一、Servlet簡(jiǎn)介
Servlet是sun公司提供的一門用于開發(fā)動(dòng)態(tài)web資源的技術(shù)。
Sun公司在其API中提供了一個(gè)servlet接口，用戶若想用發(fā)一個(gè)動(dòng)態(tài)web資源(即開發(fā)一個(gè)Java程序向?yàn)g覽器輸出數(shù)據(jù))，需要完成以下2個(gè)步驟：
1、編寫一個(gè)Java類，實(shí)現(xiàn)servlet接口。
2、把開發(fā)好的Java類部署到web服務(wù)器中。
按照一種約定俗成的稱呼習(xí)慣，通常我們也把實(shí)現(xiàn)了servlet接口的java程序，稱之為Servlet
二、Servlet的運(yùn)行過程
Servlet程序是由WEB服務(wù)器調(diào)用，web服務(wù)器收到客戶端的Servlet訪問請(qǐng)求后：
①Web服務(wù)器首先檢查是否已經(jīng)裝載并創(chuàng)建了該Servlet的實(shí)例對(duì)象。如果是，則直接執(zhí)行第④步，否則，執(zhí)行第②步。
②裝載并創(chuàng)建該Servlet的一個(gè)實(shí)例對(duì)象。
③調(diào)用Servlet實(shí)例對(duì)象的init()方法。
④創(chuàng)建一個(gè)用于封裝HTTP請(qǐng)求消息的HttpServletRequest對(duì)象和一個(gè)代表HTTP響應(yīng)消息的HttpServletResponse對(duì)象，然后調(diào)用Servlet的service()方法并將請(qǐng)求和響應(yīng)對(duì)象作為參數(shù)傳遞進(jìn)去。
⑤WEB應(yīng)用程序被停止或重新啟動(dòng)之前，Servlet引擎將卸載Servlet，并在卸載之前調(diào)用Servlet的destroy()方法。
三、Servlet調(diào)用圖
四、在Eclipse中開發(fā)Servlet
在eclipse中新建一個(gè)web project工程，eclipse會(huì)自動(dòng)創(chuàng)建下圖所示目錄結(jié)構(gòu)：
4.1、Servlet接口實(shí)現(xiàn)類
Servlet接口SUN公司定義了兩個(gè)默認(rèn)實(shí)現(xiàn)類，分別為：GenericServlet、HttpServlet。
HttpServlet指能夠處理HTTP請(qǐng)求的servlet，它在原有Servlet接口上添加了一些與HTTP協(xié)議處理方法，它比Servlet接口的功能更為強(qiáng)大。因此開發(fā)人員在編寫Servlet時(shí)，通常應(yīng)繼承這個(gè)類，而避免直接去實(shí)現(xiàn)Servlet接口。
HttpServlet在實(shí)現(xiàn)Servlet接口時(shí)，覆寫了service方法，該方法體內(nèi)的代碼會(huì)自動(dòng)判斷用戶的請(qǐng)求方式，如為GET請(qǐng)求，則調(diào)用HttpServlet的doGet方法，如為Post請(qǐng)求，則調(diào)用doPost方法。因此，開發(fā)人員在編寫Servlet時(shí)，通常只需要覆寫doGet或doPost方法，而不要去覆寫service方法。
4.2、通過Eclipse創(chuàng)建和編寫Servlet
選中g(shù)acl.servlet.study包，右鍵→New→Servlet，如下圖所示：
這樣，我們就通過Eclipse幫我們創(chuàng)建好一個(gè)名字為ServletDemo1的Servlet，創(chuàng)建好的ServletDemo01里面會(huì)有如下代碼：
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package gacl.servlet.study;import java.io.IOException;import java.io.PrintWriter;import javax.servlet.ServletException;import javax.servlet.http.HttpServlet;import javax.servlet.http.HttpServletRequest;import javax.servlet.http.HttpServletResponse;public class ServletDemo1 extends HttpServlet { /** * The doGet method of the servlet. <br> * * This method is called when a form has its tag value method equals to get. * * @param request the request send by the client to the server * @param response the response send by the server to the client * @throws ServletException if an error occurred * @throws IOException if an error occurred */ public void doGet(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response) throws ServletException, IOException { response.setContentType("text/html"); PrintWriter out = response.getWriter(); out.println("<!DOCTYPE HTML PUBLIC \"-//W3C//DTD HTML 4.01 Transitional//EN\">"); out.println("<HTML>"); out.println(" <HEAD><TITLE>A Servlet</TITLE></HEAD>"); out.println(" <BODY>"); out.print(" This is "); out.print(this.getClass()); out.println(", using the GET method"); out.println(" </BODY>"); out.println("</HTML>"); out.flush(); out.close(); } /** * The doPost method of the servlet. <br> * * This method is called when a form has its tag value method equals to post. * * @param request the request send by the client to the server * @param response the response send by the server to the client * @throws ServletException if an error occurred * @throws IOException if an error occurred */ public void doPost(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response) throws ServletException, IOException { response.setContentType("text/html"); PrintWriter out = response.getWriter(); out.println("<!DOCTYPE HTML PUBLIC \"-//W3C//DTD HTML 4.01 Transitional//EN\">"); out.println("<HTML>"); out.println(" <HEAD><TITLE>A Servlet</TITLE></HEAD>"); out.println(" <BODY>"); out.print(" This is "); out.print(this.getClass()); out.println(", using the POST method"); out.println(" </BODY>"); out.println("</HTML>"); out.flush(); out.close(); }} |
這些代碼都是Eclipse自動(dòng)生成的，而web.xml文件中也多了<servlet></servlet>和<servlet-mapping></servlet-mapping>兩對(duì)標(biāo)簽，這兩對(duì)標(biāo)簽是配置ServletDemo1的，如下圖所示：
然后我們就可以通過瀏覽器訪問ServletDemo1這個(gè)Servlet，如下圖所示：
五、Servlet開發(fā)注意細(xì)節(jié)
5.1、Servlet訪問URL映射配置
由于客戶端是通過URL地址訪問web服務(wù)器中的資源，所以Servlet程序若想被外界訪問，必須把servlet程序映射到一個(gè)URL地址上，這個(gè)工作在web.xml文件中使用<servlet>元素和<servlet-mapping>元素完成。
<servlet>元素用于注冊(cè)Servlet，它包含有兩個(gè)主要的子元素：<servlet-name>和<servlet-class>，分別用于設(shè)置Servlet的注冊(cè)名稱和Servlet的完整類名。
一個(gè)<servlet-mapping>元素用于映射一個(gè)已注冊(cè)的Servlet的一個(gè)對(duì)外訪問路徑，它包含有兩個(gè)子元素：<servlet-name>和<url-pattern>，分別用于指定Servlet的注冊(cè)名稱和Servlet的對(duì)外訪問路徑。例如：
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<servlet> <servlet-name>ServletDemo1</servlet-name> <servlet-class>gacl.servlet.study.ServletDemo1</servlet-class> </servlet> <servlet-mapping> <servlet-name>ServletDemo1</servlet-name> <url-pattern>/servlet/ServletDemo1</url-pattern> </servlet-mapping> 同一個(gè)Servlet可以被映射到多個(gè)URL上，即多個(gè)<servlet-mapping>元素的<servlet-name>子元素的設(shè)置值可以是同一個(gè)Servlet的注冊(cè)名。 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>/servlet/ServletDemo1</url-pattern> </servlet-mapping> <servlet-mapping> <servlet-name>ServletDemo1</servlet-name> <url-pattern>/1.htm</url-pattern> </servlet-mapping> <servlet-mapping> <servlet-name>ServletDemo1</servlet-name> <url-pattern>/2.jsp</url-pattern> </servlet-mapping> <servlet-mapping> <servlet-name>ServletDemo1</servlet-name> <url-pattern>/3.php</url-pattern> </servlet-mapping> <servlet-mapping> <servlet-name>ServletDemo1</servlet-name> <url-pattern>/4.ASPX</url-pattern> </servlet-mapping> |
通過上面的配置，當(dāng)我們想訪問名稱是ServletDemo1的Servlet，可以使用如下的幾個(gè)地址去訪問：
http://localhost:8080/JavaWeb_Servlet_Study_20140531/servlet/ServletDemo1
http://localhost:8080/JavaWeb_Servlet_Study_20140531/1.htm
http://localhost:8080/JavaWeb_Servlet_Study_20140531/2.jsp
http://localhost:8080/JavaWeb_Servlet_Study_20140531/3.php
http://localhost:8080/JavaWeb_Servlet_Study_20140531/4.ASPX
ServletDemo1被映射到了多個(gè)URL上。
5.2、Servlet訪問URL使用*通配符映射
在Servlet映射到的URL中也可以使用*通配符，但是只能有兩種固定的格式：一種格式是"*.擴(kuò)展名"，另一種格式是以正斜杠（/）開頭并以"/*"結(jié)尾。例如：
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<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，所以此時(shí)可以用任意的URL去訪問ServletDemo1這個(gè)Servlet，如下圖所示：
對(duì)于如下的一些映射關(guān)系：
Servlet1 映射到 /abc/*
Servlet2 映射到 /*
Servlet3 映射到 /abc
Servlet4 映射到 *.do
問題：
當(dāng)請(qǐng)求URL為“/abc/a.html”，“/abc/*”和“/*”都匹配，哪個(gè)servlet響應(yīng)
Servlet引擎將調(diào)用Servlet1。
當(dāng)請(qǐng)求URL為“/abc”時(shí)，“/abc/*”和“/abc”都匹配，哪個(gè)servlet響應(yīng)
Servlet引擎將調(diào)用Servlet3。
當(dāng)請(qǐng)求URL為“/abc/a.do”時(shí)，“/abc/*”和“*.do”都匹配，哪個(gè)servlet響應(yīng)
Servlet引擎將調(diào)用Servlet1。
當(dāng)請(qǐng)求URL為“/a.do”時(shí)，“/*”和“*.do”都匹配，哪個(gè)servlet響應(yīng)
Servlet引擎將調(diào)用Servlet2。
當(dāng)請(qǐng)求URL為“/xxx/yyy/a.do”時(shí)，“/*”和“*.do”都匹配，哪個(gè)servlet響應(yīng)
Servlet引擎將調(diào)用Servlet2。
匹配的原則就是"誰長(zhǎng)得更像就找誰"
5.3、Servlet與普通Java類的區(qū)別
Servlet是一個(gè)供其他Java程序（Servlet引擎）調(diào)用的Java類，它不能獨(dú)立運(yùn)行，它的運(yùn)行完全由Servlet引擎來控制和調(diào)度。
針對(duì)客戶端的多次Servlet請(qǐng)求，通常情況下，服務(wù)器只會(huì)創(chuàng)建一個(gè)Servlet實(shí)例對(duì)象，也就是說Servlet實(shí)例對(duì)象一旦創(chuàng)建，它就會(huì)駐留在內(nèi)存中，為后續(xù)的其它請(qǐng)求服務(wù)，直至web容器退出，servlet實(shí)例對(duì)象才會(huì)銷毀。
在Servlet的整個(gè)生命周期內(nèi)，Servlet的init方法只被調(diào)用一次。而對(duì)一個(gè)Servlet的每次訪問請(qǐng)求都導(dǎo)致Servlet引擎調(diào)用一次servlet的service方法。對(duì)于每次訪問請(qǐng)求，Servlet引擎都會(huì)創(chuàng)建一個(gè)新的HttpServletRequest請(qǐng)求對(duì)象和一個(gè)新的HttpServletResponse響應(yīng)對(duì)象，然后將這兩個(gè)對(duì)象作為參數(shù)傳遞給它調(diào)用的Servlet的service()方法，service方法再根據(jù)請(qǐng)求方式分別調(diào)用doXXX方法。
如果在<servlet>元素中配置了一個(gè)<load-on-startup>元素，那么WEB應(yīng)用程序在啟動(dòng)時(shí)，就會(huì)裝載并創(chuàng)建Servlet的實(shí)例對(duì)象、以及調(diào)用Servlet實(shí)例對(duì)象的init()方法。
舉例：
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<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：為web應(yīng)用寫一個(gè)InitServlet，這個(gè)servlet配置為啟動(dòng)時(shí)裝載，為整個(gè)web應(yīng)用創(chuàng)建必要的數(shù)據(jù)庫(kù)表和數(shù)據(jù)。
5.4、缺省Servlet
如果某個(gè)Servlet的映射路徑僅僅為一個(gè)正斜杠（/），那么這個(gè)Servlet就成為當(dāng)前Web應(yīng)用程序的缺省Servlet。
凡是在web.xml文件中找不到匹配的<servlet-mapping>元素的URL，它們的訪問請(qǐng)求都將交給缺省Servlet處理，也就是說，缺省Servlet用于處理所有其他Servlet都不處理的訪問請(qǐng)求。 例如：
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<servlet> <servlet-name>ServletDemo2</servlet-name> <servlet-class>gacl.servlet.study.ServletDemo2</servlet-class> <load-on-startup>1</load-on-startup> </servlet> <!-- 將ServletDemo2配置成缺省Servlet --> <servlet-mapping> <servlet-name>ServletDemo2</servlet-name> <url-pattern>/</url-pattern> </servlet-mapping> |
當(dāng)訪問不存在的Servlet時(shí)，就使用配置的默認(rèn)Servlet進(jìn)行處理，如下圖所示：
在<tomcat的安裝目錄>\conf\web.xml文件中，注冊(cè)了一個(gè)名稱為org.apache.catalina.servlets.DefaultServlet的Servlet，并將這個(gè)Servlet設(shè)置為了缺省Servlet。
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<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> <!-- The mapping for the default servlet --> <servlet-mapping> <servlet-name>default</servlet-name> <url-pattern>/</url-pattern> </servlet-mapping> |
當(dāng)訪問Tomcat服務(wù)器中的某個(gè)靜態(tài)HTML文件和圖片時(shí)，實(shí)際上是在訪問這個(gè)缺省Servlet。
5.5、Servlet的線程安全問題
當(dāng)多個(gè)客戶端并發(fā)訪問同一個(gè)Servlet時(shí)，web服務(wù)器會(huì)為每一個(gè)客戶端的訪問請(qǐng)求創(chuàng)建一個(gè)線程，并在這個(gè)線程上調(diào)用Servlet的service方法，因此service方法內(nèi)如果訪問了同一個(gè)資源的話，就有可能引發(fā)線程安全問題。例如下面的代碼：
不存在線程安全問題的代碼：
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package gacl.servlet.study;import java.io.IOException;import javax.servlet.ServletException;import javax.servlet.http.HttpServlet;import javax.servlet.http.HttpServletRequest;import javax.servlet.http.HttpServletResponse;public class ServletDemo3 extends HttpServlet { public void doGet(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response) throws ServletException, IOException { /** * 當(dāng)多線程并發(fā)訪問這個(gè)方法里面的代碼時(shí)，會(huì)存在線程安全問題嗎 * i變量被多個(gè)線程并發(fā)訪問，但是沒有線程安全問題，因?yàn)閕是doGet方法里面的局部變量， * 當(dāng)有多個(gè)線程并發(fā)訪問doGet方法時(shí)，每一個(gè)線程里面都有自己的i變量， * 各個(gè)線程操作的都是自己的i變量，所以不存在線程安全問題 * 多線程并發(fā)訪問某一個(gè)方法的時(shí)候，如果在方法內(nèi)部定義了一些資源(變量，集合等) * 那么每一個(gè)線程都有這些東西，所以就不存在線程安全問題了 */ int i=1; i++; response.getWriter().write(i); } public void doPost(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response) throws ServletException, IOException { doGet(request, response); }} |
存在線程安全問題的代碼：
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package gacl.servlet.study;import java.io.IOException;import javax.servlet.ServletException;import javax.servlet.http.HttpServlet;import javax.servlet.http.HttpServletRequest;import javax.servlet.http.HttpServletResponse;public class ServletDemo3 extends HttpServlet { int i=1; public void doGet(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response) throws ServletException, IOException { i++; try { Thread.sleep(1000*4); } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); } response.getWriter().write(i+""); } public void doPost(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response) throws ServletException, IOException { doGet(request, response); }} |
把i定義成全局變量，當(dāng)多個(gè)線程并發(fā)訪問變量i時(shí)，就會(huì)存在線程安全問題了，如下圖所示：同時(shí)開啟兩個(gè)瀏覽器模擬并發(fā)訪問同一個(gè)Servlet，本來正常來說，第一個(gè)瀏覽器應(yīng)該看到2，而第二個(gè)瀏覽器應(yīng)該看到3的，結(jié)果兩個(gè)瀏覽器都看到了3，這就不正常。
線程安全問題只存在多個(gè)線程并發(fā)操作同一個(gè)資源的情況下，所以在編寫Servlet的時(shí)候，如果并發(fā)訪問某一個(gè)資源(變量，集合等)，就會(huì)存在線程安全問題，那么該如何解決這個(gè)問題呢？
先看看下面的代碼：
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package gacl.servlet.study;import java.io.IOException;import javax.servlet.ServletException;import javax.servlet.http.HttpServlet;import javax.servlet.http.HttpServletRequest;import javax.servlet.http.HttpServletResponse;public class ServletDemo3 extends HttpServlet { int i=1; public void doGet(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response) throws ServletException, IOException { /** * 加了synchronized后，并發(fā)訪問i時(shí)就不存在線程安全問題了， * 為什么加了synchronized后就沒有線程安全問題了呢？ * 假如現(xiàn)在有一個(gè)線程訪問Servlet對(duì)象，那么它就先拿到了Servlet對(duì)象的那把鎖 * 等到它執(zhí)行完之后才會(huì)把鎖還給Servlet對(duì)象，由于是它先拿到了Servlet對(duì)象的那把鎖， * 所以當(dāng)有別的線程來訪問這個(gè)Servlet對(duì)象時(shí)，由于鎖已經(jīng)被之前的線程拿走了，后面的線程只能排隊(duì)等候了 * */ synchronized (this) {//在java中，每一個(gè)對(duì)象都有一把鎖，這里的this指的就是Servlet對(duì)象 i++; try { Thread.sleep(1000*4); } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); } response.getWriter().write(i+""); } } public void doPost(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response) throws ServletException, IOException { doGet(request, response); }} |
現(xiàn)在這種做法是給Servlet對(duì)象加了一把鎖，保證任何時(shí)候都只有一個(gè)線程在訪問該Servlet對(duì)象里面的資源，這樣就不存在線程安全問題了，如下圖所示：
這種做法雖然解決了線程安全問題，但是編寫Servlet卻萬萬不能用這種方式處理線程安全問題，假如有9999個(gè)人同時(shí)訪問這個(gè)Servlet，那么這9999個(gè)人必須按先后順序排隊(duì)輪流訪問。
針對(duì)Servlet的線程安全問題，Sun公司是提供有解決方案的：讓Servlet去實(shí)現(xiàn)一個(gè)SingleThreadModel接口，如果某個(gè)Servlet實(shí)現(xiàn)了SingleThreadModel接口，那么Servlet引擎將以單線程模式來調(diào)用其service方法。
查看Sevlet的API可以看到，SingleThreadModel接口中沒有定義任何方法和常量，在Java中，把沒有定義任何方法和常量的接口稱之為標(biāo)記接口，經(jīng)常看到的一個(gè)最典型的標(biāo)記接口就是"Serializable"，這個(gè)接口也是沒有定義任何方法和常量的，標(biāo)記接口在Java中有什么用呢？主要作用就是給某個(gè)對(duì)象打上一個(gè)標(biāo)志，告訴JVM，這個(gè)對(duì)象可以做什么，比如實(shí)現(xiàn)了"Serializable"接口的類的對(duì)象就可以被序列化，還有一個(gè)"Cloneable"接口，這個(gè)也是一個(gè)標(biāo)記接口，在默認(rèn)情況下，Java中的對(duì)象是不允許被克隆的，就像現(xiàn)實(shí)生活中的人一樣，不允許克隆，但是只要實(shí)現(xiàn)了"Cloneable"接口，那么對(duì)象就可以被克隆了。
讓Servlet實(shí)現(xiàn)了SingleThreadModel接口，只要在Servlet類的定義中增加實(shí)現(xiàn)SingleThreadModel接口的聲明即可。
對(duì)于實(shí)現(xiàn)了SingleThreadModel接口的Servlet，Servlet引擎仍然支持對(duì)該Servlet的多線程并發(fā)訪問，其采用的方式是產(chǎn)生多個(gè)Servlet實(shí)例對(duì)象，并發(fā)的每個(gè)線程分別調(diào)用一個(gè)獨(dú)立的Servlet實(shí)例對(duì)象。
實(shí)現(xiàn)SingleThreadModel接口并不能真正解決Servlet的線程安全問題，因?yàn)镾ervlet引擎會(huì)創(chuàng)建多個(gè)Servlet實(shí)例對(duì)象，而真正意義上解決多線程安全問題是指一個(gè)Servlet實(shí)例對(duì)象被多個(gè)線程同時(shí)調(diào)用的問題。事實(shí)上，在Servlet API 2.4中，已經(jīng)將SingleThreadModel標(biāo)記為Deprecated（過時(shí)的）。
以上就是本文的全部?jī)?nèi)容，希望對(duì)大家的學(xué)習(xí)有所幫助。
