Servlet学习笔记（一）之Servlet原理、初始化、生命周期、结构体系

我就是我 2022-07-14 20:07 200阅读 0赞

Servlet是用java语言编写的应用到Web服务器端的扩展技术，与java对象的区别是，Servlet对象主要封装了对HTTP请求的处理，并且它的运行需要Servlet容器的支持（以下会介绍原因，也可以看之前的一篇介绍Servlet容器的博客，([http://blog.csdn.net/megustas\_jjc/article/details/52923132][http_blog.csdn.net_megustas_jjc_article_details_52923132])），在JavaWeb中，Servlet主要用于处理各种业务逻辑，并且还可以输出HTML代码来显示指定页面。  
Servlet 用来 动态web资源 开发：  
静态web资源 ： 固定数据文件  
动态web资源 ： 通过程序动态生成数据文件

Servlet技术基于Request-Response编程模型 ，HTTP协议也是基于请求响应 模型 ，因此 Servlet技术 用来 开发基于HTTP web 应用程序 。

接触 JavaEE API ------ 程序 接口 和 已经实现接口 类的 使用 （JavaEE ---- Java Platform, Enterprise Edition 缩写 ）

**建立一个简单servlet的步骤：**  
1、创建web project  
2、编写 class 继承 HttpServlet  
3、在web.xml 配置 Servlet程序 虚拟访问路径 （用户在浏览器上通过这个路径 访问编写Servlet程序 ）  
4、覆盖doGet或者doPost方法 进行输出  
其中，Servlet程序在编写和运行时，需要javaee 类库 （API支持），例如在学习javase List 需要 import java.util.List 需要 jre/lib/rt.jar，对于eclipse需要自行导入jar包，先要找到文件所在的路径，如下。  
C:\\Tomcat 5.0\\common\\lib\\servlet-api.jar。 然后在eclipse里面 Project ->Properties,在左边找到Java Builder Path,单击，在右边找到Libraries,然后Add External Jars,找到C:\\Tomcat 5.0\\common\\lib\\servlet-api.jar。完毕，接着可以使用 import javax.servlet.\*

**Servlet运行原理分析**  
编写Servlet程序没有 main函数（意味着不能独立执行，需要tomcat） ---- tomcat调用Servlet程序执行

![这里写图片描述][20161114105712771]

1、用户在客户端发起url请求 ： [http://localhost/day05/hello][http_localhost_day05_hello] 。  
2、web.xml /hello 映射 HelloServlet程序。  
3、用户提交请求时，get方式提交执行HelloServlet的doGet方法，post方式提交执行 HelloServlet的doPost 方法 。

**手动编写Servlet运行（servlet在运行时需要依赖外界的jar包）**  
手动编写Servlet运行（servlet在运行时需要依赖外界的jar包）  
1、在webapps 新建 day05test目录 — 虚拟应用  
2、在day05test 新建 WEB-INF/classes  
3、将编写Servlet的java源码文件 放入 classes ，在 WEB-INF 配置web.xml （进行虚拟路径配置）  
4、编译Servlet的 java程序  
javac -classpath E:\\apache-tomcat-6.0.14\\lib\\servlet-api.jar HelloServlet.java // 通过 -classpath 指定 Servlet需要jar 包  
生成Servlet package结构  
javac -d . -classpath E:\\apache-tomcat-6.0.14\\lib\\servlet-api.jar HelloServlet.java

**Servlet生命周期与初始化**

（1）Servlet生命周期  
（2）init(ServletConfig config) 初始化  
（3）service(ServletRequest req, ServletResponse res) 提供服务方法  
（4）destroy() 销毁

import java.io.IOException;
    
    
    import javax.servlet.Servlet;
    import javax.servlet.ServletConfig;
    import javax.servlet.ServletException;
    import javax.servlet.ServletRequest;
    import javax.servlet.ServletResponse;
    
    // 实现Servlet 接口  --- 感受生命周期
    public class InitServlet implements Servlet {
    
    	int i;
    
    	public InitServlet() {
    		System.out.println("构造了 InitServlet对象 ...");
    	}
    
    	@Override
    	public void destroy() {
    		System.out.println("销毁...");
    	}
    
    	@Override
    	public void init(ServletConfig arg0) throws ServletException {
    		System.out.println("初始化 ...");
    	}
    
    	@Override
    	public void service(ServletRequest request, ServletResponse response)
    			throws ServletException, IOException {
    		System.out.println("服务...");
    		System.out.println("i:" + i);
    		i++;
    	}
    
    	@Override
    	public ServletConfig getServletConfig() {
    		// TODO Auto-generated method stub
    		return null;
    	}
    
    	@Override
    	public String getServletInfo() {
    		// TODO Auto-generated method stub
    		return null;
    	}
    }

原理：  
1、tomcat服务器启动时，没有创建Servlet对象  
2、第一次访问时，tomcat构造Servlet对象，调用 init，执行service  
3、从第二次以后访问 tomcat 不会从新创建Servlet对象，也不会调用init ---- 每一次访问都会调用service  
4、当服务器重启或正常关闭时 调用destroy （正常关闭 shutdown.bat）

![这里写图片描述][20161114154703299]

**servlet生命周期小结：**

*  针对客户端多次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，为后续的其他请求服务，直至web容器退出，servlet实例对象才会销毁。
 *  在整个Servlet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。

因此，Servlet对象是tomcat创建的，每次请求调用Servlet中service方法，tomcat服务器会在每次调用Servlet的service方法时，为该方法创建Request对象和Response对象（在 JavaEE API 中没有Request和Response实现类（HttpServlet是包装类，因此不能产生Servlet对象） ----- 实现类由Servlet服务器提供的，tomcat提供实现类 weblogic 提供实现类 ） 。

**service方法 和 HttpServlet doGet/doPost 关系区别**  
在HttpServlet代码实现中，根据请求方式不同 调用相应doXXX方法 get方式请求 — doGet post方式 — doPost （必须阅读HttpServlet源代码 ）

其中可以通过对Servlet进行配置，使其启动时进行初始化，而不是之前的调用时进行初始化，其实现可以通过< load-on-startup>（< load-on-startup > 参数可以是一个数字 0-9 代表服务器加载优先级 0 最高 ，例如：在tomcat启动时，想通过Servlet加载一些框架配置文件 配置随服务器启动 ）

<servlet>
    	<servlet-name>InitServlet</servlet-name>
    	<servlet-class>cn.itcast.servlet.InitServlet</servlet-class>
    	
    	<load-on-startup>1</load-on-startup>
    </servlet>

**Servlet结构体系**  
![这里写图片描述][20161114204220166]

GenericServlet和HttpServlet都是Servlet接口的两个默认实现类，GenericServlet对Servlet接口及ServletConfig接口提供了部分实现，但是并没有对Http请求处理进行实现，这一操作由其子类HttpServlet进行实现，其为Http请求中的POST、GET等类型提供了具体的操作方法，所以通常情况下，编写的Servlet对象都是继承与HttpServlet。因此，编写Servlet 不需要覆盖service方法，**只需要覆盖doGet和doPost 方法**；Servlet初始化时覆盖init() ，无需覆盖init(config)，因为init(Config) 调用了init()。并且，当doGet方法与doPost方法逻辑相同时，可以互相调用，简化编程，例如：

public class HelloServlet3 extends HttpServlet {
    
    	public void doGet(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response)
    			throws ServletException, IOException {
    		for (int i = 1; i <= 10; i++) {
    			response.getWriter().println(i + "<br/>");
    		}
    	}
    
    	public void doPost(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response)
    			throws ServletException, IOException {
    		// for (int i = 1; i <= 10; i++) {
    		// response.getWriter().println(i + "<br/>");
    		// }
    		// 当doPost 和 doGet 代码逻辑完全相同 --- 为了简化编程 互相调用
    		doGet(request, response);
    	}
    
    }

## 一个servlet被10个浏览器客户端访问时会创建几个servlet实例？ ##

一般Servlet只初始化一次（只有一个实例）。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该方法。如此重复以上的循环，但无需再调用init（）方法（Web容器收到请求后，Web容器会产生一个新的线程来调用Servlet的service()，service()方法检查HTTP请求类型（GET、POST、PUT、DELETE等），然后相应调用doGet()、doPost()、doPut()、doDelete()等方法，即用多个线程去执行各个请求）。

原因：

出于性能的考虑：特别的对于门户网站而言，每一个Servlet在每一秒内的并发访问量都可以是成千上万的。在一个面向模块化开发的现在，常常一个点击操作就被定义为一个Servlet的实现，而如果Servlet的每一次被访问，都创建一个新的实例的话，服务器的可用资源消耗量将是一个相当重要的问题。  
退一步，一般Servlet的访问是很快的，每一个实例被快速的创建，又被快速的回收，GC的回收速度也跟不上，频繁的内存操作也将可能带来次生的问题。

所以，Servlet的“单一实例化”是一个很重要的策略。

## 整个Servlet对象在tomcat里面只有一个 ##

问题描述：  
写一个Servlet对象，使用不同的浏览器浏览时，刷新，会出现数据安全问题。由于servlet对象只有一个，其中的属性很容易称为servlet方法执行的临界资源，尽可能不要在Servlet中定义成员变量  
解决方法：  
在servlet中添加同步代码块

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;
    
    /**
     * 写一个Servlet对象，使用不同的浏览器浏览时，刷新，会出现数据安全问题
     * 由于servlet对象只有一个，其中的属性很容易称为servlet方法执行的临界资源，尽可能不要在Servlet中定义成员变量
     * 
     * 解决方法：
     *  添加同步代码块
     */
    public class CountServlet extends HttpServlet {
        //设置一个成员变量
        private int count = 0;
        @Override
        protected void service(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response) throws ServletException, IOException {
            //设置响应类型和编码格式
            response.setContentType("text/html");
            response.setCharacterEncoding("utf-8");
            request.setCharacterEncoding("utf-8");
            //将以下代码作为同步代码块
            synchronized (this) {
                count++;
                PrintWriter pw = response.getWriter();
                pw.println("<h2>你是第" + count + "个访问者</h2>");
                pw.flush();
            }
        }
    }

[http_blog.csdn.net_megustas_jjc_article_details_52923132]: http://blog.csdn.net/megustas_jjc/article/details/52923132
[20161114105712771]: /images/20220715/ebb35d216a9b4d33abe8767224ec980d.png
[http_localhost_day05_hello]: http://localhost/day05/hello
[20161114154703299]: /images/20220715/8cda673a022a4659a29d5123e2d14b95.png
[20161114204220166]: /images/20220715/f1d0b8011e6a4b6e901ac64880d63e93.png