Java-Web Servlet开发

一、Servlet概述

    1.什么是Servlet

        Servlet是JavaWeb的三大组件之一，它属于动态资源。Servlet的作用是处理请求，服务器会把接收到的请求交给Servlet来处理，在Servlet中通常需要：

                                              接收请求数据；
                                              处理请求；
                                              完成响应。

　　例如客户端发出登录请求，或者输出注册请求，这些请求都应该由Servlet来完成处理！Servlet需要我们自己来编写，每个Servlet必须实现javax.servlet.Servlet接口。

    2.Servlet的生命周期

           (1)服务器启动时或者第一次请求该servlet时，就会初始化一个Servlet对象，执行初始化方法init(ServletConfig conf)。

           (2) 该servlet对象每次处理客户端请求，都会调用方法 service(ServletRequest req，ServletResponse res)。

           (3)最后服务器关闭时，才会销毁这个servlet对象，执行方法destroy()。

    3.实现Servlet的方式（手动编写）

        实现Servlet有三种方式：
                (1)实现javax.servlet.Servlet接口；
                (2)继承javax.servlet.GenericServlet类；
                (3)继承javax.servlet.http.HttpServlet类；

　　通常我们会去继承HttpServlet类来完成我们的Servlet，但学习Servlet还要从javax.servlet.Servlet接口开始学习。

特性：

        (1)单例，一个类只有一个对象；当然可能存在多个Servlet类！

        (2)线程不安全，所以它的效率高！

        (3)Servlet中的方法大多数不由我们来调用，而是由服务器来调用。并且Servlet的对象也不由我们来创建，由服务器来创建！

public interface Servlet{
    public void init(ServletConfig config) throws ServletException;
    public ServletConfig getServletConfig();
    public void service(ServletRequest req, ServletResponse res)
            throws ServletException, IOException;
    public String getServletInfo();
    public void destroy();

}

二、Servlet接口

    1.Servlet接口方法中的参数

        ServletRequest：service() 方法的参数，它表示请求对象，它封装了所有与请求相关的数据，它是由服务器创建的；
        ServletResponse：service()方法的参数，它表示响应对象，在service()方法中完成对客户端的响应需要使用这个对象；

        ServletConfig：init()方法的参数，它表示Servlet配置对象，它对应Servlet的配置信息，那对应web.xml文件中的<servlet>元素。

    2.SercletConfig

        一个ServletConfig对象对应一段web.xml文件中的<servlet配置信息。

<servlet>
    <servlet-name>One</servlet-name>
    <servlet-class>cn.yfy.servlet.OneServlet</servlet-class>
    <init-param>
      	    <param-name>paramName1</param-name>
    	    <param-value>paramValue1</param-value>
    </init-param>
    <init-param>
    	    <param-name>paramName2</param-name>
    	    <param-value>paramValue2</param-value>
    </init-param>
</servlet>

        ServletConfig对象是由服务器创建的，然后传递给Servlet的init()方法，可以在init()方法中使用它！

        ServletConfig接口中的方法：

        String getServletName()：获取Servlet在web.xml文件中的配置名称，即<servlet-name>指定的名称；

        ServletContext getServletContext()：用来获取ServletContext对象，ServletContext会在后面讲解；

        String getInitParameter(String name)：用来获取在web.xml中配置的初始化参数，通过参数名来获取参数值；

        Enumeration getInitParameterNames()：用来获取在web.xml中配置的所有初始化参数名称；

三、GenericServlet

    1.GenericServlet概述

            GenericServlet是Servlet接口的实现类，我们可以通过继承GenericServlet来编写自己的Servlet。下面是GenericServlet类的源代码：

public abstract class GenericServlet implements Servlet, ServletConfig,
        java.io.Serializable {
    private static final long serialVersionUID = 1L;
    private transient ServletConfig config;
    public GenericServlet() {}
    @Override
    public void destroy() {}
    @Override
    public String getInitParameter(String name) {
        return getServletConfig().getInitParameter(name);
    }
    @Override
    public Enumeration<String> getInitParameterNames() {
        return getServletConfig().getInitParameterNames();
    }
    @Override
    public ServletConfig getServletConfig() {
        return config;
    }
    @Override
    public ServletContext getServletContext() {
        return getServletConfig().getServletContext();
    }
    @Override
    public String getServletInfo() {
        return "";
    }
    //实现了Servlet的init(ServletConfig)方法，把参数config赋给了本类的成员config，然后再调用本类自己的无参的init()方法。
    @Override
    public void init(ServletConfig config) throws ServletException {
        this.config = config;
        this.init();
    }
    //这个方法是GenericServlet自己的方法，而不是从Servlet继承下来的。
    //当我们自定义Servlet时，如果想完成初始化作用就不要再重复init(ServletConfig)方法了，而是应该去重写init()方法。
    //因为在GenericServlet中的init(ServletConfig)方法中保存了ServletConfig对象，
    //如果覆盖了保存ServletConfig的代码，那么就不能再使用ServletConfig了。
    public void init() throws ServletException {}
    public void log(String msg) {
        getServletContext().log(getServletName() + ": " + msg);
    }
    public void log(String message, Throwable t) {
        getServletContext().log(getServletName() + ": " + message, t);
    }
    @Override
    public abstract void service(ServletRequest req, ServletResponse res)
            throws ServletException, IOException;
    @Override
    public String getServletName() {
        return config.getServletName();
    }
}

    2.GenericServlet的init()方法

        在GenericServlet中，定义了一个ServletConfig config实例变量，并在init(ServletConfig)方法中把参
数ServletConfig赋给了实例变量。然后在该类的很多方法中使用了实例变量config。

        如果子类覆盖了GenericServlet的init(StringConfig)方法，那么this.config=config这一条语句就会被覆盖了，也就是说GenericServlet的实例变量config的值为null，那么所有依赖config的方法都不能使用了。如果真的希望完成一些初始化操作，那么去覆盖GenericServlet提供的init()方法，它是没有参数的init()方法，它会在init(ServletConfig)方法中被调用。

    3.实现了ServletConfig接口

        GenericServlet还实现了ServletConfig接口，所以可以直接调用getInitParameter()、getServletContext()等ServletConfig的方法。

四、HttpServlet

    1.HttpServlet概述

        HttpServlet类是GenericServlet的子类，它提供了对HTTP请求的特殊支持，所以通常我们都会通过继承HttpServlet来完成自定义的Servlet。

    2.HttpServlet的时序图

    3.HttpServlet覆盖了Service()方法

        HttpServlet类中提供了service(HttpServletRequest,HttpServletResponse)方法，这个方法是HttpServlet自己的方法，不是从Servlet继承来的。

public abstract class HttpServlet extends GenericServlet {
    protected void service(HttpServletRequest req, HttpServletResponse resp)
        throws ServletException, IOException {
        ……
}
    @Override
    public void service(ServletRequest req, ServletResponse res)
        throws ServletException, IOException {

        HttpServletRequest  request;
        HttpServletResponse response;

        try {
            request = (HttpServletRequest) req;    //强转
            response = (HttpServletResponse) res;  
        } catch (ClassCastException e) {
            throw new ServletException("non-HTTP request or response");
        }
        service(request, response);    //调用上面service()方法
}
……
}

    4.doGet()和doPost()方法

        在HttpServlet的service(HttpServletRequest,HttpServletResponse)方法会去判断当前请求是GET还是POST，如果是GET请求，那么会去调用本类的doGet()方法，如果是POST请求会去调用doPost()方法，这说明我们在子类中去覆盖doGet()或doPost()方法即可。

public class AServlet extends HttpServlet {
	public void doGet(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response)
			throws ServletException, IOException {
		System.out.println("hello doGet()...");
	}
}
public class BServlet extends HttpServlet {
	public void doPost(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response)
			throws ServletException, IOException {
		System.out.println("hello doPost()...");
	}
}

五、Servlet细节

    1.Servlet与线程安全

        因为一个类型的Servlet只有一个实例对象，那么就有可能会现时出一个Servlet同时处理多个请求，那么Servlet是否为线程安全的呢？答案是：“不是线程安全的”。这说明Servlet的工作效率很高，但也存在线程安全问题！       

        所以我们不应该在Servlet中创建成员变量，因为可能会存在一个线程对这个成员变量进行写操作，另一个线程对这个成员变量进行读操作。

        不要在Servlet中创建成员！创建局部变量即可！
        可以创建无状态成员！

        可以创建有状态的成员，但状态必须为只读的！

    2.让服务器在启动时就创建Servlet

        默认情况下，服务器会在某个Servlet第一次收到请求时创建它。也可以在web.xml中对Servlet进行配置，使服务器启动时就创建Servlet。

<servlet>
		<servlet-name>hello1</servlet-name>
		<servlet-class>cn.itcast.servlet.Hello1Servlet</servlet-class>
		<load-on-startup>0</load-on-startup>//在<servlet>中配置<load-on-startup>，其中给出一个非负整数
	</servlet>
	<servlet-mapping>
		<servlet-name>hello1</servlet-name>
		<url-pattern>/hello1</url-pattern>
	</servlet-mapping>
	<servlet>
		<servlet-name>hello2</servlet-name>
		<servlet-class>cn.itcast.servlet.Hello2Servlet</servlet-class>
		<load-on-startup>1</load-on-startup>
	</servlet>
	<servlet-mapping>
		<servlet-name>hello2</servlet-name>
		<url-pattern>/hello2</url-pattern>
	</servlet-mapping>

        load-on-startup的值越小，优先级越高，先创建。

    3.url-pattern

        <url-pattern>是<servlet-mapping>的子元素，用来指定Servlet的访问路径，即URL。它必须是以“/”开头！

            （1）可以在<servlet-mapping>中给出多个<url-pattern>，例如：

  <servlet-mapping>
    <servlet-name>AServlet</servlet-name>
    <url-pattern>/AServlet</url-pattern>
    <url-pattern>/BServlet</url-pattern>
  </servlet-mapping>  

            说明一个Servlet绑定了两个URL，无论访问/AServlet还是/BServlet，访问的都是AServlet

              （2）还可以在<url-pattern>中使用通配符，所谓通配符就是星号“*”，星号可以匹配任何URL前缀或后缀，使用通配符可以命名一个Servlet绑定一组URL，例如：

        <url-pattern>/servlet/*<url-patter>：/servlet/a、/servlet/b，都匹配/servlet/*；  //路径匹配

        <url-pattern>*.do</url-pattern>：/abc/def/ghi.do、/a.do，都匹配*.do；               //拓展名匹配

        <url-pattern>/*<url-pattern>：匹配所有URL；                                                           //匹配所有url

        注意：

              （1）通配符要么为前缀，要么为后缀，不能出现在URL中间位置，也不能只有通配符。例如：/*.do就是错误的，因为星号出现在URL的中间位置上了。*.*也是不对的，因为一个URL中最多只能出现一个通配符。

            （2）通配符是一种模糊匹配URL的方式，如果存在更具体的<url-pattern>，那么访问路径会去匹配具体的<url-pattern>。

六、ServletContext

    1.ServletContext概述

        服务器会为每个应用创建一个ServletContext对象：

                ServletContext对象的创建是在服务器启动时完成的；

                ServletContext对象的销毁是在服务器关闭时完成的。

　　 ServletContext对象的作用是在整个Web应用的动态资源之间共享数据！例如在AServlet中向ServletContext对象中保存一个值，然后在BServlet中就可以获取这个值，这就是共享数据了。

    2.获取ServletContext

        （1）在Servlet中获取ServletContext对象：

            在void init(ServletConfig config)中：ServletContext context = config.getServletContext();

ServletConfig类的getServletContext()方法可以用来获取ServletContext对象；

        （2）在GenericeServlet或HttpServlet中获取ServletContext对象：

                GenericServlet类有getServletContext()方法，所以可以直接使用this.getServletContext()来获取；

    3.域对象

        ServletContext是JavaWeb四大域对象之一：

                PageContext；
                ServletRequest；
                HttpSession；
                ServletContext；
        所有域对象都有存取数据的功能，因为域对象内部有一个Map，用来存储数据，下面是ServletContext对象用来操作数据的方法：
        void setAttribute(String name, Object value)：用来存储一个对象，也可以称之为存储一个域属性，例如：servletContext.setAttribute(“xxx”, “XXX”)，在ServletContext中保存了一个域属性，域属性名称为xxx，域属性的值为XXX。请注意，如果多次调用该方法，并且使用相同的name，那么会覆盖上一次的值，这一特性与Map相同；
        Object getAttribute(String name)：用来获取ServletContext中的数据，在获取之前需要先去存储才行，例如：String value = (String)servletContext.getAttribute(“xxx”);，获取名为xxx的域属性；
        void removeAttribute(String name)：用来移除ServletContext中的域属性，如果参数name指定的域属性不存在，那么本方法什么都不做；

        Enumeration getAttributeNames()：获取所有域属性的名称；

    4.获取应用初始化参数

        可以使用ServletContext来获取在web.xml文件中配置的应用初始化参数！

  <context-param>
	<param-name>paramName1</param-name>
	<param-value>paramValue1</param-value>  	
  </context-param>
  <context-param>
	<param-name>paramName2</param-name>
	<param-value>paramValue2</param-value>  	
  </context-param>

		// 获取ServletContext对象
		ServletContext context = this.getServletContext();
		// 通过参数名，获取参数值
		String value1 = context.getInitParameter("paramName1");
		String value2 = context.getInitParameter("paramName2");
		System.out.println(value1 + ", " + value2);
		// 获取所有应用初始化参数名称
		Enumeration names = context.getInitParameterNames();
		while (names.hasMoreElements()) {
			System.out.println(names.nextElement());
		}

    5.获取资源相关方法

        （1）获取真实路径

            获取a.txt的真实路径：String realPath = servletContext.getRealPath(“/a.txt”);

            获取b.txt的真实路径：String realPath = servletContext.getRealPath(“/WEB-INF/b.txt”)；

        （2）获取资源流

            获取a.txt资源流：InputStream in = servletContext.getResourceAsStream(“/a.txt”)；

            获取b.txt资源流：InputStream in = servletContext.getResourceAsStream(“/WEB-INF/b.txt”)；

        （3）获取指定路径下所有资源路径

                    例如获取/WEB-INF下所有资源的路径：

		ServletContext servletContext=this.getServletContext();
		Set set = servletContext.getResourcePaths("/WEB-INF");
		System.out.println(set);

[/WEB-INF/lib/, /WEB-INF/classes/, /WEB-INF/b.txt, /WEB-INF/web.xml]

                        注意，本方法必须以“/”开头！

    6.获取类路径下资源

InputStream in = this.getClass().getResourceAsStream("/xxx.txt");
		System.out.println(IOUtils.toString(in));

		InputStream in = this.getClass().getClassLoader()
				.getResourceAsStream("xxx.txt");
		System.out.println(IOUtils.toString(in));

        Class类的getResourceAsStream(String path)：

                 路径以“/”开头，相对classes路径；
                路径不以“/”开头，相对当前class文件所有路径，例如在cn.itcast.servlet.MyServlet中执行，那么相对/classes/cn/itcast/servlet/路径；

        ClassLoader类的getResourceAsStream(String path)：

                相对classes路径；