servlet(1)
1、Servlet簡介
Servlet是sun公司提供的一門用於開發動態web資源的技術。
Sun公司在其API中提供了一個servlet接口，用戶若想用發一個動態web資源(即開發一個Java程序向瀏覽器輸出數據)，須要完成如下2個步驟：
一、編寫一個Java類，實現servlet接口。
二、把開發好的Java類部署到web服務器中。
按照一種約定俗成的稱呼習慣，一般咱們也把實現了servlet接口的java程序，稱之爲Servletphp
2、Servlet的運行過程
Servlet程序是由WEB服務器調用，web服務器收到客戶端的Servlet訪問請求後：
①Web服務器首先檢查是否已經裝載並建立了該Servlet的實例對象。若是是，則直接執行第④步，不然，執行第②步。
②裝載並建立該Servlet的一個實例對象。
③調用Servlet實例對象的init()方法。
④建立一個用於封裝HTTP請求消息的HttpServletRequest對象和一個表明HTTP響應消息的HttpServletResponse對象，而後調用Servlet的service()方法並將請求和響應對象做爲參數傳遞進去。
⑤WEB應用程序被中止或從新啓動以前，Servlet引擎將卸載Servlet，並在卸載以前調用Servlet的destroy()方法。 
html
3、Servlet調用圖
4、在Eclipse中開發Servlet
在eclipse中新建一個web project工程，eclipse會自動建立下圖所示目錄結構：java
4.一、Servlet接口實現類
Servlet接口SUN公司定義了兩個默認實現類，分別爲：GenericServlet、HttpServlet。web
HttpServlet指可以處理HTTP請求的servlet，它在原有Servlet接口上添加了一些與HTTP協議處理方法，它比Servlet接口的功能更爲強大。所以開發人員在編寫Servlet時，一般應繼承這個類，而避免直接去實現Servlet接口。
HttpServlet在實現Servlet接口時，覆寫了service方法，該方法體內的代碼會自動判斷用戶的請求方式，如爲GET請求，則調用HttpServlet的doGet方法，如爲Post請求，則調用doPost方法。所以，開發人員在編寫Servlet時，一般只須要覆寫doGet或doPost方法，而不要去覆寫service方法。數據庫
4.二、經過Eclipse建立和編寫Servlet
選中gacl.servlet.study包，右鍵→New→Servlet，以下圖所示：apache
這樣，咱們就經過Eclipse幫咱們建立好一個名字爲ServletDemo1的Servlet，建立好的ServletDemo01裏面會有以下代碼：瀏覽器
1 package gacl.servlet.study;
2
3 import java.io.IOException;
4 import java.io.PrintWriter;
5
6 import javax.servlet.ServletException;
7 import javax.servlet.http.HttpServlet;
8 import javax.servlet.http.HttpServletRequest;
9 import javax.servlet.http.HttpServletResponse;
10
11 public class ServletDemo1 extends HttpServlet {
12
13 /**
14 * The doGet method of the servlet. <br>
15 *
16 * This method is called when a form has its tag value method equals to get.
17 *
18 * @param request the request send by the client to the server
19 * @param response the response send by the server to the client
20 * @throws ServletException if an error occurred
21 * @throws IOException if an error occurred
22 */
23 public void doGet(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response)
24 throws ServletException, IOException {
25
26 response.setContentType("text/html");
27 PrintWriter out = response.getWriter();
28 out.println("<!DOCTYPE HTML PUBLIC \"-//W3C//DTD HTML 4.01 Transitional//EN\">");
29 out.println("<HTML>");
30 out.println(" <HEAD><TITLE>A Servlet</TITLE></HEAD>");
31 out.println(" <BODY>");
32 out.print(" This is ");
33 out.print(this.getClass());
34 out.println(", using the GET method");
35 out.println(" </BODY>");
36 out.println("</HTML>");
37 out.flush();
38 out.close();
39 }
40
41 /**
42 * The doPost method of the servlet. <br>
43 *
44 * This method is called when a form has its tag value method equals to post.
45 *
46 * @param request the request send by the client to the server
47 * @param response the response send by the server to the client
48 * @throws ServletException if an error occurred
49 * @throws IOException if an error occurred
50 */
51 public void doPost(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response)
52 throws ServletException, IOException {
53
54 response.setContentType("text/html");
55 PrintWriter out = response.getWriter();
56 out.println("<!DOCTYPE HTML PUBLIC \"-//W3C//DTD HTML 4.01 Transitional//EN\">");
57 out.println("<HTML>");
58 out.println(" <HEAD><TITLE>A Servlet</TITLE></HEAD>");
59 out.println(" <BODY>");
60 out.print(" This is ");
61 out.print(this.getClass());
62 out.println(", using the POST method");
63 out.println(" </BODY>");
64 out.println("</HTML>");
65 out.flush();
66 out.close();
67 }
68
69 }
這些代碼都是Eclipse自動生成的，而web.xml文件中也多了<servlet></servlet>和<servlet-mapping></servlet-mapping>兩對標籤，這兩對標籤是配置ServletDemo1的，以下圖所示：tomcat
而後咱們就能夠經過瀏覽器訪問ServletDemo1這個Servlet，以下圖所示：安全
5、Servlet開發注意細節
5.一、Servlet訪問URL映射配置
因爲客戶端是經過URL地址訪問web服務器中的資源，因此Servlet程序若想被外界訪問，必須把servlet程序映射到一個URL地址上，這個工做在web.xml文件中使用<servlet>元素和<servlet-mapping>元素完成。
<servlet>元素用於註冊Servlet，它包含有兩個主要的子元素：<servlet-name>和<servlet-class>，分別用於設置Servlet的註冊名稱和Servlet的完整類名。
一個<servlet-mapping>元素用於映射一個已註冊的Servlet的一個對外訪問路徑，它包含有兩個子元素：<servlet-name>和<url-pattern>，分別用於指定Servlet的註冊名稱和Servlet的對外訪問路徑。例如：服務器
1 <servlet> 2 <servlet-name>ServletDemo1</servlet-name> 3 <servlet-class>gacl.servlet.study.ServletDemo1</servlet-class> 4 </servlet> 5 6 <servlet-mapping> 7 <servlet-name>ServletDemo1</servlet-name> 8 <url-pattern>/servlet/ServletDemo1</url-pattern> 9 </servlet-mapping>
同一個Servlet能夠被映射到多個URL上，即多個<servlet-mapping>元素的<servlet-name>子元素的設置值能夠是同一個Servlet的註冊名。 例如：
1 <servlet> 2 <servlet-name>ServletDemo1</servlet-name> 3 <servlet-class>gacl.servlet.study.ServletDemo1</servlet-class> 4 </servlet> 5 6 <servlet-mapping> 7 <servlet-name>ServletDemo1</servlet-name> 8 <url-pattern>/servlet/ServletDemo1</url-pattern> 9 </servlet-mapping> 10 <servlet-mapping> 11 <servlet-name>ServletDemo1</servlet-name> 12 <url-pattern>/1.htm</url-pattern> 13 </servlet-mapping> 14 <servlet-mapping> 15 <servlet-name>ServletDemo1</servlet-name> 16 <url-pattern>/2.jsp</url-pattern> 17 </servlet-mapping> 18 <servlet-mapping> 19 <servlet-name>ServletDemo1</servlet-name> 20 <url-pattern>/3.php</url-pattern> 21 </servlet-mapping> 22 <servlet-mapping> 23 <servlet-name>ServletDemo1</servlet-name> 24 <url-pattern>/4.ASPX</url-pattern> 25 </servlet-mapping>
經過上面的配置，當咱們想訪問名稱是ServletDemo1的Servlet，可使用以下的幾個地址去訪問：
http://localhost:8080/JavaWeb_Servlet_Study_20140531/servlet/ServletDemo1
http://localhost:8080/JavaWeb_Servlet_Study_20140531/1.htm
http://localhost:8080/JavaWeb_Servlet_Study_20140531/2.jsp
http://localhost:8080/JavaWeb_Servlet_Study_20140531/3.php
http://localhost:8080/JavaWeb_Servlet_Study_20140531/4.ASPX
ServletDemo1被映射到了多個URL上。
5.二、Servlet訪問URL使用*通配符映射
在Servlet映射到的URL中也可使用*通配符，可是隻能有兩種固定的格式：一種格式是"*.擴展名"，另外一種格式是以正斜槓（/）開頭並以"/*"結尾。例如：
1 <servlet> 2 <servlet-name>ServletDemo1</servlet-name> 3 <servlet-class>gacl.servlet.study.ServletDemo1</servlet-class> 4 </servlet> 5 6 <servlet-mapping> 7 <servlet-name>ServletDemo1</servlet-name> 8 <url-pattern>/*</url-pattern>
*能夠匹配任意的字符，因此此時能夠用任意的URL去訪問ServletDemo1這個Servlet，以下圖所示：
對於以下的一些映射關係：
Servlet1 映射到 /abc/*
Servlet2 映射到 /*
Servlet3 映射到 /abc
Servlet4 映射到 *.do
問題：
當請求URL爲「/abc/a.html」，「/abc/*」和「/*」都匹配，哪一個servlet響應
Servlet引擎將調用Servlet1。
當請求URL爲「/abc」時，「/abc/*」和「/abc」都匹配，哪一個servlet響應
Servlet引擎將調用Servlet3。
當請求URL爲「/abc/a.do」時，「/abc/*」和「*.do」都匹配，哪一個servlet響應
Servlet引擎將調用Servlet1。
當請求URL爲「/a.do」時，「/*」和「*.do」都匹配，哪一個servlet響應
Servlet引擎將調用Servlet2。
當請求URL爲「/xxx/yyy/a.do」時，「/*」和「*.do」都匹配，哪一個servlet響應
Servlet引擎將調用Servlet2。
匹配的原則就是"誰長得更像就找誰"
5.三、Servlet與普通Java類的區別
Servlet是一個供其餘Java程序（Servlet引擎）調用的Java類，它不能獨立運行，它的運行徹底由Servlet引擎來控制和調度。
針對客戶端的屢次Servlet請求，一般狀況下，服務器只會建立一個Servlet實例對象，也就是說Servlet實例對象一旦建立，它就會駐留在內存中，爲後續的其它請求服務，直至web容器退出，servlet實例對象纔會銷燬。
在Servlet的整個生命週期內，Servlet的init方法只被調用一次。而對一個Servlet的每次訪問請求都致使Servlet引擎調用一次servlet的service方法。對於每次訪問請求，Servlet引擎都會建立一個新的HttpServletRequest請求對象和一個新的HttpServletResponse響應對象，而後將這兩個對象做爲參數傳遞給它調用的Servlet的service()方法，service方法再根據請求方式分別調用doXXX方法。
若是在<servlet>元素中配置了一個<load-on-startup>元素，那麼WEB應用程序在啓動時，就會裝載並建立Servlet的實例對象、以及調用Servlet實例對象的init()方法。
舉例：
<servlet>
<servlet-name>invoker</servlet-name>
<servlet-class>
org.apache.catalina.servlets.InvokerServlet
</servlet-class>
<load-on-startup>1</load-on-startup>
</servlet>
用途：爲web應用寫一個InitServlet，這個servlet配置爲啓動時裝載，爲整個web應用建立必要的數據庫表和數據。
web.xml中load-on-startup的做用:
以下一段配置，熟悉DWR的再熟悉不過了：
<servlet>
<servlet-name>dwr-invoker</servlet-name>
<servlet-class>org.directwebremoting.servlet.DwrServlet</servlet-class>
<init-param>
<param-name>debug</param-name>
<param-value>true</param-value>
</init-param>
<load-on-startup>1</load-on-startup>
</servlet>
<servlet-mapping>
<servlet-name>dwr-invoker</servlet-name>
<url-pattern>/dwr/*</url-pattern>
</servlet-mapping>
咱們注意到它裏面包含了這段配置：<load-on-startup>1</load-on-startup>，那麼這個配置有什麼做用呢？
貼一段英文原汁原味的解釋以下：
Servlet specification:
The load-on-startup element indicates that this servlet should be loaded (instantiated and have its init() called) on the startup of the web application. The optional contents of these element must be an integer indicating the order in which the servlet should be loaded. If the value is a negative integer, or the element is not present, the container is free to load the servlet whenever it chooses. If the value is a positive integer or 0, the container must load and initialize the servlet as the application is deployed. The container must guarantee that servlets marked with lower integers are loaded before servlets marked with higher integers. The container may choose the order of loading of servlets with the same load-on-start-up value.
翻譯過來的意思大體以下：
1)load-on-startup元素標記容器是否在啓動的時候就加載這個servlet(實例化並調用其init()方法)。
2)它的值必須是一個整數，表示servlet應該被載入的順序
2)當值爲0或者大於0時，表示容器在應用啓動時就加載並初始化這個servlet；
3)當值小於0或者沒有指定時，則表示容器在該servlet被選擇時纔會去加載。
4)正數的值越小，該servlet的優先級越高，應用啓動時就越先加載。
5)當值相同時，容器就會本身選擇順序來加載。
因此，<load-on-startup>x</load-on-startup>，中x的取值1，2，3，4，5表明的是優先級，而非啓動延遲時間。
以下題目：
2.web.xml中不包括哪些定義（多選）
a.默認起始頁
b.servlet啓動延遲時間定義
c.error處理頁面
d.jsp文件改動後從新載入時間
答案：b,d
一般大多數Servlet是在用戶第一次請求的時候由應用服務器建立並初始化，但<load-on-startup>n</load-on-startup> 能夠用來改變這種情況，根據本身須要改變加載的優先級！
5.四、缺省Servlet
若是某個Servlet的映射路徑僅僅爲一個正斜槓（/），那麼這個Servlet就成爲當前Web應用程序的缺省Servlet。
凡是在web.xml文件中找不到匹配的<servlet-mapping>元素的URL，它們的訪問請求都將交給缺省Servlet處理，也就是說，缺省Servlet用於處理全部其餘Servlet都不處理的訪問請求。 例如：
1 <servlet> 2 <servlet-name>ServletDemo2</servlet-name> 3 <servlet-class>gacl.servlet.study.ServletDemo2</servlet-class> 4 <load-on-startup>1</load-on-startup> 5 </servlet> 6 7 <!-- 將ServletDemo2配置成缺省Servlet --> 8 <servlet-mapping> 9 <servlet-name>ServletDemo2</servlet-name> 10 <url-pattern>/</url-pattern> 11 </servlet-mapping>
當訪問不存在的Servlet時，就使用配置的默認Servlet進行處理，以下圖所示：
在<tomcat的安裝目錄>\conf\web.xml文件中，註冊了一個名稱爲org.apache.catalina.servlets.DefaultServlet的Servlet，並將這個Servlet設置爲了缺省Servlet。
1 <servlet> 2 <servlet-name>default</servlet-name> 3 <servlet-class>org.apache.catalina.servlets.DefaultServlet</servlet-class> 4 <init-param> 5 <param-name>debug</param-name> 6 <param-value>0</param-value> 7 </init-param> 8 <init-param> 9 <param-name>listings</param-name> 10 <param-value>false</param-value> 11 </init-param> 12 <load-on-startup>1</load-on-startup> 13 </servlet> 14 15 <!-- The mapping for the default servlet --> 16 <servlet-mapping> 17 <servlet-name>default</servlet-name> 18 <url-pattern>/</url-pattern> 19 </servlet-mapping>
當訪問Tomcat服務器中的某個靜態HTML文件和圖片時，其實是在訪問這個缺省Servlet。
5.五、Servlet的線程安全問題
當多個客戶端併發訪問同一個Servlet時，web服務器會爲每個客戶端的訪問請求建立一個線程，並在這個線程上調用Servlet的service方法，所以service方法內若是訪問了同一個資源的話，就有可能引起線程安全問題。例以下面的代碼：
不存在線程安全問題的代碼：
1 package gacl.servlet.study;
2
3 import java.io.IOException;
4
5 import javax.servlet.ServletException;
6 import javax.servlet.http.HttpServlet;
7 import javax.servlet.http.HttpServletRequest;
8 import javax.servlet.http.HttpServletResponse;
9
10 public class ServletDemo3 extends HttpServlet {
11
12
13 public void doGet(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response)
14 throws ServletException, IOException {
15
16 /**
17 * 當多線程併發訪問這個方法裏面的代碼時，會存在線程安全問題嗎
18 * i變量被多個線程併發訪問，可是沒有線程安全問題，由於i是doGet方法裏面的局部變量，
19 * 當有多個線程併發訪問doGet方法時，每個線程裏面都有本身的i變量，
20 * 各個線程操做的都是本身的i變量，因此不存在線程安全問題
21 * 多線程併發訪問某一個方法的時候，若是在方法內部定義了一些資源(變量，集合等)
22 * 那麼每個線程都有這些東西，因此就不存在線程安全問題了
23 */
24 int i=1;
25 i++;
26 response.getWriter().write(i);
27 }
28
29 public void doPost(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response)
30 throws ServletException, IOException {
31 doGet(request, response);
32 }
33
34 }
存在線程安全問題的代碼：
1 package gacl.servlet.study;
2
3 import java.io.IOException;
4
5 import javax.servlet.ServletException;
6 import javax.servlet.http.HttpServlet;
7 import javax.servlet.http.HttpServletRequest;
8 import javax.servlet.http.HttpServletResponse;
9
10 public class ServletDemo3 extends HttpServlet {
11
12 int i=1;
13 public void doGet(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response)
14 throws ServletException, IOException {
15
16 i++;
17 try {
18 Thread.sleep(1000*4);
19 } catch (InterruptedException e) {
20 e.printStackTrace();
21 }
22 response.getWriter().write(i+"");
23 }
24
25 public void doPost(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response)
26 throws ServletException, IOException {
27 doGet(request, response);
28 }
29
30 }
把i定義成全局變量，當多個線程併發訪問變量i時，就會存在線程安全問題了，以下圖所示：同時開啓兩個瀏覽器模擬併發訪問同一個Servlet，原本正常來講，第一個瀏覽器應該看到2，而第二個瀏覽器應該看到3的，結果兩個瀏覽器都看到了3，這就不正常。
線程安全問題只存在多個線程併發操做同一個資源的狀況下，因此在編寫Servlet的時候，若是併發訪問某一個資源(變量，集合等)，就會存在線程安全問題，那麼該如何解決這個問題呢？
先看看下面的代碼：
1 package gacl.servlet.study;
2
3 import java.io.IOException;
4
5 import javax.servlet.ServletException;
6 import javax.servlet.http.HttpServlet;
7 import javax.servlet.http.HttpServletRequest;
8 import javax.servlet.http.HttpServletResponse;
9
10
11 public class ServletDemo3 extends HttpServlet {
12
13 int i=1;
14 public void doGet(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response)
15 throws ServletException, IOException {
16 /**
17 * 加了synchronized後，併發訪問i時就不存在線程安全問題了，
18 * 爲何加了synchronized後就沒有線程安全問題了呢？
19 * 假如如今有一個線程訪問Servlet對象，那麼它就先拿到了Servlet對象的那把鎖
20 * 等到它執行完以後纔會把鎖還給Servlet對象，因爲是它先拿到了Servlet對象的那把鎖，
21 * 因此當有別的線程來訪問這個Servlet對象時，因爲鎖已經被以前的線程拿走了，後面的線程只能排隊等候了
22 *
23 */
24 synchronized (this) {//在java中，每個對象都有一把鎖，這裏的this指的就是Servlet對象
25 i++;
26 try {
27 Thread.sleep(1000*4);
28 } catch (InterruptedException e) {
29 e.printStackTrace();
30 }
31 response.getWriter().write(i+"");
32 }
33
34 }
35
36 public void doPost(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response)
37 throws ServletException, IOException {
38 doGet(request, response);
39 }
40
41 }
如今這種作法是給Servlet對象加了一把鎖，保證任什麼時候候都只有一個線程在訪問該Servlet對象裏面的資源，這樣就不存在線程安全問題了，以下圖所示：
這種作法雖然解決了線程安全問題，可是編寫Servlet卻萬萬不能用這種方式處理線程安全問題，假若有9999我的同時訪問這個Servlet，那麼這9999我的必須按前後順序排隊輪流訪問。
針對Servlet的線程安全問題，Sun公司是提供有解決方案的：讓Servlet去實現一個SingleThreadModel接口，若是某個Servlet實現了SingleThreadModel接口，那麼Servlet引擎將以單線程模式來調用其service方法。
查看Sevlet的API能夠看到，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爲標記接口，常常看到的一個最典型的標記接口就是"Serializable"，這個接口也是沒有定義任何方法和常量的，標記接口在Java中有什麼用呢？主要做用就是給某個對象打上一個標誌，告訴JVM，這個對象能夠作什麼，好比實現了"Serializable"接口的類的對象就能夠被序列化，還有一個"Cloneable"接口，這個也是一個標記接口，在默認狀況下，Java中的對象是不容許被克隆的，就像現實生活中的人同樣，不容許克隆，可是隻要實現了"Cloneable"接口，那麼對象就能夠被克隆了。
讓Servlet實現了SingleThreadModel接口，只要在Servlet類的定義中增長實現SingleThreadModel接口的聲明便可。
對於實現了SingleThreadModel接口的Servlet，Servlet引擎仍然支持對該Servlet的多線程併發訪問，其採用的方式是產生多個Servlet實例對象，併發的每一個線程分別調用一個獨立的Servlet實例對象。 實現SingleThreadModel接口並不能真正解決Servlet的線程安全問題，由於Servlet引擎會建立多個Servlet實例對象，而真正意義上解決多線程安全問題是指一個Servlet實例對象被多個線程同時調用的問題。事實上，在Servlet API 2.4中，已經將SingleThreadModel標記爲Deprecated（過期的）。
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