Servlet详解

最新推荐文章于 2025-06-24 16:37:55 发布

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一、什么是servlet

servlet全称是Java Servlet，是用Java编写的服务器端程序。其主要功能在于交互式地浏览和修改数据，生成动态Web的内容。狭义Servlet是指Java语言实现的一个接口(也就是一种规范)，广义的Servlet是指任何实现这个Servlet接口的类。【主要处理客户端传过来的HTTP请求，并解析返回一个响应。】

Servlet处理请求和发送响应过程

Java Servlet具有如下优点：

Servlet可以和其他资源（数据库、文件、Applet和Java应用程序等）交互，把生成的响应内容返回给客户端。如果需要，还可以保存“请求-响应”过程中的信息。
服务器采用Servlet可以完全授权对本地资源的访问，Servlet自身也会控制外部用户访问数量及访问性质。
Servlet可以从本地硬盘，或者通过网络从远端硬盘来激活。
通过Servlet Tag技术，可以在HTML页面中动态调用servlet。
Servlet可以是其他服务的客户端程序。
通过链接技术，一个Servlet可以调用另一个或一系列Servlet来成为它的客户端。
Servlet API与协议无关。

二、tomcat和servlet的关系

当初在Apache开发时，还未出现Servlet的概念，所以Apache不能内置支持Servlet。实际上，除了Apache，其他许多Web服务器软件都不能直接支持Servlet。为了支持Servlet，通常要单独开发程序，这种程序一般称为服务器小程序容器(Servlet Container)，有时也叫做服务器小程序引擎(Servlet Engine)。它是Web服务器或应用服务器的一部分，用于在发送的请求和响应之上提供网络服务，解码基于MIME的请求，格式化基于MIME的响应，它在Servlet的生命周期内包容和管理Servlet，是一个实时运行的外壳程序。运行时由Web服务器软件处理一般请求，并把Servlet调用传递给“容器”来处理。Tomcat就是满足这种需要的JSP/Servlet引擎，是Sun公司的JSP/Servlet的官方实现。

按照工作模式的不同，Servlet容器可以分为一下3类：

1、独立运行的Servlet容器

在这种模式下，Servlet容器作为构成Web服务器的一部分而存在。当使用基于Java的Web服务器时，就属于这种情况。这种方式是Tomcat的默认模式，然而大多数Web服务器并不是基于Java的，所以就产生了下面的两种其他类型。

2、内置的Servlet容器

Servlet容器由Web服务器插件和Java容器两部分组成。采用这种方式时，Web服务器插件需要在某个Web服务器内部地址空间中打开一个JVM(Java虚拟机)，在此JVM上加载Java容器并运行Servlet。如果客户端调用Servlet，Web服务器插件首先获得此请求的控制并将它传递(使用JNI技术)给Java容器，然后Java容器把此请求交给Servlet来处理。这种方式运行速度较快，并且能够提供良好的性能，适用于单进程、多线程服务器，但是在伸缩性方面存在不足。

3、外置的Servlet容器

采用这种方式时，Servlet容器运行在Web服务器外部地址空间。先由Web服务器插件在某个Web服务器外部地址空间打开一个JVM(Java虚拟机)，然后加载Java容器来运行Servlet。Web服务器插件和JVM之间使用IPC(进程间通信)机制(通常是TCP/IPSockets)。如果客户端调用Servlet，Web服务器插件首先获得此请求的控制并将它传递(使用IPCs技术)给Java容器，然后Java容器把此请求交给Servlet来处理。这种方式对客户端请求的处理速度不如内置Servlet那样快，但是在其他方面(如可伸缩性、稳定性等)具有优势。

Tomcat是Web应用服务器，是一个Servlet/JSP容器。Tomcat作为Servlet容器，负责处理客户请求，把请求传递给Servlet，并将Servlet的响应传回给客户。而Servlet是一种运行在支持Java语言的服务器上的组件。

Java Servlet API是Servlet容器和Servlet之间的接口，它定义了Servlet的各种方法，还定义了Servlet容器传送给Servlet的对象类，其中最重要的是请求对象ServletRequest和响应对象ServletResponse。这两个对象都是由Servlet容器在客户端调用Servlet时产生的，Servlet容器把客户请求信息封装在ServletRequest对象中，然后把这两个对象都传送给要调用的Servlet，Servlet处理完后把响应结果写入ServletResponse，然后由Servlet容器把响应结果发送到客户端。Tomcat服务器接收客户端请求并作出响应的完整过程如图所示：

tomcat服务器响应客户请求过程

其中：①处表示Web服务器接收到客户端发出的HTTP请求后，转发给Servlet容器，同时把控制返回Servlet容器，同时把控制返回Servlet容器；②处表示Servlet容器把响应对象ServletResponse中的处理结果转发给Web服务器，通知Web服务器以HTTP响应的方式把结果发送到客户端，同时把控制返回Web服务器。

三、编写Servlet

手动创建Servlet的三种方式：

init()、*service()、getServletConfig()、getServletInfo()、destroy()

service()

doGet()、doPost()

实现Servlet接口
继承GenericServlet
继承HttpServlet

四、详解创建Servlet的原理

1、为什么创建的servlet是继承自HttpServlet，而不是直接实现servlet接口？

查看源码，HttpServlet的继承结构。

HttpServlet继承GenericServlet。GenericServlet(通用Servlet)的作用：大概就是将实现Servlet接口的方法，简化编写Servlet的步骤。具体详解如下：

GenericServlet的继承结构，实现了Servlet接口和ServletConfig接口

Servlet接口内容

servlet

从这里可以看到，Servlet生命周期的三个关键方法，init()、service()、destroy()。还有另外两个方法，一个getServletConfig()方法来获取ServletConfig对象，ServletConfig对象可以获取到Servlet的一些信息，ServletName()、ServletContext()、InitParameterNames()，通过查看ServletConfig这个接口就可以知道。

ServletConfig接口内容

ServletConfig

其中ServletContext对象是Servlet上下文对象，功能有很多，获得了ServletContext对象，就能获取大部分我们需要的信息，比如获取Servlet的路径等方法。

到此，就知道了Servlet接口中的内容和作用，总结起来就是：三个生命周期运行的方法，获取ServletConfig，而通过ServletConfig又可以获取到ServletContext。而GenericServlet实现了Servlet接口后，也就说明我们可以直接继承GenericServlet，就可以使用上面我们所介绍Servlet接口中的那几个方法了，能拿到ServletConfig，也可以拿到ServletContext，不过那样太麻烦，不能直接获取ServletContext，所以GenericServlet除了实现Servlet接口外，还实现了ServletConfig接口，那样，就可以直接获取ServletContext了。

GenericServlet类的内容详解：

GenericServlet类的详解

看上图，用红色框框起来的就是实现Servlet和ServletConfig接口所实现的方法，有9个，这很正常，但是我们可以发现，init方法有两个一个是带有参数ServletConfig的，一个有无参的方法。

init(ServletConfig config)

init()

一个成员变量config：

getServletConfig()

通过这几个方法一起来讲解，首先看init(ServletConfig config)方法，因为只有init(ServletConfig config)中带有ServletConfig对象，为了方便能够在其他地方也能直接使用ServletConfig对象，而不仅仅局限在init(ServletConfig config)方法中，所以创建一个私有的成员变量config，在init(ServletConfig config)方法中就将其赋值给config，然后通过getServletConfig()方法就能够获取ServletConfig对象了，这个可以理解，但是在init(ServletConfig config)中，158行，还调用了一个init()方法，并且这个init()方法是空的，什么都没有。这个原因是为了防止一件事情，当我们需要在init方法中做一点别的事情，我们想到的方法就是继承GenericServlet并且重写了init(ServletConfig config)方法，这样一来，就破坏了原本在GenericServlet类中init(ServletConfig config)写的代码了，也就是在GenericServlet类中的成员变量config会一直是null，无法得到赋值，因为被重写了，就不会在执行GenericServlet中init(ServletConfig config)方法中的代码。要想赋值，就必须在重写的init(ServletConfig config)方法中调用父类的init(ServletConfig config)方法，也就是supper.init(ServletConfig config)，这样一来，就很不方法，怕有时候忘了写这句代码，所以在GenericServlet类中增加了一个init()方法，以后需要在init方法中需要初始化别的数据，只需要重写init()这个方法，而不需要覆盖init(ServletConfig config)这个方法，这样设计，就好很多，不用在管init(ServletConfig config)这个其中的内容了。也就不会出现其他的问题了。

service(ServletRequest req, ServletResponse res)

一个抽象方法，说明在GenericServlet类中并没有实现该内容，那么我们想到的是，在它上面肯定还有一层，也就是还有一个子类继承它，实现该方法，要是让我们自己写的Servlet继承GenericServlet，需要自己写service方法岂不是要累死，并且我们可以看到，service方法中的参数还是ServletRequest，ServletResponse。并没有跟HTTP相关对象挂钩，所以我们接着往下面看。

HttpServlet类详解：

继承了GenericServlet类，通过我们上面的推测，这个类主要的功能肯定是实现service方法的各种细节和设计。并且通过类名可以知道，该类就跟HTTP挂钩了。

HttpServlet类详解

关注service(HttpServletRequest req, HttpServletResponse resp)方法和service(ServletRequest req, ServletResponse res)方法。

service(ServletRequest req, ServletResponse res)方法

该方法中就做一件事情，就是将ServletRequest和ServletResponse这两个对象强转为HttpServletRequest和HttpServletResponse对象。为什么能这样转？

首先要知道req、res是什么类型，通过打印System.out.println(req)，可以知道，req实际上的类型是org.apache.catalina.connector.RequestFacade。

Tomcat中的源码。

通过图可以得知，req的继承结构：RequestFacade、httpServletRequest、ServletRequest，我们知道本身req是ServletRequest，那么从继承结构上看，它也可以看成HttpServletRequest，也可以看成ServletRequest，所以强转为HttpServletRequest是可以的，如果不明白，我举个例子，ArrayList、List、Object 这个，Object obj = new ArrayList(); List list = new ArrayList(); 一个ArrayList对象可以看成List对象，也可以看成一个Object对象，现在obj是不是可以堪称List对象呢？答案是可以的，因为obj就是ArrayList对象，既然是ArrayList对象，那么就可以看成是List对象。一样的道理，RequestFacade 对应 ArrayList、httpServleRequest对应 List、 ServletRequest 对应 Object。

转换为httpServletRequest和HttpServletResponse对象之后，在调用service(HttpServletRequest req, HttpServletResponse resp)方法。

service(HttpServletRequest req, HttpServletResponse resp)

这个方法就是判断浏览器过来的请求方式是哪种，每种的处理方式不一样，我们常用的就是get，post，并且，我们处理的方式可能有很多的内容，所以，在该方法内会将get，post等其他5种请求方式提取出来，变成单个的方法，然后我们需要编写servlet时，就可以直接重写doGet或者doPost方法就行了，而不是重写service方法，更加有针对性。所以这里就回到了我们上面编写servlet时的情况，继承httpServlet，而只要重写两个方法，一个doGet，一个doPost，其实就是service方法会调用这两个方法中的一个(看请求方式)。所以也就解答了Servlet的生命周期中，执行的是service方法，而我们就只需要写doGet和doPost方法。

五、几个重点对象。ServletConfig、ServletContext、request、response

讲解四大类：ServletConfig对象，ServletContext对象，request对象，response对象

ServletConfig对象

获取途径：getServletConfig();

功能上：上面大概提及了一下，能得到四个东西

getServletName(); // 获取Servlet的名称，也就是我们在web.xml中配置的servlet-name

getServletContext(); // 获取ServletContext对象，该对象的作用看下面讲解

getInitParameter(String); // 获取在servlet中初始化参数的值。这里注意与全局初始化参数的区分。这个获取的只是在该servlet下的初始化参数。

getInitParameterNames(); // 获取在servlet中所有初始化参数的名字，也就是key值，可以通过key值，来找到各个初始化参数的value值。注意返回的是枚举类型。

注意：在上面我们所分析的源码过程中，我们就知道，其实可以不用先获得ServletConfig，然后在获取其各种参数，可以直接使用其方法，比如上面我们用的ServletConfig().getServletName();可以直接写成getServletName();而不用在先获取ServletConfig();了，原因就是在GenericServlet中，已经帮我们获取了这些数据，我们只需要直接拿就行。

ServletContext对象

获取途径：getServletContext(); 、getServletConfig().getServletContext();　　//这两种获取方式的区别就跟上面的解释一样，第一种是直接拿，在GenericServlet中已经帮我们用getServletConfig().getServletContext();拿到了ServletContext。我们只需要直接获取就行了，第二种就相当于我们自己在获取一遍，两种读是一样的。

功能：tomcat为每个web项目都创建一个ServletContext实例，tomcat在启动时创建，服务器关闭时销毁，在一个web项目中共享数据，管理web项目资源，为整个web配置公共信息等，通俗点讲，就是一个web项目，就存在一个ServletContext实例，每个Servlet读可以访问到它。

1、web项目中共享数据，getAttribute(String name)、setAttribute(String name, Object obj)、removeAttribute(String name)

setAttribute(String name, Object obj) 在web项目范围内存放内容，以便让在web项目中所有的servlet读能访问到

　　　　getAttribute(String name) 通过指定名称获得内容

　　　　removeAttribute(String name) 通过指定名称移除内容　

2、整个web项目初始化参数 //这个就是全局初始化参数，每个Servlet中都能获取到该初始化值

　　　　　getInitPatameter(String name)　　//通过指定名称获取初始化值

　　　　　getInitParameterNames()　　//获得枚举类型

web.xml 配置整个web项目的初始化

3、获取web项目资源

　　　　　3.1获取web项目下指定资源的路径：getServletContext().getRealPath("/WEB-INF/web.xml")

3.2获取web项目下指定资源的内容，返回的是字节输入流。InputStream getResourceAsStream(java.lang.String path)

前提知识：需要了解流。不知道的可以去看看I/O流的文章

4、getResourcePaths(java.lang.String path) 指定路径下的所有内容。

request对象

request就是将请求文本封装而成的对象，所以通过request能获得请求文本中的所有内容，请求头、请求体、请求行。

1、请求行内容的获取。

2、请求头的获取

String getHeader(java.lang.String name) 获得指定头内容String[]

long getDateHeader(java.lang.String name) 获得指定头内容Date

int getIntHeader(java.lang.String name) 获得指定头内容int

Enumeration getHeaders(java.lang.String name) 获得指定名称所有内容

3、请求体的获取 -- 请求参数的获取

分两种，一种get请求，一种post请求

　　　get请求参数：http://localhost:8080/test01/MyServlet?username=jack&password=1234

　　　post请求参数: <form method="post"><input type="text" name="username">

　　　String request.getParameter(String) 获得指定名称，一个请求参数值。

　　　String[] request.getParameterValues(String) 获得指定名称，所有请求参数值。例如：checkbox、select等

　　　Map<String , String[]> request.getParameterMap() 获得所有的请求参数

4、请求转发

request.getRequestDispatcher(String path).forward(request,response);　　//path:转发后跳转的页面，这里不管用不用"/"开头，都是以web项目根开始，因为这是请求转发，请求转发只局限与在同一个web项目下使用，所以这里一直都是从web项目根下开始的，web项目根：

　　　开发：G:\Workspaces\test01\WebRoot\..

　　　运行时：D:\java\tomcat\apache-tomcat-7.0.53\webapps\test01\..

web站点根：

　　　运行时：D:\java\tomcat\apache-tomcat-7.0.53\webapps\..

从这里可以看出，web项目根就是从该web项目名开始，所以我们请求转发时，只需要接着项目名后面需要访问的路径写就行了。

特点：浏览器中url不会改变，也就是浏览器不知道服务器做了什么，是服务器帮我们跳转页面的，并且在转发后的页面，能够继续使用原先的request，因为是原先的request，所以request域中的属性都可以继续获取到。

response对象

常用的一个方法：response.setHeader(java.lang.String name, java.lang.String value) 设置指定的头，一般常用。

例如：设置每隔3秒就自动刷新一次，

　　　response.setHeader("Refresh",3);

这样可以看到现在时间的秒数，会发现每隔三秒就会自动刷新一次页面。

这个最重要的一个就是重定向，其他的一些操作都被封装到response对象中了，重点讲解重定向

重定向(页面跳转)

方式一：手动方案

　　　response.setStatus(302);　　//状态码302就代表重定向

　　　response.setHeader("location","http://www.baidu.com");

方式二：使用封装好的，通过response.sendRedirect("http://www.baidu.com");

特点：服务器告诉浏览器要跳转的页面，是浏览器主动去跳转的页面，浏览器知道，也浏览器的地址栏中url会变，是浏览器重新发起一个请求到另外一个页面，所以request是重新发起的，跟请求转发不一样。

　　　注意：response.sendRedirect(path);　　//

　　　第一种：response.sendRedirect("/test01/MyServlet01");　//使用了"/"开头，说明是从web站点根开始，所以需要写test01/MyServlet01

　　　第二种：response.sendRedirect("MyServlet01");　//没有使用"/"开头，说明是从web项目根开始，那么就无需写test01了。

重定向没有任何局限，可以重定向web项目内的任何路径，也可以访问别的web项目中的路径，并且这里就用"/"区分开来，如果使用了"/"开头，就说明我要重新开始定位了，不访问刚才的web项目，自己写项目名，如果没有使用"/"开始，那么就知道是访问刚才那个web项目下的servlet，就可以省略项目名了。就是这样来区别。