shí)例對象才會銷毀。（注）

在Servlet的整個(gè)生命周期內(nèi)，Servlet的init方法只被調(diào)用一次。而對一個(gè)Servlet的每次訪問請求都導(dǎo)致Servlet引擎調(diào)用一次servlet的service方法。對于每次訪問請求，Servlet引擎都會創(chuàng)建一個(gè)新的HttpServletRequest請求對象和一個(gè)新的HttpServletResponse響應(yīng)對象，然后將這兩個(gè)對象作為參數(shù)傳遞給它調(diào)用的Servlet的service()方法，service方法再根據(jù)請求方式分別調(diào)用doXXX方法。

如果在元素中配置了一個(gè)元素，那么WEB應(yīng)用程序在啟動(dòng)時(shí)，就會裝載并創(chuàng)建Servlet的實(shí)例對象、以及調(diào)用Servlet實(shí)例對象的init()方法。

舉例：

當(dāng)訪問不存在的Servlet時(shí)，就使用配置的默認(rèn)Servlet進(jìn)行處理

　　在<tomcat的安裝目錄>\conf\web.xml文件中，注冊了一個(gè)名稱為org.apache.catalina.servlets.DefaultServlet的Servlet，并將這個(gè)Servlet設(shè)置為了缺省Servlet。

當(dāng)訪問Tomcat服務(wù)器中的某個(gè)靜態(tài)HTML文件和圖片時(shí)，實(shí)際上是在訪問這個(gè)缺省Servlet。

Servlet的線程安全問題

　　當(dāng)多個(gè)客戶端并發(fā)訪問同一個(gè)Servlet時(shí)，web服務(wù)器會為每一個(gè)客戶端的訪問請求創(chuàng)建一個(gè)線程，并在這個(gè)線程上調(diào)用Servlet的service方法，因此service方法內(nèi)如果訪問了同一個(gè)資源的話，就有可能引發(fā)線程安全問題。例如下面的代碼：

不存在線程安全問題的代碼：

存在線程安全問題的代碼：

　把i定義成全局變量，當(dāng)多個(gè)線程并發(fā)訪問變量i時(shí)，就會存在線程安全問題了，如下圖所示：同時(shí)開啟兩個(gè)瀏覽器模擬并發(fā)訪問同一個(gè)Servlet，本來正常來說，第一個(gè)瀏覽器應(yīng)該看到2，而第二個(gè)瀏覽器應(yīng)該看到3的，結(jié)果兩個(gè)瀏覽器都看到了3，這就不正常。

　　線程安全問題只存在多個(gè)線程并發(fā)操作同一個(gè)資源的情況下，所以在編寫Servlet的時(shí)候，如果并發(fā)訪問某一個(gè)資源(變量，集合等)，就會存在線程安全問題，那么該如何解決這個(gè)問題呢？

先看看下面的代碼：

　現(xiàn)在這種做法是給Servlet對象加了一把鎖，保證任何時(shí)候都只有一個(gè)線程在訪問該Servlet對象里面的資源，這樣就不存在線程安全問題了。

　　這種做法雖然解決了線程安全問題，但是編寫Servlet卻萬萬不能用這種方式處理線程安全問題，假如有9999個(gè)人同時(shí)訪問這個(gè)Servlet，那么這9999個(gè)人必須按先后順序排隊(duì)輪流訪問。

針對Servlet的線程安全問題，Sun公司是提供有解決方案的：讓Servlet去實(shí)現(xiàn)一個(gè)SingleThreadModel接口，如果某個(gè)Servlet實(shí)現(xiàn)了SingleThreadModel接口，那么Servlet引擎將以單線程模式來調(diào)用其service方法。

查看Sevlet的API可以看到，SingleThreadModel接口中沒有定義任何方法和常量，在Java中，把沒有定義任何方法和常量的接口稱之為標(biāo)記接口，經(jīng)?？吹降囊粋€(gè)最典型的標(biāo)記接口就是"Serializable"，這個(gè)接口也是沒有定義任何方法和常量的，標(biāo)記接口在Java中有什么用呢？主要作用就是給某個(gè)對象打上一個(gè)標(biāo)志，告訴JVM，這個(gè)對象可以做什么，比如實(shí)現(xiàn)了"Serializable"接口的類的對象就可以被序列化，還有一個(gè)"Cloneable"接口，這個(gè)也是一個(gè)標(biāo)記接口，在默認(rèn)情況下，Java中的對象是不允許被克隆的，就像現(xiàn)實(shí)生活中的人一樣，不允許克隆，但是只要實(shí)現(xiàn)了"Cloneable"接口，那么對象就可以被克隆了。

　　讓的Servlet實(shí)現(xiàn)了SingleThreadModel的接口，只要在Servlet的類的定義中增加實(shí)現(xiàn)了SingleThreadModel接口的聲明即可。 ?

對于實(shí)現(xiàn)了SingleThreadModel的接口的Servlet中，Servlet的引擎仍然支持對該Servlet的的多線程并發(fā)訪問，其采用的方式是產(chǎn)生多個(gè)Servlet的實(shí)例對象，并發(fā)的每個(gè)線程分別調(diào)用一個(gè)獨(dú)立的Servlet的實(shí)例對象。

實(shí)現(xiàn)了SingleThreadModel接口并不能真正解決的Servlet的線程安全問題，因?yàn)镾ervlet的引擎會創(chuàng)建多個(gè)Servlet的實(shí)例對象，而真正意義上解決多線程安全問題是指一個(gè)Servlet實(shí)例對象被多線程同時(shí)調(diào)用的問題。事實(shí)上，在Servlet API 2.4中，已經(jīng)將SingleThreadModel標(biāo)記為Deprecated（過時(shí)的）。?

那么防止線程安全的問題就是避免使用實(shí)例變量，采用局部變量的形式。如果應(yīng)用程序設(shè)計(jì)無法避免使用實(shí)例變量，那么使用同步來保護(hù)要使用的實(shí)例變量，但為保證系統(tǒng)的最佳性能，應(yīng)該同步可用性最小的代碼路徑。

Servlet的確已經(jīng)能夠幫我們完成所有的工作了，但是現(xiàn)在的web應(yīng)用很少有直接將交互全部頁面都用servlet來實(shí)現(xiàn)，而是采用更高效的MVC框架來實(shí)現(xiàn)。這些MVC框架基本的原理都是將所有的請求都映射到一個(gè)Servlet，然后去實(shí)現(xiàn)service方法，這個(gè)方法也就是MVC框架的入口。如下圖是strust MVC的，為什么是performLogin，秘密就在PubAction.java中。

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