web開發之Servlet 二

時間 2019-11-25

標籤 web 開發 servlet 欄目 HTML 简体版

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在上一篇文章中，咱們演示也證實了Servlet 是一種動態web資源開發的技術，即我能夠在瀏覽器中輸入URL，而後就能夠在瀏覽器中看到咱們編寫的Servlet資源。java

那當咱們在瀏覽器上一塊兒一個HTTP請求以後，具體的流程是怎麼樣的呢?借用LinkinStar博文中的圖：web

上面這副圖講解了整個HTTP請求到相應的過程，在這裏進行下解釋：瀏覽器

當在瀏覽器中輸入URL後，會經過hosts文件/dns服務器解析爲IP地址，進而找對應的服務器來提供服務，當服務器端收到請求後：tomcat

1）分析當前的這個請求訪問的是當前服務器中的那個WEB應用安全

這個能夠從請求行中的請求資源部分來分析出來。服務器

2)分析當前請求要訪問的這個WEB應用的那個資源：多線程

從上述請求行的資源部分能夠分析出請求的是什麼資源併發

3）查找web.xml文件，查看有沒有對應的虛擬路徑，若是有則用這個虛擬路徑對應的資源作出相應。app

4）服務器從response對象中獲取以前寫入的數據，而後組成響應發送到瀏覽器中。less

一個HTTP響應表明服務器向客戶端回送的數據，它包括：一個狀態行、若干消息頭、以及實體內容。

2、Servlet的運行過程及生命週期

Servlet程序由WEB服務器調用，web服務器收到客戶端的Servlet請求後，會首先檢查是否已經裝載並建立了該Servlet的實例對象；若是是，則直接跳到第四步，不然，執行第二步。

1）裝載並建立該Servlet實例對象【加載：容器經過類家長羣使用Servlet類對應的文件加載Servlet,建立：經過調用servlet構造函數建立一個Servlet對象】

2）調用Servlet實例對象的init方法

3）處理客戶請求：每當有一個客戶請求，容器會建立一個線程來處理客戶請求，用於封裝HTTP請求消息的HttpServletRequest對象和一個表明HTTP響應消息的HttpServletRespons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。

4）卸載：調用destroy方法讓servlet本身釋放其佔用的資源。

所以Servlet的生命週期能夠分爲5個階段：加載、建立、初始化、處理客戶請求、卸載。

（1）一般狀況下，服務器會再Servlet第一次調用時候加載並建立此Servlet的實例對象，同時調用init方法作初始化操做。

（2）一旦此Servlet實例建立出來後，該實例就駐留在內存中，爲後續對這個Servlet的請求作出相應的服務，每次對這個Servlet的訪問都會致使Servlet中service方法執行；

（3）當web應用被移除容器或者關閉服務器的時候，隨着web應用的銷燬，Servlet也會被銷燬，在銷燬以前服務器會調用Servlet的destroy方法作一些善後的工做。

下面3個方法能夠基本表明Servlet的生命週期：

*init方法，負責初始化Servlet對象

*service方法，負責響應客戶的請求（調用doGET 或 doPost 方法）

*destory方法，當Servlet對象退出生命週期的時候，負責釋放佔用的資源。

PS：在Servlet的整個生命週期內，Servlet的init方法只有在Servlet被建立的時候被調用一次，每次對這個Servlet的訪問都會致使Servlet中的service方法執行。

例如：如今瀏覽器連續訪問Servlet 5次，內存中只有一個Sevlet對象。Servlet對象由服務器建立（建立一次），request和response由Servlet容器建立（建立5次），會調用5次service方法。

發送一次請求：http://localhost:8000/Servlet_Demo01/servlet/ServletDemo01

咱們看下控制檯的輸出：

可見，正常Servlet是在被第一次訪問的時候加載並建立，同時開始調用service方法。

那咱們再發送5次請求看下結果如何：

可見沒有打印Servlet 初始化，但發送了請求，可見service方法就被調用了，緊接着咱們中止容器看下，是否會調用destory方法。

可見當中止web服務器的時候，servlet被銷燬了。

總結：能夠看到，Servlet只會初始化一次，以後的話，咱們屢次訪問的是同一個Servlet對象，此時，即便關掉網頁，Servlet也不會銷燬，只有tomcat服務器纔會銷燬servlet.

那麼咱們有沒有辦法，啓動web服務器的時候同時加載並建立servlet呢？方法是有的，須要在web.xml中配置：<load-on-startup>1</load-on-startup>

 <servlet>
    <description>This is the description of my J2EE component</description>
    <display-name>This is the display name of my J2EE component</display-name>
    <servlet-name>ServletDemo01</servlet-name>
    <servlet-class>mdj.servlet.study.ServletDemo01</servlet-class>
    <load-on-startup>1</load-on-startup>
  </servlet>

  <servlet-mapping>
    <servlet-name>ServletDemo01</servlet-name>
    <url-pattern>/servlet/ServletDemo01</url-pattern>
  </servlet-mapping>

而後咱們看下現象：

可見啓動的時候，就進行了建立和加載，那麼咱們再次訪問URL請求的時候，是否還會建立呢，答案應該是不會，看下面結果。

3、Servlet的結構

上面咱們講解了Servlet的運行過程和生命週期，下面咱們看看其結構：

1）Servlet接口有五個方法

init初始化，就是把servlet裝載到內存中，只會被調用一次

getServletConfig獲取servletConfig對象

service主要的服務方法，放業務邏輯，每次都會被調用

getServletInfo獲得servlet配置信息

destroy銷燬該servlet，從內存中清除掉

2）繼承GenericServlet

GenericServlet實現了servlet接口

而後只有一個抽象方法須要你本身去重寫

那就是service方法，因此相比來講init別的方法他都幫你實現好了，只要你寫service方法就能夠了。

至少看起來繼承GenericServlet比直接實現servlet接口要方便

3）繼承HttpServlet

由於後來發現servlet主要是爲了服務於http請求的，並且發現GenericServlet對於http來講還不夠好

因此有了HttpServlet，首先它是繼承自GenericServlet

而後它有不少http相關的方法，post，get，put等待

用戶能夠根據本身須要來實現這些方法

每一個過來的請求都會調用service方法，最後service會根據不用的請求分發到不一樣的地方去作。

相比較而言，HttpServlet覆寫了GenericServlet，service方法體內的代碼會自動判斷用戶的請求方式，如爲GET的請求則調用doGet方法，如爲Post請求，則調用doPost方法，所以開發人員在編寫servlet的時候，一般指須要繼承HttpServlet,而後覆寫doGet和doPost方法，不要去覆寫service方法。

咱們來看一下源碼：

protected void service(HttpServletRequest req, HttpServletResponse resp)
    throws ServletException, IOException
    {
    String method = req.getMethod();

    if (method.equals(METHOD_GET)) {
        long lastModified = getLastModified(req);
        if (lastModified == -1) {
        // servlet doesn't support if-modified-since, no reason
        // to go through further expensive logic
        doGet(req, resp);
        } else {
        long ifModifiedSince = req.getDateHeader(HEADER_IFMODSINCE);
        if (ifModifiedSince < (lastModified / 1000 * 1000)) {
            // If the servlet mod time is later, call doGet()
                    // Round down to the nearest second for a proper compare
                    // A ifModifiedSince of -1 will always be less
            maybeSetLastModified(resp, lastModified);
            doGet(req, resp);
        } else {
            resp.setStatus(HttpServletResponse.SC_NOT_MODIFIED);
        }
        }

    } else if (method.equals(METHOD_HEAD)) {
        long lastModified = getLastModified(req);
        maybeSetLastModified(resp, lastModified);
        doHead(req, resp);

    } else if (method.equals(METHOD_POST)) {
        doPost(req, resp);
        
    } else if (method.equals(METHOD_PUT)) {
        doPut(req, resp);    
        
    } else if (method.equals(METHOD_DELETE)) {
        doDelete(req, resp);
        
    } else if (method.equals(METHOD_OPTIONS)) {
        doOptions(req,resp);
        
    } else if (method.equals(METHOD_TRACE)) {
        doTrace(req,resp);
        
    } else {
        //
        // Note that this means NO servlet supports whatever
        // method was requested, anywhere on this server.
        //

        String errMsg = lStrings.getString("http.method_not_implemented");
        Object[] errArgs = new Object[1];
        errArgs[0] = method;
        errMsg = MessageFormat.format(errMsg, errArgs);
        
        resp.sendError(HttpServletResponse.SC_NOT_IMPLEMENTED, errMsg);
    }
    }

這個就是HttpServlet中service方法中的源碼；

首先咱們看到的就是String method = req.getMethod();這個就是經過request獲取方法，而後根據方法判斷調用哪個方法，要說明的是前面它已經定義好了這些字符串

private static final String METHOD_DELETE = "DELETE";
   private static final String METHOD_HEAD = "HEAD";
   private static final String METHOD_GET = "GET";
   private static final String METHOD_OPTIONS = "OPTIONS";
   private static final String METHOD_POST = "POST";
   private static final String METHOD_PUT = "PUT";
   private static final String METHOD_TRACE = "TRACE";
須要指出的是，前面說過 HttpServlet是繼承自GenericServlet，而GenericServlet須要用戶實現一個service，剛纔咱們看到的是HttpServlet本身的。

在GenericServlet中也有一個service方法：

public void service(ServletRequest req, ServletResponse res)
    throws ServletException, IOException
    {
    HttpServletRequest    request;
    HttpServletResponse    response;
    
    try {
        request = (HttpServletRequest) req;
        response = (HttpServletResponse) res;
    } catch (ClassCastException e) {
        throw new ServletException("non-HTTP request or response");
    }
    service(request, response);
    }

源碼是這樣的，它會把原來的ServletRequest 請求直接強轉換成HttpServletRequest而後再去調用它正真的service方法。

這點是須要指出的，HttpServletRequest比ServletRequest進行了進一步的封裝，方法更適合http。

4、Servlet映射匹配問題

因爲客戶端是經過URL的地址找到對應web服務器中的資源，因此Servlet程序若是想要被外界訪問，那麼必須把servlet程序映射到一個URL地址上，這個工做在web.xml文件中<servlet>和<servlet-mapping>元素組成。

<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。

須要注意的是：

1.一個servlet能夠對應多個servlet-mapping，從而一個servlet能夠有多個路徑訪問。

2.url-pattern中的路徑也可使用*通配符，可是隻有兩種固定的格式：一種格式「*.擴展名」，另外一種是正斜槓/ 開頭並以/* 結尾。

一般匹配的優先級是哪一個精確找哪一個，*.後綴的格式永遠匹配級最低。

5、線程安全問題

Servlet引擎採用多線程模式運行，它爲併發的每一個訪問請求都使用一個獨立的線程來進行響應。

可是因爲默認狀況下Servlet在內存中只有實例存在，所以當多個瀏覽器併發訪問Servlet的時候，就會有可能產生線程的安全問題。

Servlet線程不安全，至始至終，之維護一個實例對象，當同一個資源被多個線程同時訪問操做的時候，就可能會互相干擾。

解決的方法是：

一、SingleThreadModel接口（標記接口，單線程模型接口）：不能真的防止線程安全問題（已過期）

Servlet實現了SingleThreadModel接口，那麼Servlet引擎將以單線程模式來調用Servlet的service方法。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獨立的一個Servlet實例對象。

注：此接口在API 2.4中就已通過時，雖然解決了線程安全問題，可是消耗了大量性能（不一樣的客戶端同時訪問會建立不一樣的Servlet實例），因此此方法建議不用，實際開發中也不用。

二、使用同步代碼塊，但效率低。在Servlet中儘可能少用類變量（成員變量）,若是必定要用類變量則用鎖來防止線程安全問題,可是要注意鎖住內容應該是形成線程安全問題的核心代碼,儘可能的少鎖主內容,減小等待時間提升servlet的響應速度。

幾個小題目：

下面有關servlet service描述錯誤的是？

一、不論是post仍是get方法提交過來的鏈接，都會在service中處理

答：每次請求都會調用service方法，最終都會在service中處理，正確；

二、doGet/doPost 則是在 javax.servlet.GenericServlet 中實現的

答：GenericServlet只是繼承了Servlet的接口，實現了它其中的5個方法，其中須要用戶重寫的是service方法，而doGet/doPost是由於以後出現了HttpServlet纔有的，是針對http請求才有了這個類，纔有了doPost和doGet，因此是錯誤的。

三、service()是在javax.servlet.Servlet接口中定義的

答：Servlet接口一共定義了5個方法，其中就有service（），正確；

四、service判斷請求類型，決定是調用doGet仍是doPost方法

答：正確，緣由見上面。