由浅入深,解析Java Servlet工作过程

Servlet简介

  • Servlet是sun公司提供的一门用于开发动态web资源的技术。
  • Sun公司在其API中提供了一个servlet接口,用户若想用发一个动态web资源(即开发一个Java程序向浏览器输出数据),需要完成以下2个步骤:
  1. 编写一个Java类,实现servlet接口。
  2. 把开发好的Java类部署到web服务器中。

Servlet的运行过程

  • Servlet程序是由WEB服务器调用,web服务器收到客户端的Servlet访问请求后:
  1. ①Web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. ②装载并创建该Servlet的一个实例对象。
  3. ③调用Servlet实例对象的init()方法。
  4. ④创建一个用于封装HTTP请求消息的HttpServletRequest对象和一个代表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。
  5. ⑤WEB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destroy()方法。

Servlet接口实现类

  • Servlet接口SUN公司定义了两个默认实现类,分别为:GenericServlet、HttpServlet。
  • HttpServlet指能够处理HTTP请求的servlet,它在原有Servlet接口上添加了一些与HTTP协议处理方法,它比Servlet接口的功能更为强大。因此开发人员在编写Servlet时,通常应继承这个类,而避免直接去实现Servlet接口。
  • HttpServlet在实现Servlet接口时,覆写了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。因此,开发人员在编写Servlet时,通常只需要覆写doGet或doPost方法,而不要去覆写service方法。通过Eclipse创建和编写Servlet
  • 在编写Servlet类的时候要继承javax.servlet.http.HttpServlet类。
  • eclipse自动生成代码如下:
         1 package gacl.servlet.study;
         2 
         3 import java.io.IOException;
         4 import java.io.PrintWriter;
         5 
         6 import javax.servlet.ServletException;
         7 import javax.servlet.http.HttpServlet;
         8 import javax.servlet.http.HttpServletRequest;
         9 import javax.servlet.http.HttpServletResponse;
        10 
        11 public class ServletDemo1 extends HttpServlet {
        12 
        13     /**
        14      * The doGet method of the servlet. <br>
        15      *
        16      * This method is called when a form has its tag value method equals to get.
        17      * 
        18      * @param request the request send by the client to the server
        19      * @param response the response send by the server to the client
        20      * @throws ServletException if an error occurred
        21      * @throws IOException if an error occurred
        22      */
        23     public void doGet(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response)
        24             throws ServletException, IOException {
        25 
        26         response.setContentType("text/html");
        27         PrintWriter out = response.getWriter();
        28         out.println("<!DOCTYPE HTML PUBLIC \"-//W3C//DTD HTML 4.01 Transitional//EN\">");
        29         out.println("<HTML>");
        30         out.println("  <HEAD><TITLE>A Servlet</TITLE></HEAD>");
        31         out.println("  <BODY>");
        32         out.print("    This is ");
        33         out.print(this.getClass());
        34         out.println(", using the GET method");
        35         out.println("  </BODY>");
        36         out.println("</HTML>");
        37         out.flush();
        38         out.close();
        39     }
        40 
        41     /**
        42      * The doPost method of the servlet. <br>
        43      *
        44      * This method is called when a form has its tag value method equals to post.
        45      * 
        46      * @param request the request send by the client to the server
        47      * @param response the response send by the server to the client
        48      * @throws ServletException if an error occurred
        49      * @throws IOException if an error occurred
        50      */
        51     public void doPost(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response)
        52             throws ServletException, IOException {
        53 
        54         response.setContentType("text/html");
        55         PrintWriter out = response.getWriter();
        56         out.println("<!DOCTYPE HTML PUBLIC \"-//W3C//DTD HTML 4.01 Transitional//EN\">");
        57         out.println("<HTML>");
        58         out.println("  <HEAD><TITLE>A Servlet</TITLE></HEAD>");
        59         out.println("  <BODY>");
        60         out.print("    This is ");
        61         out.print(this.getClass());
        62         out.println(", using the POST method");
        63         out.println("  </BODY>");
        64         out.println("</HTML>");
        65         out.flush();
        66         out.close();
        67     }
        68 
        69 }

如果是post请求的话则编写dopost函数,是get请求的话就编写doget函数。但此时web服务器还不能调用该servlet类,还需在web.xml文件中配置。

servlet配置

  • 然后我们就可以通过浏览器访问ServletDemo1这个Servlet。

Servlet开发注意细节

  • Servlet访问URL映射配置
  • 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,这个工作在web.xml文件中使用元素和元素完成。\
  • 元素用于注册Servlet,它包含有两个主要的子元素:和,分别用于设置Servlet的注册名称和Servlet的完整类名。
  • 一个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:和,分别用于指定Servlet的注册名称和Servlet的对外访问路径。
  • 同一个Servlet可以被映射到多个URL上,即多个元素的子元素的设置值可以是同一个Servlet的注册名。
  • Servlet访问URL使用*通配符映射 
  • 在Servlet映射到的URL中也可以使用通配符,但是只能有两种固定的格式:一种格式是”.扩展名”,另一种格式是以正斜杠(/)开头并以”/*”结尾。例如:
<servlet>
  <servlet-name>ServletDemo1</servlet-name>
  <servlet-class>gacl.servlet.study.ServletDemo1</servlet-class></servlet>
 <servlet-mapping>
 <servlet-name>ServletDemo1</servlet-name>
 <url-pattern>/*</url-pattern>
  • 可以匹配任意的字符,所以此时可以用任意的URL去访问ServletDemo1这个Servlet.例如:
                     http://localhost:8080/工程名/nvlkfmndlmd

对于如下的一些映射关系:   Servlet1 映射到 /abc/   Servlet2 映射到 /   Servlet3 映射到 /abc   Servlet4 映射到 .do 问题:   当请求URL为“/abc/a.html”,“/abc/”和“/”都匹配,哪个servlet响应   Servlet引擎将调用Servlet1。   当请求URL为“/abc”时,“/abc/”和“/abc”都匹配,哪个servlet响应   Servlet引擎将调用Servlet3。   当请求URL为“/abc/a.do”时,“/abc/”和“.do”都匹配,哪个servlet响应   Servlet引擎将调用Servlet1。   当请求URL为“/a.do”时,“/”和“.do”都匹配,哪个servlet响应   Servlet引擎将调用Servlet2。   当请求URL为“/xxx/yyy/a.do”时,“/”和“.do”都匹配,哪个servlet响应   Servlet引擎将调用Servlet2。   匹配的原则就是”谁长得更像就找谁”

  • Servlet与普通Java类的区别 
    • 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。   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,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。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分别调用doXXX方法。   如果在元素中配置了一个元素,那么WEB应用程序在启动时,就会装载并创建Servlet的实例对象、以及调用Servlet实例对象的init()方法。
  • 举例:
<servlet>
    <servlet-name>invoker</servlet-name>
    <servlet-class>
        org.apache.catalina.servlets.InvokerServlet
    </servlet-class>
    <load-on-startup>1</load-on-startup></servlet>
  • 用途:为web应用写一个InitServlet,这个servlet配置为启动时装载,为整个web应用创建必要的数据库表和数据。
  • 缺省Servlet
  1. 如果某个Servlet的映射路径仅仅为一个正斜杠(/),那么这个Servlet就成为当前Web应用程序的缺省Servlet。
  2. 凡是在web.xml文件中找不到匹配的元素的URL,它们的访问请求都将交给缺省Servlet处理,也就是说,缺省Servlet用于处理所有其他Servlet都不处理的访问请求。例如:
<!-- 将ServletDemo2配置成缺省Servlet -->
 8   <servlet-mapping>
 9     <servlet-name>ServletDemo2</servlet-name>
10     <url-pattern>/</url-pattern>
11   </servlet-mapping>3.当访问不存在的Servlet时,就使用配置的默认缺省的Servlet进行处理
  1. 在\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设置为了缺省Servlet。
  2. 当访问Tomcat服务器中的某个静态HTML文件和图片时,实际上是在访问这个缺省Servlet。
  • Servlet的线程安全问题
  1. 当多个客户端并发访问同一个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。
  2. 线程安全的例子:
public void doGet(HttpServletRequest request, 
       HttpServletResponse response)
                throws ServletException, IOException {
            /**     * 当多线程并发访问这个方法里面的代码时,会存在线程安全问题吗?     * i变量被多个线程并发访问,但是没有线程安全问题,因为i是doGet方法里面的局部变量,     * 当有多个线程并发访问doGet方法时,每一个线程里面都有自己的i变量,     * 各个线程操作的都是自己的i变量,所以不存在线程安全问题     * 多线程并发访问某一个方法的时候,如果在方法内部定义了一些资源(变量,集合等)     * 那么每一个线程都有这些东西,所以就不存在线程安全问题了 */int i=1;i++;response.getWriter().write(i);}public void doPost(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response)
        throws ServletException, IOException {
    doGet(request, response);}
  1. 把i定义成全局变量,当多个线程并发访问变量i时,就会存在线程安全问题了。
  2. 线程安全问题只存在多个线程并发操作同一个资源的情况下,所以在编写Servlet的时候,如果并发访问某一个资源(变量,集合等),就会存在线程安全问题。那么该如何解决这个问题呢? 先看下面的代码:
public class ServletDemo3 extends HttpServlet {int i=1;public void doGet(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response)
        throws ServletException, IOException {/** * 加了synchronized后,并发访问i时就不存在线程安全问题了, * 为什么加了synchronized后就没有线程安全问题了呢? * 假如现在有一个线程访问Servlet对象,那么它就先拿到了Servlet对象的那把锁 * 等到它执行完之后才会把锁还给Servlet对象,由于是它先拿到了Servlet对象的那把锁, * 所以当有别的线程来访问这个Servlet对象时,由于锁已经被之前的线程拿走了,后面的线程只能排队等候了 *  */synchronized (this) {//在java中,每一个对象都有一把锁,这里的this指的就是Servlet对象
    i++;
    try {
        Thread.sleep(1000*4);
    } catch (InterruptedException e) {
        e.printStackTrace();
    }
    response.getWriter().write(i+"");}}

5.现在这种做法是给Servlet对象加了一把锁,保证任何时候都只有一个线程在访问该Servlet对象里面的资源,这样就不存在线程安全问题了.

这种做法虽然解决了线程安全问题,但是编写Servlet却万万不能用这种方式处理线程安全问题,假如有9999个人同时访问这个Servlet,那么这9999个人必须按先后顺序排队轮流访问。

  针对Servlet的线程安全问题,Sun公司是提供有解决方案的:让Servlet去实现一个SingleThreadModel接口,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。   查看Sevlet的API可以看到,SingleThreadModel接口中没有定义任何方法和常量,在Java中,把没有定义任何方法和常量的接口称之为标记接口,经常看到的一个最典型的标记接口就是”Serializable”,这个接口也是没有定义任何方法和常量的,标记接口在Java中有什么用呢?主要作用就是给某个对象打上一个标志,告诉JVM,这个对象可以做什么,比如实现了”Serializable“接口的类的对象就可以被序列化,还有一个”Cloneable“接口,这个也是一个标记接口,在默认情况下,Java中的对象是不允许被克隆的,就像现实生活中的人一样,不允许克隆,但是只要实现了”Cloneable”接口,那么对象就可以被克隆了。

让Servlet实现了SingleThreadModel接口,只要在Servlet类的定义中增加实现SingleThreadModel接口的声明即可。  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)。

  • 一般来说,servlet是单例的,同一个实例可以同时有多个用户访问,这个没有任何问题。问题在于servlet是否有状态,对这些状态的访问是否必须是synchronized的。如果是,那么在同一个时间就只有一个用户可以访问这些状态了,这就大大降低了性能。所以一般来说servlet都是无状态的。

原文发布于微信公众号 - 轮子工厂(Programmer-ing)

原文发表时间:2018-03-30

本文参与腾讯云自媒体分享计划,欢迎正在阅读的你也加入,一起分享。

发表于

我来说两句

0 条评论
登录 后参与评论

相关文章

来自专栏代码拾遗

OkHttp 使用示例

可以用来下载文件,打印header,打印body。string()方法对于小文档的响应来说是个既方便又高效的方法。但是如果一个文档太大(大于1M),就不要使用s...

34710
来自专栏LIN_ZONE

javaweb 与jsp页面的交互流程 (初次接触时写)

2. jsp 页面一般情况下放在 top(前台页面) back(后台页面) 3. 后台代码 放在src下面,分为: 1. dao层(与数据库相关) 2...

44020
来自专栏Java3y

Servlet第三篇【request和response介绍、response的常见应用】

response、request对象 Tomcat收到客户端的http请求,会针对每一次请求,分别创建一个代表请求的request对象、和代表响应的respon...

82960
来自专栏西安-晁州

webservice随记

WebService:跨平台、系统、跨语言间相互调用 CXF: Axis(Apache)-> Axis2(Apache) XFire -> CXF(Celt...

25800
来自专栏王金龙的专栏

Jedis与Redisson选型对比

47040
来自专栏Java后端生活

JavaWeb(五)Servlet-2

21960
来自专栏Android先生

OKHttp源码解析--初阶

这段时间老李的新公司要更换网络层,知道现在主流网络层的模式是RxJava+Retrofit+OKHttp,所以老李开始研究这三个项目的源代码,在更换网络层后,开...

14120
来自专栏扎心了老铁

redis的sentinel主从切换(failover)与Jedis线程池自动重连

本文介绍如何通过sentinel监控redis主从集群,并通过jedis自动切换ip和端口。 1、配置redis主从实例 10.93.21.21:6379 10...

52160
来自专栏别先生

初识Jsp,JavaBean,Servlet以及一个简单mvc模式的登录界面

1:JSP JSP的基本语法: 指令标识page,include,taglib; page指令标识常用的属性包含Language用来定义要使用的脚本语言;con...

48060
来自专栏静默虚空的博客

[JavaEE笔记]Cookie

引言 由于 Http 是一种无状态的协议,服务器单从网络连接上无从知道客户身份。 会话跟踪是 Web 程序中常用的技术,用来跟踪用户的整个会话。常用会话跟踪技术...

24160

扫码关注云+社区

领取腾讯云代金券