（JavaEE-04）Servlet

#Servlet

• Servlet是sun公司提供的一套專門用於開發動態web資源的技術
• sun公司在ServletAPI中提供了一個servlet接口，若是需咱們須要開發一個動態web資源，須要兩步：

• 編寫一個Java類，實現servlet接口
• 把開發好的Java類部署到web服務器中

###demo：使用servlet給瀏覽器輸出「Hello World！~」

• 首先查看ServletAPI，Servlet開發屬於JavaEE技術，在JavaSEAPI中是沒有的，須要查看JavaEEAPI，可是JavaEEAPI太過繁多，建議直接查看ServletAPI
• 根據API能夠得知Servlet具體釋義以及相關接口和類（GenericServlet, HttpServlet）
• 在webapps下新建一個web應用，搭建必要的目錄結構與文件（WEB-INF、classes、lib、web.xml）
• 在classes文件夾下新建一個Java源文件（也能夠不在這裏），文件名叫HelloServlet.java（能夠不是這個名字）
• 繼承GenericServlet接口，重寫service方法，在service方法中使用response對象編寫給客戶端發送數據的程序（獲取輸出流）
• 添加import和package語句
• 對該文件進行編譯，因爲有package，要使用 -d 來進行編譯，並且須要使用JavaEE的類，因此須要JavaEE的Jar文件
• 使用set classpath來設置類文件路徑（set classpath=%classpath%;serlvet-api.jar文件的目錄）
• javac -d . HelloServlet.java（進行編譯）
• 將這個Servlet配置到web容器中（配置web.xml，添加servlet元素與servlet-mapping元素）
• 啓動服務器，訪問Servlet

使用UML描述Servlet的調用過程

###Servlet的生命週期 Servlet會在第一次被訪問的時候建立出相應的Servlet對象，爲了方便後續請求的訪問，Web容器建立一個Servlet對象後，會一直將其保存在容器中，之後關於該Servlet的請求，都使用該對象處理，一直不會被銷燬，直到web容器關閉。也就是說，在一個Servlet運行的過程當中，web容器中有且只有一個該Servlet對象存在，多個請求使用多線程來分別處理，一個請求對應一個線程，多個請求多個線程（Tomcat會給每一個線程建立對應的request對象和response對象，一塊兒交給Servlet對象），這些線程共享Servlet對象！能夠得出一個結論：Servlet是非線程安全的，可是request對象和response對象是線程安全的

Servlet的生命週期演示（init方法與destroy方法）

###使用Eclipse開發Servlet

• 怎樣建立一個web項目
• 給Eclipse配置Tomcat服務器（Tomcat使用的虛擬機與web應用編譯器的版本問題）
• 導入web開發的相關jar文件
• Eclipse幫助咱們都幹了哪些事情

###HttpServlet HttpServlet指得是可以處理HTTP請求的serlvet，它在原有的Servlet接口上添加了一些HTTP協議處理的方法，它更增強大，在開發中一般繼承這個類。 HttpServlet在實現Servlet接口時，重寫了service方法，該方法內部會自動判斷用戶的請求方式，好比是get請求，則會調用HttpServlet的doGet方法，post請求，調用doPost方法。 在開發中，直接覆蓋doGet和doPost方法，不用覆蓋service方法。

閱讀HttpServlet文檔，查看HttpServlet源碼（ctrl+shift+T） 使用Eclipse建立一個新的Servlet，繼承HttpServlet，直接建立Servlet，自動生成配置（一個Servlet能夠配置多個映射）

#Servlet細節總結

1. **Servlet若是想要外部訪問，必須把Servlet程序映射到一個URL地址上，在web.xml中使用`<servlet>`元素和`<servlet-mapping>`元素完成**
    >`<servlet>`元素用於註冊Servlet，它包含兩個子元素：`<servlet-name>`和`<servlet-class>`，分別用於註冊Servlet的註冊名稱和Servlet的完整類名
    >`<servlet-mapping>`元素用於映射一個已經註冊的Servet對外訪問路徑，它包含兩個子元素：`<servlet-name>`和`<url-pattern>`，分別用於指定註冊名和對外訪問路徑

2. 用一個Servlet能夠被映射到多個URL上

   在Servlet映射到的URL，可使用通配符來配置，可是隻能有兩種固定的格式： > * 「 * . 擴展名」，如： *.do，*.html（僞靜態） > * "/* "，如：/action/*

3. 使用了通配符後，就會產生一些新的問題，以下：

   • Servlet1 映射到 /abc/*
   • Servlet2 映射到 /*
   • Servlet3 映射到 /abc
   • Servlet4 映射到 *.do

那麼當這樣通配後，對於類似的URL請求會怎麼去處理呢？舉例來講明：

* `/abc/a.html，/abc/* 和 /* 都匹配，Servlet引擎將會調用Servlet1`
* `/abc，/abc/* 和 /abc 都匹配，Servlet引擎將會調用Servlet3`
* `/abc/a.do，/abc/* 和 *.do 都匹配，Serlvet引擎將會調用Servlet1`
* `/a.do，/* 和 *.do 都匹配，Servlet引擎將會調用Servlet2`
* `/xxx/yyy/a.do，/* 和 *.do 都匹配，Servlet引擎將會調用Servlet2`

\*號開頭的優先級最低！不以\*開頭的話，哪一個最像選擇哪一個

4. Servlet是不能獨立運行的，它的運行徹底是由Servlet引擎來控制和調度的。一個Servlet若是被訪問，無論訪問多少次，Web容器中以後一個Servlet對象，被多個請求（線程）共享，可是每次執行service方法，都是根據此次請求從新建立的請求對象和響應對象。當本次請求完成，請求對象和響應對象都會被銷燬（響應對象的銷燬在建立了標準的Http響應以後）。

5. <serlvet>元素能夠配置隨着web容器的啓動而建立該Servlet對象。使用<load-on-startup>元素來完成，在建立過程當中，就會調用Servlet的init方法。若是有一些操做須要在服務 器啓動的時候就完成，就可使用這種方式來完成（初始化數據庫鏈接池等）。

6. 若是某個Servlet的映射路徑爲 "/"，那麼這個Servlet就是當前web應用的默認Servlet。凡是在web.xml中找不到映射的URL，它們的訪問請求都將交給這個默認的Servlet處理，也就是說，默認的Servlet用於處理全部其它Servlet都不處理的請求。

   其實對於Tomcat來講，咱們全部的請求都不能直接到達web資源，都會通過一個Servlet。如：http://localhost:8080/testweb/1.html ，若是項目根目錄有一個 1.html 文件 是能夠請求的到的，但其實，並非直接訪問了該資源，Tomcat有一個默認的Servlet，由這個默認的Servlet讀取了這個資源，而後返回給客戶端。若是沒有，就是404 若是你自定義了默認的Servlet，將會覆蓋掉系統的默認Servlet，因此不建議這麼作。（查看Tomcat的web.xml，其實全部的靜態資源，都由該Servlet處理）

7. 線程安全

   Servlet存在線程安全問題，在實際開發中，要根據具體狀況來編寫解決同步的代碼 在Servlet中編寫程序時，要注意對象的靜態屬性的處理，否則會引起內容溢出的問題（對象的靜態集合屬性處理） 標準解決方案：同步代碼塊。非標準解決方案：SingleThreadModel（已經被廢棄） 對於Servlet的線程安全問題，的確是一個比較靈活的問題，那麼有如下幾條開發建議，能夠避免Servlet的線程安全問題： 1. 儘可能避免使用成員變量，若是萬不得已使用了，就須要同步，可是注意同步可用性最小的代碼路徑 2. 要清楚request是線程安全的，HttpSession，ServletContext都不會線程安全的 3. 使用同步的集合類 4. 不要在Servlet中建立本身的線程來完成某個功能（增長了複雜度） 5. 在多個servlet中對外部對象（好比文件）進行修改操做時，必定要加鎖，作到互斥的訪問效果

#ServletConfig對象

• 在Servlet的配置文件中，可使用一個或多個<init-param>標籤爲servlet配置一些初始化參數
• 當配置了初始化參數後，在web容器在建立servlet實例對象時，會自動將這些初始化參數封裝到ServletConfig對象中，並在調用servlet的init方法時，將ServletConfig對象傳遞 servlet。進而，在程序中經過ServletConfig對象就能夠獲得當前servlet的初始化參數信息。
• ServletConfig通常應用於幫助Servlet存儲一些固定信息，如：字符編碼、數據庫鏈接、獲取配置文件等
• 若是使用的Servlet繼承了HttpServlet，因爲在GenericServlet中實現了對於Config對象的處理，因此在本身的Servlet中，直接使用getConfig對象就能夠了。

#ServletContext對象（重點）

• Web容器在啓動時，它會爲每一個Web應用都建立一個對應的ServletContext對象，它表明當前web應用。
• 經過ServletConfig對象是能夠獲取ServletContext對象的（若是繼承了HttpServlet，能夠直接使用getServletContext()來獲取ServletContext對象）
• 一個Web應用只有一個ServletContext，因此這個對象將會被全部的Servlet所共享，經過這個特性，咱們能夠利用ServletContext讓多個Servlet進行數據傳遞
• 要明白Servlet對象是由web服務器來掌管生死，千萬不要本身建立Servlet對象來進行傳值
• ServletContext對象一般被稱之爲Context域對象
• 查看ServletContext API文檔
• ServletContext初始化參數
• 獲取Servlet規範的版本號，獲取文件的MIME類型表示
• ServletContext能夠作請求轉發，將一個Servlet的請求轉發給另外一個，通常用於（MVC設計模式）

###MVC簡單介紹 到目前爲止，對於客戶端的請求，咱們都是使用對應的Servlet來作簡單處理，可是問題是，通常的，不可能就簡單在返回一個字符串或者在控制檯打印一個語句，應該給客戶返回一個html頁面，那麼這個html頁面哪裏來？若是這個html是個靜態資源，那麼很簡單，可是咱們開發的是動態web資源，該怎麼辦呢？其實很簡單，使用Servlet的response對象發送html的字符流給客戶端。這種方法表面上看起來是沒有什麼問題，可是實際操做你就會發現，這個作法至關麻煩，並且開發效率很低，應該專門有一種特殊能力的Servlet來處理html的繪製，這種具備特殊能力的Servlet就是JSP。

JSP其實就是一個特殊的Servlet，它能很好的處理html的問題，使得頁面的渲染與程序邏輯的處理能夠得以分離。（demo，在Servlet中傳值並轉發給一個JSP）

#在Servlet中獲取各類資源文件（重點）

在實際開發中，不少時候須要獲取服務器上的一些別的資源來幫助開發，這些資源的獲取方式都不太同樣。

從web目錄中讀取資源文件

若是在開發中，須要的文件存儲在WebContent（項目目錄）中，那就使用ServletContext來讀取，相關的方法有：

• getRealPath(String path)，返回一個虛擬路徑對應資源的真實路徑
• getResource(String path)，返回一個虛擬路徑對應資源的URL對象
• getRescourceAsStream(String path)，返回一個虛擬路徑對應資源的輸入流
• getResoucePaths(String path)，返回一個虛擬路徑下的全部對應資源的集合

這些方法中的參數都不該該是資源的絕對路徑或相對路徑，應該是一個針對當前應用的虛擬路徑，應該以 「/」 開頭，這個 "/" 就表示web應用所在目錄，也成爲項目根目錄，而後按照資源在應用的目錄結構來指定資源的虛擬路徑。

從源代碼src（類路徑）文件夾中讀取資源文件

在不少時候，咱們的資源文件並不在Web資源目錄中，而是在類目錄中，這個時候怎麼讀取呢？

• 使用類加載器來獲取類路徑中的資源：getSystemResource(String path)，getResource(String path)
• 使用類自己來獲取類路徑中的資源：getResource(String path)
• 使用ServletContext獲取項目根目錄，而後按照項目層級去讀取文件（WEB-INF/classes/a.txt）

• 根據類加載器來獲取資源時，不要添加 "/"，類加載器會從該加載器的類路徑根目錄來查找 path 指定的資源，加了 "/"，反而找不到。
• 使用類自己來獲取資源時，加 "/" ，意味着從類路徑的根目錄來查找，不加 "/"，意味着，從當前類所在的文件夾來查找資源
• web應用和本地方法運行的效果是不同的，有關於System的資源獲取，在web應用中是不起做用的
• 還有 getResourceAsStream(String path)系列的方法，跟上述的 getResource(String path)方法特色是一致的，只不過一個是返回URL對象，一個是返回流對象
• 使用類加載器的 getResourceAsStream(String path) 方法來獲取資源的輸入流時，不能實現動態讀取文件變動，應該用類加載器來獲取路徑，而後用傳統的讀取文件的方式再次讀取文件，這樣就能實現實時更新數據了
• 若是資源文件過大，不要使用類加載器的方式來直接獲取，由於這種方式會直接把資源所有加載進內存，容易內存溢出，使用類加載器獲取地址，用傳統方式的流而後緩衝讀取
• 關於System與no-System的方法有什麼區別，我已經總結好了，若是須要進一步瞭解，參看官方關於Resources的解釋

#在客戶端緩存Servlet的輸出 對於不常常變化的數據，在Servlet中能夠爲其設置合理的緩存時間值，以免瀏覽器頻繁得向服務器發送請求，提高服務器的性能。

String data = "aaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaa";
long time = System.currentTimeMillis() + 1 * 24 * 60 * 60 * 1000;
System.out.println("hehe");
response.setDateHeader("expires", time);
response.getWriter().write(data);