Servlet开发(一)

一.Servlet简介

　　Servlet是sun公司提供的用于开发动态web资源的技术。Sun公司在其API中提供了一个Servlet接口，用户若想开发一个动态web资源(即开发一个java程序向浏览器输出数据)，需要完成一下两个步骤：

　　(1).编写一个Java类，实现Servlet接口。（因为HttpServlet类已经实现了Servlet接口，所以我们一般只需要继承(extends)HttpServlet类即可）。

　　(2).把开发好的Java类部署到web容器中。

　　按照一种约定俗成的称呼习惯，通常我们也把实现了servlet接口的java程序，称之为Servlet。

二.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).web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).装载并创建该Servlet的一个实例对象。

　　(3).调用Servlet实例对象的init()方法。

　　(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).WEB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。

三.Servlet调用图

　　

四.Eclipse中开发Servlet

　　4.1.Servlet接口实现类

　　关于Servlet接口，sun公司定义了两个默认实现类，分别是GenericServlet和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Http协议处理方法，它比Servlet接口功能更强大。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，如果为GET请求，则调用HttpServlet的doGet方法，如果为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。

　　4.2.编写Servlet类

　　我们就通过Eclipse帮我们创建好一个名字为ServletDemo1的Servlet，创建好的ServletDemo01里面会有如下代码：

　　

　　以上代码自动生成的，除了要在浏览器中展示的是自己写的。而web.xml文件中也多了<servlet></servlet>和<servlet-mapping></servlet-mapping>两对标签，这两对标签也是自动生成的，自己可以修改。这两对标签是配置ServletDemo1的，如下图所示：

　　

　　然后我们可以通过浏览器访问ServletDemo1，如下图所示：

　　

五.Servlet开发注意细节

　　5.1.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<servlet>元素和<servlet-mapping>元素完成。
　　<servlet>元素用于注册Servlet，它包含有两个主要的子元素：<servlet-name>和<servlet-class>，分别用于设置Servlet的注册名称和Servlet的完整类名。 
　　一个<servlet-mapping>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：<servlet-name>和<url-pattern>，分别用于指定Servlet的注册名称和Servlet的对外访问路径。例如：

　　

　　同一个Servlet可以映射到多个URL上，即多个<servlet-mapping>元素的<servlet-name>子元素的设置值可以是同一个Servlet的注册名。例如：

　　

　　通过上面的配置，可以用如下几个地址去访问：

　　http://localhost:8080/trk-order-rest/ServletDemo1

　　http://localhost:8080/trk-order-rest/1.jsp

　　http://localhost:8080/trk-order-rest/2.jsp

　　5.2.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：

　　

　　5.3.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<servlet>元素中配置了一个<load-on-startup>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。

　　

　　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。

　　5.4.缺省Servlet

　　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。

　　凡是在web.xml文件中找不到匹配的<servlet-mapping>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：

　　

　　当访问不存在的Servlet时，就使用配置的默认Servlet进行处理，如下图所示：

　　

　　在<tomcat的安装目录>\conf\web.xml文件中，注册了一个名为default，类名为org.apache.catalina.servlets.DefaultServlet的Servlet，并将这个Servlet设置为缺省Servlet。如下：

　　

　　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。

　　5.5.Servlet的线程安全问题

　　当对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。例如下面的代码：

　　不存在线程安全问题的代码：

　　

　　存在线程安全问题的代码：

　　

　　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，同时开启两个浏览器模拟并发访问同一个Servlet，本来正常来说，第一个浏览器应该看到2，而第二个浏览器应该看到3的，结果两个浏览器都看到了3，这就不正常。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？

　　先看看下面的代码：

　　

　　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的问题，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公司提供的解决方案是：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Servlet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，经常看到一些典型的标记接口就是"Serializable"，这个接口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）。