JavaWeb开发之详解Servlet及Servlet容器

Posted leoliu168

tags:

篇首语：本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理，主要介绍了JavaWeb开发之详解Servlet及Servlet容器相关的知识，希望对你有一定的参考价值。

自JavaEE诞生伊始，Servlet容器和Servlet技术，就构成了JavaEE应用的核心，配合其它组件，它们完善了Java企业级开发的全套解决方案。小到一个静态博客网站，大到分布式的集群应用，都离不开Servlet底层的支持。大约从Java 5开始，Java企业级开发就分为了两个不同的方向，一个是基于EJB、JSF、JPA等为主的传统Java企业级系统开发方案，另一套则是基于Struts、Hibernate、Spring、Spring MVC、MyBatis等为主JavaWeb开发模式。时至今日，移动互联网的蓬勃发展下，产生了一大批的电商、新零售、在线游戏、社交网站等各式应用。JavaWeb在时代洪流中反而得到越来越大的发展：分布式、集群、中间件、大数据……给Java带来了蓬勃生机。

而这些互联网应用的基础，都有Servlet的影子。那么Servlet到底是什么？？？

在StackOverflow上就有这么个问题，题主搞了很久都搞不明白Servlet到底是什么，希望有人能用浅显直白的语言一语中的地回答他。排名第一的高票答案是这么说的：

A servlet is simply a class which responds to a particular type of network request - most commonly an HTTP request. Basically servlets are usually used to implement web applications - but there are also various frameworks which operate on top of servlets (e.g. Struts) to give a higher-level abstraction than the "here‘s an HTTP request, write to this HTTP response" level which servlets provide.

Servlets run in a servlet container which handles the networking side (e.g. parsing an HTTP request, connection handling etc). One of the best-known open source servlet containers is Tomcat.

粗鲁翻译一下就是：Servlet说白了就是一个处理网络请求（很多时候是Http请求）的类，用于实现Web应用的。另外也有很多的框架比如Struts是以它为底子，搭建了一个更高抽象（的解决方案），而不是让你挽起袖子直接干“HTTP请求来了，快给回复”这种层级的粗活。Servlet是运行在处理网络请求的Servlet容器中的，比如最知名的Tomcat。

Web应用概述

JavaWeb规范

JavaWeb应用因为是容器式开发，因此会有一个模板规范，一个基本Web应用的架势是：

<WebDemo>　　 //这是Web应用的名称

|---WEB-INF　　//此文件夹对外不可见

|　　　　|---web.xml　　//web应用配置文件（Servlet3.0可不要，但建议保留）

|　　　　|---classes　　 //保存*.class文件

|　　　　|---lib　　　　 //保存jar包

|---<a. jsp> 保存jsp文件等　　

web.xml

1. 配置和管理Servlet、Listener、Filter、JSP、JSP属性、标签库

2. Web应用首页、资源引用、JAAS授权引用、metadata-complete(选true表示不加载注解资源)

Servlet

Servlet开发

Servlet，说白了就是个Java的类。曾几何时，Servlet甚至被用来写Web界面，所有的html标签，都采用类似out.write("<head> ")这种形式，繁琐可想而知。自MVC架构规范以后，Servlet就专注于做控制层了。

Servlet的作用就是处理网络请求。开发Servlet需继承HttpServlet，并通过以下方法处理请求：

doGet：响应Get请求

doPOST：响应POST请求

doPut：响应Put请求

doDelete：响应delete请求

init：创建Servlet实例时，初始化Servlet资源（一般不使用，需要初始化的时候，第一行调用super.init()）

destory：销毁Servlet实例时，自动回收资源（一般不使用，除非需要手动回收资源如数据库连接）

开发步骤

1. 编写Servlet类

2. 配置

2.1 Servlet3.0新增的@WebServlet配置

2.2 web.xml文件配置

Servlet/JSP生命周期

1. 创建：单例模式，只创建并初始化一个Servlet实例

  • 客户端第一次请求某个Servlet时，Web容器创建该Servlet实例。
  • Web应用启动时立即创建，即load-on-startup Servlet。这种Servlet一般是提供基础服务的后台Servlet。

2. 初始化：Web容器调用Servlet的init方法初始化

3. 响应请求：初始化后，将一直在容器中，响应客户请求

4. 销毁：Web容器决定销毁Servlet，会调用destroy方法。通常是关闭Web应用时销毁

注意：Servlet容器中对同一个Servlet类，只会创建和初始化其实例一次，为单例。容器会维护一个线程池，对每一个请求提供一个工作线程去处理。如果请求过多达到线程池峰值，则请求会被放入一个队列，等待可用线程。

Servlet本身是线程不安全的，因此不建议设置成员变量或类变量，而使用局部变量避免线程问题。

Servlet参数配置

可以用在比如配置数据库连接参数的场景，实现多个Servlet之间的可重用。

1. 配置

  • 通过@WebServlet的initParams属性指定
  • 通过web.xml的<servlet>元素中添加<init-params>子元素

2. 访问

通过ServletConfig对象的getInitParameter(String name)访问。

注意区分ServletContext，两者方法相同，但ServletConfig是当前Servlet的配置参数；ServletContext是获取当前Web应用的配置参数。

ServletContext和HTTPSession由于是多个Servlet中共享信息，因此也是线程不安全的。

MVC中Servlet作为Controller的角色

JSP-Servlet-JavaBean的第一代MVC架构

在遥远的古代，曾经使用Servlet作为页面视图解决方案，开发难度可想而知。因此，在第一代的MVC方案里，使用JSP做V，JavaBean做M和Servlet作为Controller的方案应运而生。

一个充斥于各种学生管理系统的典型使用场景是：

  • 手机用户请求参数
  • 将应用的处理结果返回

JSP

JSP的本质就是Servlet，处理用户请时会被翻译为Servlet被Web容器执行。Servlet与JSP区别是：

1. 没有内置对象，JSP中的内置对象需要显示创建、

2. 对于静态页面标签，都要使用页面输出流逐行输出。

JSP由静态HTML页面内容和动态JSP脚本两部分组成

四种基本语法

  1. 注释：<%-- JSP注释 --%>
  2. 声明：<%! 声明部分 %>
  3. 表达式：<%=表达式%>
  4. 脚本

3个编译指令

JSP编译指令是通知JSP的消息，不直接输出。包括

  1. page：针对当前页面的指令。如声明JSP脚本种类、继承的父类、导包、是否开启HTTPSession、错误页面、网页文件格式和字符编码等。
  2. include：指定包含另一个页面。既包括静态文本，也包括动态JSP页面。此指令融合被include的页面
  3. taglib：用于定义和访问自定义标签。

7个动作指令

编译指令是通知Servlet引擎的消息，在JSP编译成Servlet时起作用；动作指令则可替换成JSP脚本，是JSP脚本的标准化写法

  1. jsp:forward：执行页面转向，将请求处理转发到下个页面
  2. jsp:param：传递参数，与include、forward、plugin指令合用
  3. jsp:include：动态引入JSP页面
  4. jsp:plugin：下载JavaBean或Applet到客户端执行
  5. jsp:useBean：创建一个JavaBean实例
  6. jsp:setProperty：设置JavaBean实例的属性值
  7. jsp:getProperty ：输出JavaBean实例的属性值

9个内置对象

这9个内置对象其实都是Servlet接口的实例，在JSP的使用中被默认初始化，可以直接使用。

  • application：ServletContext的实例，代表应用本身，可用于多个JSP和Servlet之间传递信息。
  • config：ServletConfig的实例，代表该JSP的配置信息。JSP中比较少用，常用于Servlet
  • exception：Throwable的实例，只有本页面是错误处理页面时，才能使用。
  • out：JspWriter的实例，表示页面输出流。
  • page：代表页面本身，相当于Servlet的this，没什么用。
  • pageContext：PageContext，代表页面上下文，有方法getServletContext()和getServletConfig()
  • request：HttpServletRequest的实例，表示一次请求
  • response：HttpServletResponse的实例，表示一次回复。通常很少使用该对象直接响应，而是使用out。常用于重定向
  • session：HttpSession实例，代表一次会话（开始于客户端与服务器连接，终止于关闭浏览器）

JSP2的自定义标签

1. 开发自定义标签类

  • 继承SimpleTapSupport父类
  • 重写doTag()方法
  • 如果有成员变量，需要getter和setter方法

2. 建立TLD文件

3. 使用标签库

<% taglib uri="tagliburi" prefix="tagPrefix" %>

Filter

Filter是Servlet的加强版，用于对用户请求进行预处理或后处理。一个典型的应用场景是：Filter对用户请求进行预处理，接着交给Servlet进行处理并响应，最后Filter再进行后处理。

预处理：拦截和检查HttpServletRequest，可以修改请求头和数据

后处理：拦截和检查HttpServletResponse，可以修改响应头和数据

Filter常用于检查用户请求、过滤非法请求、日志记录、请求解码、处理XML等 

Filter也被用于实现网站的伪静态，以优化SEO。

开发过滤器

1. 创建Filter类：实现Filter接口，重写init、destory和doFilter(ServletRequest request, ServeletResponse response, FilterChain chain)方法

2. 配置

Listener

使用监听器

1. 定义Listener实现类

2. 配置

 

以上是关于JavaWeb开发之详解Servlet及Servlet容器的主要内容，如果未能解决你的问题，请参考以下文章

JavaWeb之Java Servlet完全教程（转）

JavaWeb核心之Servlet

JavaWeb详解（第一篇）之Servlet基础简介

JAVAWEB开发之Session的追踪创建和销毁JSP详解（指令，标签，内置对象，动作即转发和包含）JavaBean及内省技术以及EL表达式获取内容的使用

JavaWeb详解（第二篇）之Servlet基础简介-会话技术介绍

JavaWeb详解（第三篇）之Servlet基础简介-过滤器Filter&Listener监听器