JavaWeb基石之——Servlet

向右看齐 2023-03-12 15:26 11阅读 0赞

最近一段时间，老是觉得学不爽，焦虑而急躁。归根到底，是没有一个较好的学习路径。像是还没学会走，就想飞一样。  
学习，还是要按照一定的路径，一步一步来。才能学的扎实，走的稳重。以实践为指导，输出倒逼输入，才能学的更有意义，也让知识消化的更彻底。而不是一味地为了学习而学习。  
就像很多人一上来就想着如何去阅读Spring源码，为什么呢？因为这样能在面试时让面试官高看自己一眼呀，很多公司现在招聘都会要求面试者阅读过什么什么源码。源码阅读没有错，也是一个想要在技术上深耕的人的必经之路。只是它应该往后放，学习不应该这么浮躁，不应该抄近道。否则，大厦的地基不牢，总有一天会倒塌的。知乎的一个回答我很认同，你连Spring的官方文档都没有认真通读过，一上来就读源码干什么？如何实现一个框架和如何用框架实现具体业务，有很大的不同。只有当你需要设计一个类似的框架，或者你需要调试进底层源码时，才需要看源码。  
所有跳过读文档这一步，直接读底层源码的人，多是读不懂文档又急于求成，想给自己简历加点料而已。

就像我先前的学习一样，没有首尾，一上来就直接学SSM，然后又急着学SpringBoot，MySQL，Redis等。仿佛学了一个技术自己就更有底气。但是焦虑和惶恐一直伴随着我。因为感觉自己变成了一个机器，被推着往前走，不知道学的东西有什么用，能做什么，如何实践。  
我可能是一个比较喜欢自底向上学习的人。JavaWeb确实在国内多以Spring为生态，但是剥开这些框架的外衣之后。它是如何运作的？我不知道。直到我到了一家新公司，用的不是Spring框架了。我就一头雾水了。Http请求是怎么回事？怎么就被接收到了？又是怎么生成Request，Response等一系列对象的？多个Request请求并发到来时，是怎么回事？我的服务不是单例吗？一系列问题。  
于是，决定还是稍微绕一下远路，重学JavaWeb，从基石开始。  
抛开SSM这些框架，用Java实现一个Web服务，是要基于Servlet的，这是几乎所有JavaWeb的最底层（当然现在也有那些比较先进的不基于Servlet的web技术）。  
由此来到了JavaEE的十三种规范，Servlet/JSP规范作为web核心，JDBC作为持久层的基石，以及XML，JMS等。  
于是打算从Servlet，Tomcat重新学起。

## 正文 ##

Servlet是JavaEE的十三种规范之一，Servlet其实没那么复杂，它就是一个规范而已。

下面就是Servlet，它就是个接口，它定义了5个方法。

Servlet规范中规定了Servlet容器的运行机制。

![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3ZjajEwMDk3ODQ4MTQ_size_16_color_FFFFFF_t_70]

Tomcat是实现了Servlet接口的web容器（web服务器+Servlet/JSP容器）

Tomcat的职责是：监听计算机的对应端口，负责网络通信，解析Http协议，创建Request和Response对象，并将Http请求中的数据，填充到Request对象中，Response对象中一开始不包含任何内容，然后将Request和Response传递给Servlet执行业务逻辑，最后Servlet将处理结束后的结果写入到Response流中，Tomcat再从Response流中取出数据，组装成静态的HTML页面，返回给浏览器端。

Servlet的基础知识 -> 生命周期等 init() service() destroy() -> servlet是单例的

\-> tomcat每收到一个请求，会有一个对应的Connector去处理（Connector会拿着这个请求，去找到Engine，Engine再将请求转交给对应的Servlet处理），而Connector有很多个，它是一个池，所以tomcat其实可以同时接收并处理多个http请求，但是Servlet是单例的。

资源 -> 动态资源，静态资源。类似于Apache服务器，Nginx服务器，只能算Web服务器，它们只能处理Http请求，并且处理静态资源。无法处理动态资源。Tomcat由于实现了Servlet，故可以处理动态资源。

一般会用一个Http服务器（Apache或Nginx），搭配Tomcat使用。请求到来时先通过Http服务器，进行Http请求转发，负载均衡，和处理静态资源，这样只将动态资源交给Tomcat处理，减少了Tomcat的压力。（如果没有前面的静态服务器，则静态资源的请求也将由Tomcat完成，会影响Tomcat的性能）

Servlet 3.0 之前，创建一个Java Web应用，必须要提供web.xml配置文件，在该配置文件中配置Servlet，然后使用Servlet接口的实现类，对请求进行处理即可。（Tomcat启动web应用时，需要读取web.xml，以便在接收到请求时，从web.xml中查找相应的servlet对请求进行处理）

Servlet 3.0 及以后，支持注解配置，可以不用提供web.xml。（Java EE6 以上支持Servlet 3.0）

仅使用类似`@WebServlet`等注解，即完成web.xml中对Servlet的配置

![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3ZjajEwMDk3ODQ4MTQ_size_16_color_FFFFFF_t_70 1]

关于在IDEA中配置tomcat，并部署项目

![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3ZjajEwMDk3ODQ4MTQ_size_16_color_FFFFFF_t_70 2]

配置了虚拟路径后，启动项目。进入到IDEA工作路径

默认是在`%USER_HOME%\IntelliJIdeaxxx\system\tomcat`

可以看到针对每个部署到tomcat的web项目，这个目录下都有一个文件夹与之对应

![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3ZjajEwMDk3ODQ4MTQ_size_16_color_FFFFFF_t_70 3]

![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3ZjajEwMDk3ODQ4MTQ_size_16_color_FFFFFF_t_70 4]

进去之后看到，主要有conf配置文件，logs日志文件，work工作目录

conf里的文件（最关键的server.xml和web.xml）都是从指定的tomcat安装目录拷贝过来的。我在IDEA中启动tomcat之前，已经将tomcat安装目录下的server.xml中进行了一些修改。

发现IDEA工作目录中的server.xml也包含了这些修改。  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3ZjajEwMDk3ODQ4MTQ_size_16_color_FFFFFF_t_70 5]

项目的根路径，是在`/conf/Catalina/localhost`下配置的

![在这里插入图片描述][20200509115139921.png]

![在这里插入图片描述][20200509115151369.png]

进入`\work`工作目录，可以看到运行时生成的一些文件

![在这里插入图片描述][20200509115202708.png]

![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3ZjajEwMDk3ODQ4MTQ_size_16_color_FFFFFF_t_70 6]

由此可见，index.jsp，在被请求时，实际是转换成了Servlet

![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3ZjajEwMDk3ODQ4MTQ_size_16_color_FFFFFF_t_70 7]

在浏览器访问localhost:8080/index.jsp

并不是返回了jsp页面，index.jsp只是一种url pattern，它会由tomcat自带的Servlet进行处理。下面看Tomcat自带的web.xml中的配置。

![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3ZjajEwMDk3ODQ4MTQ_size_16_color_FFFFFF_t_70 8]

![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3ZjajEwMDk3ODQ4MTQ_size_16_color_FFFFFF_t_70 9]

对于后缀为.jsp或.jspx的请求，会交由JspServlet去处理，而JspServlet中，先将JSP文件进行转换，生成Servlet，然后在Servlet中执行数据的处理，并将最终的数据和HTML语句进行组装拼接，将HTML字符串流写入到Response，再由Tomcat返回给浏览器。所以说JSP是运行在服务端的。

JSP技术的弊端就是，它不支持页面的部分刷新，若页面的部分内容要进行变化，则整个页面需要刷新。当页面只有部分内容需要刷新时，这无疑就浪费了带宽，降低了响应时间，影响了用户体验。

在没有ajax以前，动态的过程（数据的组装）都是在服务端完成，最终返回给浏览器的，一定是处理好的静态页面。

有了ajax以后，它提供了页面部分刷新的功能。可以让页面在浏览器端进行动态的数据请求。

JavaWeb的三大组件除了Servlet，还有Filter和Listener。这是JavaWeb基础中的基础。

国内基于Java的Web应用，包括以Spring为生态的，底层都是Servlet。如SpringMvc中的核心类DispatcherServlet，也是一个Servlet。SpringBoot，Dubbo等框架中内置的默认容器是Tomcat。

这些都是以后学习SSM，SpringBoot和SpringCloud等的基础。所以一定要先把基础打扎实。

学习Servlet，最好就是研究Tomcat源码。

Tomcat中部署项目的N种方式！

至于基于Servlet以外的web技术，算是更先进的技术。比如SpringWebFlux基于流和响应式。

对于多线程方面，还有一些不是基于线程驱动，而基于事件驱动。Tomcat至少是线程驱动的。

=> 参考：

Servlet-Wiki [https://en.wikipedia.org/wiki/Java\_servlet][https_en.wikipedia.org_wiki_Java_servlet]

Servlet的本质 [https://www.zhihu.com/question/21416727][https_www.zhihu.com_question_21416727]

JSP的前世今生 [https://zhuanlan.zhihu.com/p/42343690][https_zhuanlan.zhihu.com_p_42343690]

Web服务器，Web容器傻傻分不清？[https://www.zhihu.com/question/32212996][https_www.zhihu.com_question_32212996]

Tomcat外传 [https://zhuanlan.zhihu.com/p/54121733][https_zhuanlan.zhihu.com_p_54121733]

终于有人把Tomcat讲清楚了[https://zhuanlan.zhihu.com/p/99410527][https_zhuanlan.zhihu.com_p_99410527]

放弃Tomcat，选择Undertow[https://zhuanlan.zhihu.com/p/106559336][https_zhuanlan.zhihu.com_p_106559336]

另外，对于数据库层面的访问，JavaEE有JDBC规范，这也是以后学习mybatis等持久层框架的基础。

在目前流行的互联网架构中，对一个应用来说，Tomcat是首，SSM是中，JVM是尾，我们通常对于SSM是比较了解的，而忽略了首尾。

学习最好先观其脉络。

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