Servlet请求和响应

在Java Web中Servlet、请求和响应是最基本的三个对象，在Web容器的管理下，这三者能够完成基本的HTTP请求处理。

Servlet的作用是为客户提供服务。servlet的角色是接受一个客户的请求，再返回一个响应。请求可能非常简单，例如：给我提供一个欢迎页面；也可能非常复杂，例如：为当前的购物车结账，这个请求会带一些客户端传来的参数，servlet需要知道自己如何使用请求中的参数，还需要知道该返回什么样的响应。

一、Servlet

1. Servlet受容器管理

Java Web服务器处理用户请求的基本过程：用户在客户端点击一个链接，浏览器会向Web应用服务器发送一个URL请求，该URL会指向一个servlet；Web容器看出这个请求指向某个servlet A，就会创建两个对象（HttpServletRequest和HttpServletResponse），并分配或创建一个线程，调用servlet A对应的service方法（上述请求和响应对象作为参数）；service根据HTTP请求区分出客户端发来的是GET还是POST请求，并调用对应的doGet()或doPost()方法；在doGet()或doPost()方法中进行业务逻辑的处理，处理完成后的结果通过响应对象返回写回给客户端。

2. Servlet的生命周期

在容器启动时，XXXServlet在JVM的管理下被实例化为一个对象，这时候它还不是servlet，需要在容器的管理下调用init()方法进行初始化，获得ServletConfig和ServletContext对象的引用后，才称为一个真正的Servlet。

Servlet的一生.png

1. init()

• 何时调用？servlet实例创建后，并在servlet能为客户请求提供服务之前，容器需要通过init方法初始化servlet。
• 作用？初始化servlet实例，使之获得web容器的相关信息
• 是否会被覆盖？有可能

1. service()

• 何时调用？当一个客户请求到来时，容器会创建（或从线程池分配一个线程），并调用servlet的service方法
• 作用？这个方法会确定HTTP方法（GET or POST），并调用对应的servlet方法——doGet或doPost；
• 是否会被覆盖？可以，但是不会

1. doGet()或doPost()

• 何时调用？
• 作用？具体的业务逻辑
• 是否会被覆盖？至少要覆盖其中之一

关键点：每个请求都在一个单独的线程中运行！

3. Servlet的继承体系

• servlet接口：javax.servlet.Servlet，表示所有的Servlet都有这5个方法，其中init、service和destroy三个方法和servlet的生命周期有关
• GenericServlet：javax.servlet.GenericServlet，这是一个抽象类，它实现了开发者需要的大部分基本servlet方法，大多数servlet的“servlet行为”都来自这个类；
• HttpServlet：javax.servlet.http.HttpServlet，这也是一个抽象类，它实现了自己的service()方法，处理servlet的HTTP特性（service方法不仅仅只处理HTTP请求）。
• MyTestServlet：这是开发者自己编写的处理类，一般只需要实现doGet()和doPost()方法。

servlet的继承体系.png

二、请求和响应

1. ServletRequest的继承体系

HttpServletRequest的API与HTTP有关，例如：Cookie、首部（Header）和会话（Session）等；

HttpServletRequest的继承体系.png

2. ServletResponse的继承体系

ServletResponse（响应）也是类似，用于帮助servlet给客户端返回处理结果，而HttpServletResponse增加了HTTP相关的内容（例如：错误、cookie和首部）等API。

HttpServletResponse的继承体系.png

HttpServletRequest和HttpServletResponse这些都是servlet规范里指定的接口，而web容器开发商（例如tomcat）会负责实现这些接口，例如：HttpServletResponseWrapper和ApplicationHttpResponse等，作为开发者，我们只需要知道，在处理doGet()和doPost方法时，容器会给这个方法传HttpServletRequest和HttpServletResponse两个参数。

3. GET和POST的区别

• POST方法有请求体
• GET方法的查询参数直接跟在URL后面，不够安全；
• GET请求可以建立书签，POST请求则不能
• GET请求是幂等的，POST请求不是（GET请求仅仅用于查询一些数据，POST请求则用于在服务器上更新数据），在业务上会遇到既需要POST请求，又需要保证请求幂等的情况（例如库存扣减），这种情况需要我们出具对应的实现方案。参见：

4. HTTP请求的API

• getHeader()，可以获取首部信息，例如request.getHeader("User-Agent")可以获取客户端的平台和浏览器信息。
• getIntHeader()，如果首部信息中的“key/value”对中的value是int类型的，可以使用这个方法直接获取值而不需要显式类型转换
• getCookies()，可以获取与请求相关的cookie
• getSession()，可以获取与请求相关的会话
• getMethod()，可以获取http方法
• getInputStream()，可以获取请求的输入流
• getParameter(String name)，可以获取HTTP请求的请求参数，对于GET请求，可以获取查询字符串中的数据、对于POST请求，可以获取请求体中的数据
• getRemotePort()，获取客户端的端口号
• getServerPort()，获取服务端接受请求的端口号（请求一开始发送服务端的哪个端口？）
• getLocalPort()，获取服务端处理请求的端口号（请求最后是发送到服务端的哪个端口？）

5. HTTP响应的API

大多数情况下，使用响应只是为了向客户发回数据。会对响应调用两个方法：setContentType()和getWriter()。在此之后，可以将HTML或其他内容写入到流。不过，你也可以使用响应设置首部、发送错误或增加Cookie。

• setContentType()，设置响应返回的MIME类型
• getOutputStream()，获取HTTP输出字节流
• getWriter()，获取HTTP输出字符流
• addCookie(Cookie cookie)，给响应首部中增加cookie对象，注意这里不是增加“key/value”对
• addHeader()，在响应首部中添加一个“key/value”对
• setHeader()，在响应首部中设置一个“key/value”对；和addHeader()的区别是，如果响应首部中已经有对应的key存在，setHeader()会覆盖现有的值，而addHeder()会新增一个“key/value”对，使用时需要注意；
• encodeRedirectURL()，对包含session ID的URL进行编码。使用场景：在浏览器不支持使用cookie跟踪会话时，可以使用URL重写（即将URL重定向到另一个URL，而这个URL的后面会带上session id传给客户端，这个URL在返回给客户端之前需要经过编码）

    /**
     * Encodes the specified URL for use in the <code>sendRedirect</code> method
     * or, if encoding is not needed, returns the URL unchanged. The
     * implementation of this method includes the logic to determine whether the
     * session ID needs to be encoded in the URL. Because the rules for making
     * this determination can differ from those used to decide whether to encode
     * a normal link, this method is separated from the <code>encodeURL</code>
     * method.
     * <p>
     * All URLs sent to the <code>HttpServletResponse.sendRedirect</code> method
     * should be run through this method. Otherwise, URL rewriting cannot be
     * used with browsers which do not support cookies.
     *
     * @param url
     *            the url to be encoded.
     * @return the encoded URL if encoding is needed; the unchanged URL
     *         otherwise.
     * @see #sendRedirect
     * @see #encodeUrl
     */
    public String encodeRedirectURL(String url);

• sendError()，给客户端返回错误的响应（错误码、错误信息），在该方法被调用之后，就意味着响应已经被返回给客户端，也就不能再调用response的任何方法，否则会报IllegalStateException。

    /**
     * Sends an error response to the client using the specified status code and
     * clears the output buffer. The server defaults to creating the response to
     * look like an HTML-formatted server error page containing the specified
     * message, setting the content type to "text/html", leaving cookies and
     * other headers unmodified. If an error-page declaration has been made for
     * the web application corresponding to the status code passed in, it will
     * be served back in preference to the suggested msg parameter.
     * <p>
     * If the response has already been committed, this method throws an
     * IllegalStateException. After using this method, the response should be
     * considered to be committed and should not be written to.
     *
     * @param sc
     *            the error status code
     * @param msg
     *            the descriptive message
     * @exception IOException
     *                If an input or output exception occurs
     * @exception IllegalStateException
     *                If the response was committed
     */
    public void sendError(int sc, String msg) throws IOException;

• setStatus()，设置响应的状态码
• sendRedirect()，用于URL重定向，告诉客户端去访问另一个URL来完成需求，如果location没有以“/”开头，则它是相对路径，容器会负责将这个相对路径转化成该web应用的绝对路径；否则容器会把它当做绝对路径处理。

    /**
     * Sends a temporary redirect response to the client using the specified
     * redirect location URL. This method can accept relative URLs; the servlet
     * container must convert the relative URL to an absolute URL before sending
     * the response to the client. If the location is relative without a leading
     * '/' the container interprets it as relative to the current request URI.
     * If the location is relative with a leading '/' the container interprets
     * it as relative to the servlet container root.
     * <p>
     * If the response has already been committed, this method throws an
     * IllegalStateException. After using this method, the response should be
     * considered to be committed and should not be written to.
     *
     * @param location
     *            the redirect location URL
     * @exception IOException
     *                If an input or output exception occurs
     * @exception IllegalStateException
     *                If the response was committed or if a partial URL is given
     *                and cannot be converted into a valid URL
     */
    public void sendRedirect(String location) throws IOException;

6. 重定向和请求派发

• 重定向是让浏览器访问新的URL完成工作，用户会在浏览器地址栏看到新的URL；
• 请求派发是服务端的工作，是当前servlet委托另外的servlet完成请求，并给客户端发回响应，用户的浏览器地址栏的URL没有改变；

三、总结

1. 理解servlet的生命周期
2. 理解servlet处理客户请求的线程模型
3. 理解servlet的继承体系
4. 理解servlertRequest的继承体系
5. 理解servlertResponse的继承体系
6. 熟悉servlet可以从HTTP请求获取哪些内容，在实际应用中有什么作用
7. 熟悉servlert可以使用HTTP响应给客户端返回什么内容，在实际应用中的场景
8. 理解重定向和请求派发的区别