JAVA Servlet與web容器的關係

從計算機軟件開發進入網絡時代，就開始涉及到通信問題。在客戶/服務器（也叫C/S應用）時期，每一個軟件都有本身的客戶端和服務器端軟件。而且客戶端和服務器端之間的通信協議差異也很大。後來隨着互聯網的發展，基於瀏覽器/服務器的應用逐漸成爲主流，通信協議也統一到HTTP協議。可是，在HTTP協議之上，如何處理來自客戶端的請求信息，以及如何對請求進行迴應，則經歷了很長時間也沒有統一下來。目前，對於這個問題的解決方案主要有兩種，一個是CGI，另外一個是Servlet。

　　CGI(Common Gateway Interface)，通用網關接口

　　通用網關接口，簡稱CGI，是一種根據請求信息動態產生迴應內容的技術。經過CGI，Web 服務器能夠將根據請求不一樣啓動不一樣的外部程序，並將請求內容轉發給該程序，在程序執行結束後，將執行結果做爲迴應返回給客戶端。也就是說，對於每一個請求，都要產生一個新的進程進行處理。由於每一個進程都會佔有不少服務器的資源和時間，這就致使服務器沒法同時處理不少的併發請求。另外CGI程序都是與操做系統平臺相關的，雖然在互聯網爆發的初期，CGI爲開發互聯網應用作出了很大的貢獻，可是隨着技術的發展，開始逐漸衰落。

　　Servlet

　　Servlet最初是在1995年由James Gosling提出的，由於使用該技術須要複雜的Web服務器支持，因此當時並無獲得重視，也就放棄了。後來隨着Web應用複雜度的提高，並要求提供更高的併發處理能力，Servlet被從新撿起，並在Java平臺上獲得實現，如今提起Servlet，指的都是Java Servlet。Java Servlet要求必須運行在Web服務器當中，與Web服務器之間屬於分工和互補關係。確切的說，在實際運行的時候Java Servlet與Web服務器會融爲一體，如同一個程序同樣運行在同一個Java虛擬機（JVM）當中。與CGI不一樣的是，Servlet對每一個請求都是單獨啓動一個線程，而不是進程。這種處理方式大幅度地下降了系統裏的進程數量，提升了系統的併發處理能力。另外由於Java Servlet是運行在虛擬機之上的，也就解決了跨平臺問題。若是沒有Servlet的出現，也就沒有互聯網的今天。

　　在Servlet出現以後，隨着使用範圍的擴大，人們發現了它的一個很大的一個弊端。那就是爲了可以輸出HTML格式內容，須要編寫大量重複代碼，形成沒必要要的重複勞動。爲了解決這個問題，基於Servlet技術產生了JavaServet Pages技術，也就是JSP。Servlet和JSP二者分工協做，Servlet側重於解決運算和業務邏輯問題，JSP則側重於解決展現問題。Servlet與JSP一塊兒爲Web應用開發帶來了巨大的貢獻，後來出現的衆多Java Web應用開發框架都是基於這兩種技術的，更確切的說，都是基於Servlet技術的。

　　Java Servlet與Web容器之間的關係

　　Java是一種動態加載和運行的語言。也就是說當應用程序持有一個類的地址（CLASSPATH）和名稱（包名和類名）的狀況下，能夠在程序運行期間任什麼時候候加載這個類，並建立和使用該類的對象。Servlet就是基於這個機制與Web容器融合在一塊兒的。目前已知的全部支持Java Servlet的Web容器都是採用Java開發的。當Web容器接收到來自客戶端的請求信息以後，會根據URL中的Web元件地址信息到Servlet隊列中查找對應的Servlet對象，若是找到則直接使用，若是沒有找到則加載對應的類，並建立對象。也就是說，Servlet對象是在第一次被使用的時候才建立的，而且一旦建立就會被反覆使用，再也不建立新的對象。全部建立出的Servlet對象會在Web服務器中止運行的時候統一進行垃圾回收。

　　爲了解決客戶端請求地址與Java Servlet之間對應關係問題，Web容器須要一個用來描述這種對應關係的文件，通常是web.xml文件。若是一個Web應用程序中存在不少個Servlet，那麼web.xml會變得很是龐大。在Servlet 3.0規範推出以後，容許在Servlet代碼中使用聲明式語法來代替web.xml中的描述信息，這才讓web.xml瘦身下來。下圖是這個過程的一個示意圖。

 

　　在這個圖中，咱們僅僅是概要的，採用以比較容易理解的方式描述了Web容器與Servlet之間的關係，以及當接受到請求以後的處理流程。在實際的Web容器中，會比這要複雜不少。