Servlet 环境和生命周期

最新推荐文章于 2025-11-07 09:23:32 发布

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Servlet 简介

Servlet 是什么？

Java Servlet 是运行在 Web 服务器或应用服务器上的程序，它是作为来自 Web 浏览器或其他 HTTP 客户端的请求和 HTTP 服务器上的数据库或应用程序之间的中间层。

使用 Servlet，您可以收集来自网页表单的用户输入，呈现来自数据库或者其他源的记录，还可以动态创建网页。

Java Servlet 通常情况下与使用 CGI（Common Gateway Interface，公共网关接口）实现的程序可以达到异曲同工的效果。但是相比于 CGI，Servlet 有以下几点优势：

性能明显更好。
Servlet 在 Web 服务器的地址空间内执行。这样它就没有必要再创建一个单独的进程来处理每个客户端请求。
Servlet 是独立于平台的，因为它们是用 Java 编写的。
服务器上的 Java 安全管理器执行了一系列限制，以保护服务器计算机上的资源。因此，Servlet 是可信的。
Java 类库的全部功能对 Servlet 来说都是可用的。它可以通过 sockets 和 RMI 机制与 applets、数据库或其他软件进行交互。

Servlet 架构

下图显示了 Servlet 在 Web 应用程序中的位置。

Servlet 架构

Servlet 任务

Servlet 执行以下主要任务：

读取客户端（浏览器）发送的显式的数据。这包括网页上的 HTML 表单，或者也可以是来自 applet 或自定义的 HTTP 客户端程序的表单。
读取客户端（浏览器）发送的隐式的 HTTP 请求数据。这包括 cookies、媒体类型和浏览器能理解的压缩格式等等。
处理数据并生成结果。这个过程可能需要访问数据库，执行 RMI 或 CORBA 调用，调用 Web 服务，或者直接计算得出对应的响应。
发送显式的数据（即文档）到客户端（浏览器）。该文档的格式可以是多种多样的，包括文本文件（HTML 或 XML）、二进制文件（GIF 图像）、Excel 等。
发送隐式的 HTTP 响应到客户端（浏览器）。这包括告诉浏览器或其他客户端被返回的文档类型（例如 HTML），设置 cookies 和缓存参数，以及其他类似的任务。

Servlet 包

Java Servlet 是运行在带有支持 Java Servlet 规范的解释器的 web 服务器上的 Java 类。

Servlet 可以使用 javax.servlet 和 javax.servlet.http 包创建，它是 Java 企业版的标准组成部分，Java 企业版是支持大型开发项目的 Java 类库的扩展版本。

这些类实现 Java Servlet 和 JSP 规范。在写本教程的时候，二者相应的版本分别是 Java Servlet 2.5 和 JSP 2.1。

Java Servlet 就像任何其他的 Java 类一样已经被创建和编译。在您安装 Servlet 包并把它们添加到您的计算机上的 Classpath 类路径中之后，您就可以通过 JDK 的 Java 编译器或任何其他编译器来编译 Servlet。

下一步呢？

接下来，本教程会带你一步一步地设置您的 Servlet 环境，以便开始后续的 Servlet 使用。因此，请系紧您的安全带，随我们一起开始 Servlet 的学习之旅吧！相信您会很喜欢这个教程的。

Servlet 环境设置

开发环境是您可以开发、测试、运行 Servlet 的地方。

就像任何其他的 Java 程序，您需要通过使用 Java 编译器 javac 编译 Servlet，在编译 Servlet 应用程序后，将它部署在配置的环境中以便测试和运行。

如果你使用的是 Eclipse 环境，可以直接参阅：Eclipse JSP/Servlet 环境搭建。

这个开发环境设置包括以下步骤：

设置 Java 开发工具包（Java Development Kit）

这一步涉及到下载 Java 软件开发工具包（SDK，即 Software Development Kit），并适当地设置 PATH 环境变量。

您可以从 Oracle 的 Java 网站下载 SDK：Java SE Downloads。

一旦您下载了 SDK，请按照给定的指令来安装和配置设置。最后，设置 PATH 和 JAVA_HOME 环境变量指向包含 java 和 javac 的目录，通常分别为 java_install_dir/bin 和 java_install_dir。

如果您运行的是 Windows，并把 SDK 安装在 C:\jdk1.5.0_20 中，则需要在您的 C:\autoexec.bat 文件中放入下列的行：

set PATH=C:\jdk1.5.0_20\bin;%PATH%
set JAVA_HOME=C:\jdk1.5.0_20

或者，在 Windows NT/2000/XP 中，您也可以用鼠标右键单击"我的电脑"，选择"属性"，再选择"高级"，"环境变量"。然后，更新 PATH 的值，按下"确定"按钮。

在 Unix（Solaris、Linux 等）上，如果 SDK 安装在 /usr/local/jdk1.5.0_20 中，并且您使用的是 C shell，则需要在您的 .cshrc 文件中放入下列的行：

setenv PATH /usr/local/jdk1.5.0_20/bin:$PATH
setenv JAVA_HOME /usr/local/jdk1.5.0_20

另外，如果您使用集成开发环境（IDE，即 Integrated Development Environment），比如 Borland JBuilder、Eclipse、IntelliJ IDEA 或 Sun ONE Studio，编译并运行一个简单的程序，以确认该 IDE 知道您安装的 Java 路径。

更详细内容可参阅：Java 开发环境配置

设置 Web 应用服务器：Tomcat

在市场上有许多 Web 应用服务器支持 Servlet。有些 Web 应用服务器是免费下载的，Tomcat 就是其中的一个。

Apache Tomcat 是一款 Java Servlet 和 JavaServer Pages 技术的开源软件实现，可以作为测试 Servlet 的独立服务器，而且可以集成到 Apache Web 应用服务器。下面是在电脑上安装 Tomcat 的步骤：

从 Apache Tomcat® - Welcome! 上下载最新版本的 Tomcat。
一旦您下载了 Tomcat，解压缩到一个方便的位置。例如，如果您使用的是 Windows，则解压缩到 C:\apache-tomcat-5.5.29 中，如果您使用的是 Linux/Unix，则解压缩到 /usr/local/apache-tomcat-5.5.29 中，并创建 CATALINA_HOME 环境变量指向这些位置。

在 Windows 上，可以通过执行下面的命令来启动 Tomcat：

 %CATALINA_HOME%\bin\startup.bat

 或者

 C:\apache-tomcat-5.5.29\bin\startup.bat

在 Unix（Solaris、Linux 等）上，可以通过执行下面的命令来启动 Tomcat：

$CATALINA_HOME/bin/startup.sh

 或者

/usr/local/apache-tomcat-5.5.29/bin/startup.sh

Tomcat 启动后，可以通过在浏览器地址栏输入 http://localhost:8080/ 访问 Tomcat 中的默认应用程序。如果一切顺利，那么会显示以下结果：

Tomcat Home page

有关配置和运行 Tomcat 的进一步信息可以查阅应用程序安装的文档，或者可以访问 Tomcat 网站：http://tomcat.apache.org。

在 Windows 上，可以通过执行下面的命令来停止 Tomcat：

C:\apache-tomcat-5.5.29\bin\shutdown

在 Unix（Solaris、Linux 等）上，可以通过执行下面的命令来停止 Tomcat：

/usr/local/apache-tomcat-5.5.29/bin/shutdown.sh

设置 CLASSPATH

由于 Servlet 不是 Java 平台标准版的组成部分，所以您必须为编译器指定 Servlet 类的路径。

如果您运行的是 Windows，则需要在您的 C:\autoexec.bat 文件中放入下列的行：

set CATALINA=C:\apache-tomcat-5.5.29
set CLASSPATH=%CATALINA%\common\lib\servlet-api.jar;%CLASSPATH%

或者，在 Windows NT/2000/XP 中，您也可以用鼠标右键单击"我的电脑"，选择"属性"，再选择"高级"，"环境变量"。然后，更新 CLASSPATH 的值，按下"确定"按钮。

在 Unix（Solaris、Linux 等）上，如果您使用的是 C shell，则需要在您的 .cshrc 文件中放入下列的行：

setenv CATALINA=/usr/local/apache-tomcat-5.5.29
setenv CLASSPATH $CATALINA/common/lib/servlet-api.jar:$CLASSPATH

注意：假设您的开发目录是 C:\ServletDevel（在 Windows 上）或 /user/ServletDevel（在 UNIX 上），那么您还需要在 CLASSPATH 中添加这些目录，添加方式与上面的添加方式类似。

Servlet 生命周期

Servlet 生命周期可被定义为从创建直到毁灭的整个过程。以下是 Servlet 遵循的过程：

Servlet 初始化后调用 init () 方法。
Servlet 调用 service() 方法来处理客户端的请求。
Servlet 销毁前调用 destroy() 方法。
最后，Servlet 是由 JVM 的垃圾回收器进行垃圾回收的。

现在让我们详细讨论生命周期的方法。

init() 方法

init 方法被设计成只调用一次。它在第一次创建 Servlet 时被调用，在后续每次用户请求时不再调用。因此，它是用于一次性初始化，就像 Applet 的 init 方法一样。

Servlet 创建于用户第一次调用对应于该 Servlet 的 URL 时，但是您也可以指定 Servlet 在服务器第一次启动时被加载。

当用户调用一个 Servlet 时，就会创建一个 Servlet 实例，每一个用户请求都会产生一个新的线程，适当的时候移交给 doGet 或 doPost 方法。init() 方法简单地创建或加载一些数据，这些数据将被用于 Servlet 的整个生命周期。

init 方法的定义如下：

public void init() throws ServletException {
  // 初始化代码...
}

service() 方法

service() 方法是执行实际任务的主要方法。Servlet 容器（即 Web 服务器）调用 service() 方法来处理来自客户端（浏览器）的请求，并把格式化的响应写回给客户端。

每次服务器接收到一个 Servlet 请求时，服务器会产生一个新的线程并调用服务。service() 方法检查 HTTP 请求类型（GET、POST、PUT、DELETE 等），并在适当的时候调用 doGet、doPost、doPut，doDelete 等方法。

下面是该方法的特征：

public void service(ServletRequest request, 
                    ServletResponse response) 
      throws ServletException, IOException{
}

service() 方法由容器调用，service 方法在适当的时候调用 doGet、doPost、doPut、doDelete 等方法。所以，您不用对 service() 方法做任何动作，您只需要根据来自客户端的请求类型来重写 doGet() 或 doPost() 即可。

doGet() 和 doPost() 方法是每次服务请求中最常用的方法。下面是这两种方法的特征。

doGet() 方法

GET 请求来自于一个 URL 的正常请求，或者来自于一个未指定 METHOD 的 HTML 表单，它由 doGet() 方法处理。

public void doGet(HttpServletRequest request,
                  HttpServletResponse response)
    throws ServletException, IOException {
    // Servlet 代码
}

doPost() 方法

POST 请求来自于一个特别指定了 METHOD 为 POST 的 HTML 表单，它由 doPost() 方法处理。

public void doPost(HttpServletRequest request,
                   HttpServletResponse response)
    throws ServletException, IOException {
    // Servlet 代码
}

destroy() 方法

destroy() 方法只会被调用一次，在 Servlet 生命周期结束时被调用。destroy() 方法可以让您的 Servlet 关闭数据库连接、停止后台线程、把 Cookie 列表或点击计数器写入到磁盘，并执行其他类似的清理活动。

在调用 destroy() 方法之后，servlet 对象被标记为垃圾回收。destroy 方法定义如下所示：

  public void destroy() {
    // 终止化代码...
  }

架构图

下图显示了一个典型的 Servlet 生命周期方案。

第一个到达服务器的 HTTP 请求被委派到 Servlet 容器。
Servlet 容器在调用 service() 方法之前加载 Servlet。
然后 Servlet 容器处理由多个线程产生的多个请求，每个线程执行一个单一的 Servlet 实例的 service() 方法。

Servlet 生命周期