Servlet开发须知知识点

最新推荐文章于 2022-11-26 11:43:04 发布

葡萄干是个程序员

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分类专栏： JavaEE 文章标签： servlet tomcat URL映射

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Web项目目录结构

　　举例，在Intellij IDEA中如下：

Web项目目录结构

　　其中这个Web项目被命名为：servlet，即Web工程的名称，在MyEclipse中，配置好我们自己的Tomcat服务器后，该工程部署时，在webapps目录下就会有一个servlet的Web应用。在Intellij IDEA中，部署工程时，会创建一个artifacts文件夹放置生成后可运行的Web应用，而不是在Tomcat服务器下的webapps目录直接生成。（当然我们可以配置部署时Web应用的输出路径，如下）

配置Tomcat部署时Web应用的输出路径

　　servlet项目中src目录为Java程序的开发目录，当然我们对Servlet的编写也是在该目录下，该目录下编写的所有程序在部署时，会自动部署到servlet/WEB-INF/classes目录下。
　　servlet项目中的web目录（在MyEclipse中为WebRoot目录）对应于Web应用的根目录，该目录下的所有子目录和子文件在部署时，会原封不动的发布到Web应用目录下。在Intellij IDEA中，部署到Tomcat生成的文件如下：

Intellij IDEA部署Web项目后生成的文件目录结构

　　在Web项目根目录下的文件可以被外界直接访问，如这里的 1.html，index.jsp。可以直接访问的原因，下面还需要重点说明。
　　WEB-INF目录：Java类、jar包、web应用的配置文件存在该目录下，该目录下的文件外界无法直接访问，由Web服务器负责调用。
　　在WEB-INF目录下的web.xml文件是整个Web应用中最重要的配置文件，它必须放在WEB-INF目录中。在开发Web应用时，但凡涉及到对Web应用中的Web资源进行配置的操作，均在web.xml文件中进行设置。如：
　　- 将某个Web资源配置为网站首页；
　　- 将servlet程序映射到某个url地址上；
　　- 将Web应用配置监听器；
　　- 将Web应用配置过滤器；
　　- ……

Servlet的调用过程

浏览器请求服务器，连接服务器；
浏览器发送HTTP请求给服务器；
服务器接收HTTP请求后，解析浏览器想访问的主机名；
解析浏览器想访问的Web应用；
解析浏览器想访问的Web资源（这里指的是想访问哪个Servlet）；
根据访问的Servlet，创建Servlet实例对象（内部根据web.xml文件使用反射技术进行创建；当然这里并不是每次请求都会创建Servlet对象，而是首次创建后，后续请求则使用之前创建过的Servlet对象）；
调用servlet实例对象的init方法完成对象初始化操作；
（服务器）创建代表请求的request和代表响应的response对象，然后调用servlet这个实例对象的service方法；
执行servlet实例对象的service方法过程中，向代表客户端响应的response对象写入向浏览器输出的数据；
service方法执行完毕后，服务器从response对象中取出数据，并构建出一个HTTP响应，响应客户机；
浏览器获取到服务器返回的HTTP响应，解析HTTP响应，读取数据进行显示。

Servlet的运行过程

　　Servlet是一个供其他Java程序（Servlet引擎）调用的Java类，它不能独立运行，它的运行完全由Servlet引擎来控制和调度。
　　Servlet程序是由Web服务器调用的，Web服务器接收到客户端的Servlet访问请求后：
　　（当然，客户端请求Servlet后，Web服务器需要根据web.xml配置查找客户端请求的Servlet，即判断客户端是在请求哪个Servlet。）
1. Web服务器首先检查是否已经装载并创建了该Servlet的实例对象。如果是，则直接执行第 4 步，否则执行第 2 步。
2. 装载并创建该Servlet的一个实例对象。
3. 调用Servlet实例对象中的init()方法。
4. 对HTTP请求消息进行封装，创建并封装为HttpServletRequest对象和创建一个代表HTTP响应消息的HttpServletResponse对象，然后调用Servlet的service()方法并将请求和响应对象作为参数传递进去。（在调用service()方法的过程中，该方法会根据请求的方式调用对应的doXxx方法）
5. Web应用程序被停止或重新启动之前，Servlet引擎将卸载Servlet，并在卸载之前调用Servlet的destory()方法。

　　针对客户端的多次Servlet请求，通常情况下，服务器只会创建一个Servlet实例对象，也就是说Servlet实例对象一旦被创建，它就会驻留在内存中，为后续的其它请求服务，直至Web容器退出或Web应用被删除，Servlet实例对象才会销毁。

　　在Servlet的整个生命周期内，Servlet的init方法只被调用一次（即在Servlet创建时）。而对一个Servlet的每次访问请求都导致Servlet引擎调用一次Servlet的service方法。对于每次访问请求，Servlet引擎都会创建一个新的HttpServletRequest请求对象和一个新的HttpServletResponse响应对象，然后将这两个对象作为参数传递给它调用的Servlet的service方法，service方法再根据请求方式调用对应的doXxx方法。

Servlet接口实现类

对于Servlet接口，SUN公司为其定义了两个默认的实现类，分别为：GenericServlet、HttpServlet。HttpServlet类是指能够处理HTTP请求的servlet，在实际开发中，我们一般创建Servlet继承于HttpServlet类。
HttpServlet在实现Servlet接口时（实际上HttpServlet继承于GenericServlet），覆盖了service方法，该方法体内的代码会自动判断用户的请求方式，如为GET请求，则调用HttpServlet的doGet方法，如为POST请求，则调用doPost方法。

Servlet的URL映射

由于客户端是通过URL地址访问Web服务器中的资源，所以Servlet程序若想被外界访问，必须把servlet程序映射到一个URL地址上。如：

<servlet>
    <servlet-name>ServletDemo1</servlet-name>
    <servlet-class>com.wm103.ServletDemo1</servlet-class>
</servlet>
<servlet-mapping>
    <servlet-name>ServletDemo1</servlet-name>
    <url-pattern>/ServletDemo1</url-pattern>
</servlet-mapping>

其中<servlet>元素用于注册Servlet，它包含有两个主要的子元素：<servlet-name>和<servlet-class>，分别用于设置Servlet的注册名称和Servlet的完整类名。
一个<servlet-mapping>元素用于映射一个已注册的Servlet的一个对外访问路径，它包含有两个子元素：<servlet-name>和<url-pattern>，分别用于指定Servlet的注册名称和Servlet的对外访问路径。
除了通过配置文件方式配置Servlet的URL映射外，还可以通过注解的形式进行配置，这样做后，无需在web.xml中再进行配置，如下：

package com.wm103;

import javax.servlet.ServletException;
import javax.servlet.annotation.WebServlet;
import javax.servlet.http.HttpServlet;
import javax.servlet.http.HttpServletRequest;
import javax.servlet.http.HttpServletResponse;
import java.io.IOException;

/**
 * Created by DreamBoy on 2017/4/27.
 */
@WebServlet(name="ServletDemo3", urlPatterns={"/ServletDemo3"})
/*@WebServlet(name="ServletDemo3", urlPatterns={"/ServletDemo3"},loadOnStartup=1)*/
public class ServletDemo3 extends HttpServlet {
    protected void doPost(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response) throws ServletException, IOException {
        doGet(request, response);
    }

    protected void doGet(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response) throws ServletException, IOException {
        response.getOutputStream().write("This is ServletDemo3.".getBytes());
    }
}

同一个Servlet可以被映射到多个URL上，即多个<servlet-mapping>元素的<servlet-name>子元素的设置值可以是同一个Servlet的注册名。
在Servlet映射到的URL中可以使用*通配符，但是只有两种固定格式：1、*.扩展名；2、以正斜杠（/）开头并以“/*”结尾。如下：

<servlet-mapping>
    <servlet-name>ServletDemo2</servlet-name>
    <url-pattern>*.html</url-pattern>
</servlet-mapping>
<servlet-mapping>
    <servlet-name>ServletDemo2</servlet-name>
    <url-pattern>/action/*</url-pattern>
</servlet-mapping>

　　即任何以.html结尾的URL都有可能匹配访问到ServletDemo2；任何以/action开头的URL都有可能匹配访问到ServletDemo2。
- 那么根据Servlet配置的URL映射关系，对于某一URL而言，可能符合多个Servlet配置的URL映射关系，这时将选择匹配度最高的Servlet。此外，这里需要强调下，以 *开头的url-pattern设置其优先级最低。
- 要求在Web应用程序启动时，就装载并创建Servlet的实例对象，并调用Servlet实例对象中的init方法，可以在web.xml中的<servlet>元素中配置一个<load-on-start-up>元素，元素的值表示装载并创建Servlet的优先级，其值越小则优先级越高，即越先被创建。

<servlet>
    <servlet-name>ServletDemo1</servlet-name>
    <servlet-class>com.wm103.ServletDemo1</servlet-class>
    <load-on-startup>2</load-on-startup>
</servlet>

　　以注解方式的配置则如下：

@WebServlet(name="ServletDemo3", urlPatterns={"/ServletDemo3"},loadOnStartup=1)

重点

如果某个Servlet的映射路径设置为一个正斜杠（/），那么这个Servlet就成为当前Web应用程序的缺省Servlet。（注：经测试设置/*，同样也配置了缺省Servlet）即当URL匹配不到任何一个Servlet时，Web服务器就会调用缺省Servlet。
凡是在web.xml文件中找不到匹配的<servlet-mapping>元素的URL，它们的访问请求都将交给缺省Servlet处理，也就是说，缺省Servlet用于处理所有其它Servlet都不处理的访问请求。
在<tomcat的安装目录>\conf\web.xml文件中，注册了一个名称为org.apache.catalina.servlets.DefaultServlet的Servlet，并将这个Servlet设置为缺省Servlet。如下：

<servlet>
    <servlet-name>default</servlet-name>
    <servlet-class>org.apache.catalina.servlets.DefaultServlet</servlet-class>
    <init-param>
        <param-name>debug</param-name>
        <param-value>0</param-value>
    </init-param>
    <init-param>
        <param-name>listings</param-name>
        <param-value>false</param-value>
    </init-param>
    <load-on-startup>1</load-on-startup>
</servlet>
<servlet-mapping>
    <servlet-name>default</servlet-name>
    <url-pattern>/</url-pattern>
</servlet-mapping>

当访问Tomcat服务器中某个静态HTML文件和图片时，实际上是访问Tomcat服务器默认设置的缺省Servlet，即org.apache.catalina.servlets.DefaultServlet。

Servlet线程安全

当多个客户端并发访问同一Servlet时，Web服务器会为每一个客户端的访问请求创建一个线程，并在这个线程上调用Servlet的service方法，因此service方法内如果访问了同一个资源的话，就有可能引发线程安全问题。
如果某个Servlet实现了SingleThreadModel接口，那么Servlet引擎将以单线程模式来调用其service方法。
SingleThreadModel接口中没有定义任何方法，只要在Servlet类的定义中增加实现SingleThreadModel接口的声明即可。（没有定义任何东西的接口，也称为标记接口，如：Serializable、Cloneable接口）
对于实现了SingleThreadModel接口的Servlet，Servlet引擎仍然支持对该Servlet的多线程并发访问，其采用的方式是产生多个Servlet实例对象，并发的每个线程分别调用一个独立的Servlet实例对象。
实现SingleThreadModel接口并不能真正解决Servlet的线程安全问题，因为Servlet引擎会创建多个Servlet实例对象，而真正意义上解决多线程安全问题是指一个Servlet实例对象被多个线程同时调用的问题。
事实上，在Servlet API 2.4中，已经将SingleThreadModel标记为Deprecated（过时的）。建议开发人员应当采取其他手段来解决这些问题，而不是实现该接口，比如避免实例变量的使用或者在访问资源时同步代码块（即synchronized中）。