Servlet 介绍

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

JSP 的本质就是 Servlet,开发者把编写好的 JSP 页面部署在 Web 容器中后,Web 容器会将 JSP 编译成对应的 Servlet。

 

Servlet 的开发

Servlet 是个特殊的 Java 类,这个 Java 类必须继承 HttpServlet。每个 Servlet 可以响应客户端的请求。Servlet 提供不同的方法用于响应客户端请求。

doGet:用于响应客户端的 GET 请求。

doPost:用于响应客户端的 POST 请求。

doPut:用于响应客户端的 PUT 请求。

doDelete:用于响应客户端的 DELETE 请求。

事实上,客户端的请求通常只有 GET 和 POST 两种,Servlet 为了响应者两种请求,必须重写 doGet() 和 doPost() 两个方法。如果 Servlet 为了响应 4 种方式的请求,则需要同时重写上面的 4 个方法。

 

大部分时候,Servlet 对于所有请求的响应都是完全一样的。此时,可以采用重写一个方法来代替上面的几个方法:只需要重写 service() 方法即可响应客户端的所有请求。

另外,HttpServlet 还包含两个方法。

init(ServletConfig config):创建 Servlet 实例时,调用该方法来初始化 Servlet 资源。

destroy():销毁 Servlet 实例时,自动调用该方法回收资源。

通常无需重写 init() 和 destroy() 方法,除非需要在初始化 Servlet 时,完成某些资源初始化的方法,才考虑重写 init 方法。如果需要在销毁 Servlet 之前,先完成某些资源的回收,比如关闭数据库连接等,才需要重写 destroy 方法。

 

package com.baiguiren;

import java.io.IOException;
import java.io.PrintStream;
import java.io.PrintWriter;

import javax.servlet.*;
import javax.servlet.http.*;
import javax.servlet.jsp.*;
import javax.servlet.annotation.*;

// Servlet 必须继承 HttpServlet 类
@WebServlet(name="firstServlet", urlPattern={"/firstServlet"})
public class FirstServlet extends HttpServlet
{
    // 客户端的响应方法,使用该方法可以响应客户端所有类型的请求
    public void service(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response)
        throws ServletException, IOException
    {
        // 设置解码方式
        request.setCharacterEncoding("UTF-8");
        response.setContentType("text/html; charset=UTF-8");
        // 获取 name 的请求参数值
        String name = request.getParameter("name");
        // 获取 gender 的请求参数值
        String gender = request.getParameter("gender");
        // 获取 color 的请求参数值
        String[] colors = request.getParameterValues("color");
        // 获取 country 的请求参数值
        String country = request.getParameter("country");
        // 获取页面输出流
        PrintStream out = new PrintStream(response.getOutputStream());
        // 输出 HTML 页面标签
        out.println("<html>");
        out.println("<head>");
        out.println("<title>Servlet测试</title>");
        out.println("</head>");
        out.println("<body>");
        // 输出请求参数的值:name
        out.println("你的名字:" + name + "<br/>");
        // 输出请求参数的值:gender
        out.println("你的性别:" + gender + "<br/>");
        // 输出请求参数的值:color
        out.println("你喜欢的颜色:");
        for (String color : colors)
        {
            out.println(color + " ");
        }
        out.println("<br/>");
        // 输出请求参数的值:country
        out.println("你来自的国家:" + country + "<hr/>");
        out.println("</body>");
        out.println("</html>");
    }
}

 

  

Servlet 的配置

编辑好的 Servlet 源文件并不能直接响应用户请求,还必须将其编译成 class 文件。将编译后的 FirstServlet.class 放在 WEB-INF/classes 路径下,如果 Servlet 有包,则还应将 class 文件放在对应的包路径下。例如,上面的 package 为 com.baiguiren,那么 FirstServlet.class 的最终路径应该是 WEB-INF/classes/com/baiguiren/FirstServlet.class。

 

如果需要直接采用 javac 命令来编译 Servlet 类,则需要将 Servlet API 接口和类添加到系统的 CLASSPATH 环境变量里。也就是将 tomcat 安装目录的 lib 子目录下的 servlet-api.jar 和 jsp-api.jar 添加到 CLASSPATH 环境变量中。

 

为了让 Servlet 能响应用户请求,还必须将 Servlet 配置在 Web 应用中(也就是配置在 web.xml 中)。

从 Servlet3.0 开始,配置 Servlet 有两种方式:

1、在 Servlet 类中使用 @Servlet 注解进行配置

2、通过在 web.xml 文件中进行配置

 

使用 @Servlet 时可指定如下表属性

属性  说明
asyncSupported 指定该 Servlet 是否支持异步操作模式
displayName  指定该 Servlet 的显示名
initParams  用于为该 Servlet 配置参数
loadOnStartup  用于将该 Servlet 配置成 load-on-startup 的 Servlet
name  指定该 Servlet 的名称
urlPatterns/value  这两个属性的作用完全相同,都指定该 Servlet 处理的 URL

 

如果打算用注解来配置 Servlet,有点需要指出

a、不要在 web.xml 文件的根元素 (<web-app.../>) 中指定 metadata-complete="true"

b、不要在 web.xml 文件中配置该 Servlet。

如果打算使用 web.xml 文件来配置该 Servlet,则需要配置如下两个部分。

a、配置 Servlet 的名字:对应 web.xml 文件中的 <servlet/> 元素。

b、配置 Servlet 的 URL:对应 web.xml 文件中的 <servlet-mapping/> 元素。这一步是可选的。但如果没有为 Servlet 配置 URL,则该 Servlet 不能响应用户请求。

 

使用 web.xml 配置 Servlet 示例:

<!-- 配置 Servlet 的名字 -->
<servlet>
    <!-- 指定 Servlet 的名字,相当于指定 @WebServlet 的 name 属性 -->
    <servlet-name>firstServlet</servlet-name>
    <!-- 指定 Servlet 的实现类 -->
    <servlet-class>com.baiguiren.FirstServlet</servlet-class>
</servlet>
<!-- 配置 Servlet 的 URL -->
<servlet-mapping>
    <!-- 指定 Servlet 的名字 -->
    <servlet-name>firstServlet</servlet-name>
    <!-- 指定 Servlet 映射的 URL 地址,相当于指定 @WebServlet 的 urlPatterns 属性 -->
    <url-pattern>/aa</url-pattern>
</servlet-mapping>

  

如果在 web.xml 文件中增加了如上所示的配置片段,则该 Servlet 的 URL 为 /aa。如果没有在 web.xml 中增加上面的片段,那么该 Servlet 类上的 @WebServlet 注解就会起作用,该 Servlet 的 URL 为 /firstServlet。

 

 

JSP/Servlet 的生命周期

JSP 的本质就是 Servlet,开发者编写的 JSP 页面将由 Web 容器编译成对应的 Servlet,当 Servlet 在容器中运行时,其示例的创建及销毁等都不是由程序员决定的。而是由 web 容器进行控制的。

创建 Servlet 示例有两个时机。

1、客户端第一次请求某个 Servlet 时,系统创建该 Servlet 的实例:大部分的 Servlet 都是这种 Servlet

2、web 应用启动时立即创建 Servlet 实例,即 load-on-startup Servlet。

 

每个 Servlet 的运行都遵循如下生命周期:

1、创建 Servlet 实例

2、web 容器调用 Servlet 的 init 方法,对 Servlet 进行初始化。

3、Servlet 初始化后,将一直存在于容器中,用于响应客户端请求。如果客户端发送 GET 请求,容器调用 Servlet 的 doGet 方法处理并响应请求;如果客户端发送 POST 请求,容器调用 Servlet 的 doPost 方法处理并响应请求。或者统一使用 service() 方法处理来响应用户请求。

4、web 容器决定销毁 Servlet 时,先调用 Servlet 的 destroy 方法,通常在关闭 web 应用之时销毁 Servlet。

 

Servlet 的生命周期如下图所示:

 

load-on-startup Servlet

应用启动时就创建的 Servlet,通常是用于某些后台服务的 Servlet,或者需要拦截很多请求的 Servlet:这种 Servlet 通常作为应用的基础 Servlet 使用,提供重要的后台服务。

配置 load-on-startup 的 Servlet 有两种方式。

1、在 web.xml 文件中通过 <servlet.../> 元素的 <load-on-startup.../> 子元素进行配置

2、通过 @WebServlet 注解的 loadOnStartup 属性指定。

<load-on-startup.../> 元素或 loadOnStartup 属性都只接收一个整型值,这个值越小,Servlet 就越优先实例化。

 

package com.baiguiren;

import java.awt.event.ActionEvent;
import java.awt.event.ActionListener;
import java.io.IOException;
import java.io.PrintStream;
import java.io.PrintWriter;
import java.util.*;

import javax.servlet.*;
import javax.servlet.http.*;
import javax.servlet.jsp.*;

import javax.servlet.annotation.*;

// Servlet 必须继承 HttpServlet 类
@WebServlet(loadOnStartup=1)
public class TimerServlet extends HttpServlet
{
    public void init(ServletConfig config) throws ServletException
    {
        super.init(config);
        Timer timer = new Timer();
        timer.schedule(new TimerTask(){
        
            @Override
            public void run() {
                System.out.println(new Date());
            }
        }, 1000);
    }
}

  

上面是一个简单的 Servlet,该 Servlet 不响应用户请求,它仅仅执行计时器功能,每隔一段时间在控制台打印出当前时间。

这个 Servlet 没提供 service() 方法,这表明它不能响应用户请求,所以无须为它配置 URL 映射。

上面的 Servlet 使用了注解配置了 load-on-startup Servlet,除此之外,还可以在 web.xml 文件中增加如下配置片段。

 

<servlet>
    <!-- Servlet 名 -->
    <servlet-name>timerServlet</servlet-name>
    <!-- Servlet 实现类 -->
    <servlet-class>com.baiguiren.TimerServlet</servlet-class>
    <!-- 配置应用启动时,创建 Servlet 实例,相当于指定 @WebServlet 的 loadOnStartup 属性 -->
    <load-on-startup>1</load-on-startup>
</servlet>

  

 

访问 Servlet 的配置参数

配置 Servlet 时,还可以增加额外的配置参数。通过使用配置参数,可以实现提供更好的可移植性。

为 Servlet 配置参数有两种方式:

1、通过 @WebServlet 的 initParams 属性来指定。

2、通过在 web.xml 文件的 <servlet.../> 元素中添加 <init-param.../> 子元素来指定。

第二种方式与为 JSP 配置初始化参数极其相似,因为 JSP 的实质就是 Servlet,而且配置 JSP 的实质就是把 JSP 当 Servlet 使用。

 

访问 Servlet 配置参数通过 ServletConfig 对象完成,ServletConfig 提供如下方法:

String getInitParameter(String name):用于获取初始化参数。

JSP 的内置对象 config 就是此处的 ServletConfig。

 

TestServlet.java

package com.baiguiren;

import java.awt.event.ActionEvent;
import java.awt.event.ActionListener;
import java.io.IOException;
import java.io.PrintStream;
import java.io.PrintWriter;
import java.sql.*;
import java.util.*;

import javax.servlet.*;
import javax.servlet.http.*;
import javax.servlet.jsp.*;

import javax.servlet.annotation.*;

// Servlet 必须继承 HttpServlet 类
@WebServlet(
    name="testServlet", 
    urlPatterns={"/testServlet"},
    initParams={
        @WebInitParam(name="driver", value="com.mysql.jdbc.Driver"),
        @WebInitParam(name="url", value="jdbc:mysql://localhost:3306/jsp"),
        @WebInitParam(name="user", value="root"),
        @WebInitParam(name="pass", value="root")
    }
)
public class TestServlet extends HttpServlet
{
    public void init(ServletConfig config) throws ServletException
    {
        super.init(config);
    }

    // 响应客户端请求的方法
    public void service(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response)
        throws ServletException, IOException
    {
        try {
            // 获取 ServletConfig 对象
            ServletConfig config = getServletConfig();
            // 通过 ServletConfig 对象获取配置参数:driver
            String driver = config.getInitParameter("driver");
            // 通过 ServletConfig 对象获取配置参数:url
            String url = config.getInitParameter("url");
            // 通过 ServletConfig 对象获取配置参数:user
            String user = config.getInitParameter("user");
            // 通过 ServletConfig 对象获取配置参数:pass
            String pass = config.getInitParameter("pass");

            // 注册驱动
            Class.forName(driver);
            // 获取数据库连接
            Connection conn = DriverManager.getConnection(url, user, pass);
            // 创建 Statement 对象
            Statement stmt = conn.createStatement();
            // 执行查询,获取 ResultSet 对象
            ResultSet rs = stmt.executeQuery("select * from person");

            // 设置响应类型
            response.setContentType("text/html; charset=UTF-8");
            // 获取页面输出流
            PrintStream out = new PrintStream(response.getOutputStream());
            // 输出 HTML 标签
            out.println("<html>");
            out.println("<head>");
            out.println("<title>访问 Servlet 初始化参数测试</title>");
            out.println("</head>");
            out.println("<body>");
            out.println("<table border=\'1\' width=\'480\'>");
            // 遍历结果集
            while(rs.next())
            {
                // 输出结果集内容
                out.println("<tr>");
                out.println("<td>" + rs.getString(1) + "</td>");
                out.println("<td>" + rs.getString(2) + "</td>");
                out.println("</tr>");
            }
            out.println("</table>");
            out.println("</body></html>");
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }    
}

  

ServletConfig 获取配置参数的方法和 ServletContext 获取配置参数的方法完全一样,只是 ServletConfig 是取得当前 Servlet 的配置参数,而 ServletContext 是获取整个 Web 应用的配置参数。

以上程序中 @WebServlet 中的 initParams 属性用于为该 Servlet 配置参数,initParams 属性值的每个 @WebInitParam 配置一个初始化参数,每个 @WebInitParam 可指定如下两个属性:

a、name:指定参数名

b、value:指定参数值

类似地,在 web.xml 文件中为 Servlet 配置参数使用 <init-param.../> 元素,该元素可以接受如下两个子元素。

a、param-name:指定配置参数名

b、param-value:指定配置参数值

<servlet>
  <!-- 配置 Servlet 名 -->
  <servlet-name>testServlet</servlet-name>
  <!-- 指定 Servlet 的实现类 -->
  <servlet-class>com.baiguire.TestServlet</servlet-class>
  <!-- 配置 Servlet 的初始化参数:driver -->
  <init-param>
    <param-name>driver</param-name>
    <param-value>com.mysql.jdbc.Driver</param-value>
  </init-param>
  <!-- 配置 Servlet 的初始化参数:url -->
  <init-param>
    <param-name>url</param-name>
    <param-value>jdbc:mysql://localhost:3306/jsp</param-value>
  </init-param>
  <!-- 配置 Servlet 的初始化参数:user -->
  <init-param>
    <param-name>user</param-name>
    <param-value>root</param-value>
  </init-param>
  <!-- 配置 Servlet 的初始化参数:pass -->
  <init-param>
    <param-name>pass</param-name>
    <param-value>root</param-value>
  </init-param>
</servlet>
<servlet-mapping>
  <!-- 确定 Servlet 名 -->
  <servlet-name>testServlet</servlet-name>
  <!-- 配置 Servlet 映射的 URL -->
  <url-pattern>/testServlet</url-pattern>
</servlet-mapping>

  

 

使用 Servlet 作为控制器

在标准的 MVC 模式中,Servlet 仅作为控制器使用。JavaEE 应用架构正是遵循 MVC 模式的,对于遵循 MVC 模式的 JavaEE 应用而言,JSP 仅作为表现层 (View) 技术,其作用有两点、

1、负责收集用户请求参数

2、将应用的处理结果、状态数据呈现给用户

 

Servlet 则仅充当控制器 (Controller) 角色,它的作用类似于调度员,所有用户请求都发给 Servlet,Servlet 调用 Model 来处理用户请求,并调用 JSP 来呈现处理结果;或者 Servlet 直接用 JSP 将应用的状态数据呈现给用户。

Model 通常由 JavaBean 来充当,所有业务逻辑、数据访问逻辑都在 Model 中实现。实际上隐藏在 Model 下的可能还有丰富的组件,例如 DAO 组件、领域对象等。

 

login.jsp

<%@ page contentType="text/html; charset=UTF-8" %>

<html>
    <head>
        <title>login</title>
    </head>
    <body>
       <!-- 输出错误提示 -->
       <span style="color:red; font-weight: bold;">
       <%
       if (request.getAttribute("err") != null) {
           out.println(request.getAttribute("err") + "</br>");
       }
       %>
    </span>
       请输入用户名和密码:
       <!-- 登录表单,该表单提交到一个 Servlet -->
       <form method="POST" action="login">
           用户名:<input type="text" name="username"/><br/>
           密码:<input type="password" name="password"/><br/>
           <input type="submit" value="登录"/><br/>
       </form>
    </body>
</html>

  

LoginServlet.java

package com.baiguiren;

import java.awt.event.ActionEvent;
import java.awt.event.ActionListener;
import java.io.IOException;
import java.io.PrintStream;
import java.io.PrintWriter;
import java.sql.*;
import java.util.*;

import javax.servlet.*;
import javax.servlet.http.*;
import javax.servlet.jsp.*;

import javax.servlet.annotation.*;

// Servlet 必须继承 HttpServlet 类
@WebServlet(
    name="login", 
    urlPatterns={"/login"}
)
public class LoginServlet extends HttpServlet
{
    public void service(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response)
        throws ServletException, IOException
    {
        String errMsg = "error: ";
        // Servlet 本身并不输出响应到客户端,因此必须将请求转发到视图页面
        RequestDispatcher rd;
        // 获取请求参数
        String username = request.getParameter("username");
        String password = request.getParameter("password");

        try {
            // Servlet 本身并不执行任何的业务逻辑处理,它调用 JavaBean 处理用户请求
            DbDao dao = new DbDao("com.mysql.jdbc.Driver", "jdbc:mysql://localhost:3306/jsp", "root", "root");
            // 查询结果集
            ResultSet rs = dao.query("select password from user where username = ?", username);
            if (rs.next()) {
                // 用户名和密码匹配
                if (rs.getString("password").equals(password)) {
                    // 获取 session 对象
                    HttpSession session = request.getSession(true);
                    // 设置 session 属性,跟踪用户会话状态
                    session.setAttribute("username", username);
                    // 获取转发对象
                    rd = request.getRequestDispatcher("/welcome.jsp");
                    // 转发请求
                    rd.forward(request, response);
                } else {
                    // 用户名和密码不匹配
                    errMsg += "密码不正确";
                }
            } else {
                // 用户名不存在
                errMsg += "用户名不存在";
            }
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        }

        // 如果出错,转发到重新登录
        if (errMsg != null && !(errMsg.equals(""))) {
            rd = request.getRequestDispatcher("/login.jsp");
            request.setAttribute("err", errMsg);
            rd.forward(request, response);
        }
    }
}

  

DbDao.java

package com.baiguiren;

import java.sql.*;

public class DbDao
{
    private Connection connection;
    private String driver;
    private String url;
    private String user;
    private String pass;

    public DbDao() {}

    public DbDao(String driver, String url, String user, String pass)
    {
        this.driver = driver;
        this.url = url;
        this.user = user;
        this.pass = pass;
    }

    // 下面是各成员属性的 setter 和 getter 方法
    public void setDriver(String driver) {
        this.driver = driver;
    }

    public String getDriver() {
        return this.driver;
    }

    public void setUrl(String url) {
        this.url = url;
    }

    public String getUrl() {
        return this.url;
    }

    public void setUser(String user) {
        this.user = user;
    }

    public String getUser() {
        return this.user;
    }

    public void setPass(String pass) {
        this.pass = pass;
    }

    // 获取数据库连接
    public Connection getConnection() throws Exception {
        if (connection == null) {
            Class.forName(this.driver);
            connection = DriverManager.getConnection(url, user, pass);
        }

        return connection;
    }

    // 插入记录
    public boolean insert(String sql, Object... args) throws Exception {
        PreparedStatement pstmt = getConnection().prepareStatement(sql);
        for (int i = 0; i < args.length; i++) {
            pstmt.setObject(i + 1, args[i]);
        }

        return pstmt.executeUpdate() == 1;
    }

    // 执行查询
    public ResultSet query(String sql, Object... args) throws Exception {
        PreparedStatement pstmt = getConnection().prepareStatement(sql);
        for (int i = 0; i < args.length; i ++) {
            pstmt.setObject(i + 1, args[i]);
        }

        return pstmt.executeQuery();
    }

    // 执行修改
    public void modify(String sql, Object... args) throws Exception {
        PreparedStatement pstmt = getConnection().prepareStatement(sql);
        for (int i = 0; i < args.length; i++) {
            pstmt.setObject(i + 1, args[i]);
        }

        pstmt.executeUpdate();
        pstmt.close();
    }

    // 关闭数据库连接的方法
    public void closeConnection() throws Exception {
        if (connection != null && !connection.isClosed()) {
            connection.close();
        }
    }
}

  

下面是 MVC 中各个角色的对应组件

a、M:Model,即模型,对应 JavaBean

b、V:View,即视图,对应 JSP 页面

c、C:Controller,即控制器,对应 Servlet

 

以上是关于Servlet 介绍的主要内容,如果未能解决你的问题,请参考以下文章

servlet和filter的区别

Android课程---Android Studio使用小技巧:提取方法代码片段

Java基础——JSP

java---servlet与filter的联系与区别

servlet,filter,listener,intercepter区别

Tomcat根据JSP生成Servlet机制解析