[Servlet] 初识Servlet

什么是Servlet?

定义

Servlet的全称是 Server Applet，顾名思义，就是用 Java 编写的服务器端程序。

Servlet 是一个 Java Web开发标准，狭义的Servlet是指Java语言实现的一个接口，广义的Servlet是指任何实现了这个Servlet接口的类，一般情况下，人们将Servlet理解为后者。

功能

其主要功能在于：交互式地浏览和修改数据，生成动态Web内容。

Java Web 应用程序中所有的请求-响应都是由 Servlet 来完成的。Servlet 并没有

Java Web 开发的发展历程

Web 开发技术主要是从静态网页技术到动态网页技术的变迁。

由于本文主要介绍 Java Web 开发技术，所以对其他语言的 Web 技术不做介绍。

Java Web 开发的大致发展历程如下：静态HTML –> CGI –> Servlet –> JSP

至于Spring、Struts等著名的框架则是在这些技术基础上的最佳编程实践。

静态网页技术

早期的Web 开发只能提供静态的 HTML 页面。这样的模式显然存在很多弊端：不利于系统扩展，不利于和用户之间进行交互。于是，有了动态页面技术（如大家熟悉的JSP、ASP、PHP等等）。

动态网页技术

CGI

CGI (Common Gateway Interface，公共网关接口)是最重要的 Web 技术之一。它是最早的动态页面技术。

CGI 是外部应用程序与 Web 服务器之间的接口标准。

绝大多数的CGI程序被用来解释处理来自表单的输入信息： CGI 允许服务器调用外部程序来处理输入信息，并将相应的输出反馈给浏览器。CGI程序使网页具有交互功能。

注：最流行的CGI 语言是 Perl 和Shell 脚本，但是也可以使用 C、C++ 以及Java 等语言来编写。

CGI 解决了静态页面不利于交互的问题，但其自身也存在缺陷：

l  需要为每个请求启动一个操作 CGI 程序的系统进程。如果请求频繁，会带来很大的系统开销。

如果用Java编写 CGI，除了需要为每个请求启动一个系统进程外，还要在进程中启动一个 JVM ，这将十分低效。

l  需要重复编写处理网络协议的代码，非常耗时。

Servlet

知道了 Java 编写 CGI 的不足。我们不禁要问，如果有办法可以只运行一个系统进程和一个 JVM ，岂不是能大大减少开销吗？

Servlet 正是为此应运而生。

与传统的 CGI 技术相比，Servlet的优势在于：

l  传统的 CGI 中，每个请求都要启动一个新的进程；而在 Servlet 中，每个请求由一个轻量级的 Java 线程处理。

l  传统的 CGI 中，如果有 N 个并发的对同一个 CGI程序的请求，则该CGI程序的代码在内存中重复装载了 N 次；而对于 Servlet，处理请求的是 N 个线程，只需要一份 Servlet 类代码。

Servlet运行于支持Java的应用服务器中。从原理上讲，Servlet可以响应任何类型的请求，但绝大多数情况下Servlet只用来扩展基于HTTP协议的Web服务器。

JSP

JSP(Java Server Page)是一种实现静态HTML 和动态 HTML 混合编码的技术，它是Servlet API 的一个扩展。

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 通过调用 init () 方法进行初始化。

Servlet 调用 service() 方法来处理客户端的请求。

Servlet 通过调用 destroy() 方法终止（结束）。

最后，Servlet 是由 JVM 的垃圾回收器进行垃圾回收的。

如下图：

执行流程为：

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（GET、POST 等类型），每个线程执行一个单一的 Servlet 实例的 service() 方法。service() 会根据请求类型分发到对应的方法中去处理。

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。

service() 方法

service() 方法遵循 HTTP 协议标准，负责将 HTTP 请求分发给对应类型的处理方法。

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。

注意：service 方法不需要覆写。

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。

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。

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。

Servlet 之 Hello World

环境设置

就像任何其他的 Java 程序，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。

必要条件：

JDK (Java Development Kit)

下载地址：http://www.oracle.com/technetwork/java/javase/downloads/index.html

Tomcat

下载地址：http://tomcat.apache.org

Hello World 实例

Servlet 代码

HelloWorld.java

package demo;

import java.io.*;

import javax.servlet.*;

import javax.servlet.http.*;

publicclass HelloWorld extends HttpServlet {

privatestaticfinallongserialVersionUID = 1L;

private String message;

publicvoid init() throws ServletException {

message = "Hello World\n";

}

publicvoid doGet(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response) throws ServletException, IOException {

// 设置响应内容类型

response.setContentType("text/html");

// 实际的逻辑是在这里

PrintWriter out = response.getWriter();

out.println("<h1>" + message + "</h1>");

}

publicvoid destroy() {

// Do nothing

}

}

默认情况下，Servlet 应用程序位于路径 <Tomcat-installation-directory>/webapps/ROOT 下。

将以上 Servlet 代码编译后产生的class文件放在 <Tomcat 安装目录>/webapps/ROOT/WEB-INF/classes 中。

注意：需要保持代码的包（package）路径。

上例中的代码放在demo 包下，classes 下也需要保持路径一致，即 <Tomcat 安装目录>/webapps/ROOT/WEB-INF/classes/demo

Servlet 部署

下一步，是如何让服务器识别Servlet。

在web.xml中添加以下内容，然后将web.xml 文件放在 <Tomcat 安装目录>/webapps/ROOT/WEB-INF/web.xml。

web.xml

<servlet>

<servlet-name>HelloWorld</servlet-name>

<servlet-class>demo.HelloWorld</servlet-class>

</servlet>

<servlet-mapping>

<servlet-name>HelloWorld</servlet-name>

<url-pattern>/HelloWorld</url-pattern>

</servlet-mapping>

（1）<servlet>

<servlet>标签用于配置 Servlet 类信息。

<servlet-name>是 Servlet 的标识，必须保证在整个xml 中唯一；

<servlet-class>是这个 Servlet 对应的类名。

（2）<servlet-mapping>

<servlet-mapping>标签用于配置Servlet 的访问路径。

<servlet-name> 需要和<servlet>中的<servlet-name>保持一致；

<servlet-name>指定访问路径。

做完以上工作，在<Tomcat 安装目录>/bin 目录下执行 startup.bat 或 startup.sh。

在浏览器中输入网址：http://localhost:8080/HelloWorld

输出结果：

Java Web 目录结构

Web 程序部署在 Tomcat 的 /webapps 下面。一个 webapps 文件夹可以部署多个不同的 Web 应用，例如 webapps/web1、webapps/web2，访问网址时分别为http://localhost:8080/web1、http://localhost:8080/web2。这两个不同的Web应用分别称为两个Context，路径/web1、/web2也称为上下文路径。

如果不适用上下文路径，Web 程序需放到webapps/ROOT 下面。ROOT 文件夹下的程序使用http://localhost:8080/ 访问。

按照Servlet 规范，Web 程序有自己特定的结构，部署时必须按照这样的结构部署。

文件夹	描述
/	Web 应用根目录
/WEB-INF/	Tomcat 会隐藏该文件夹下的所有文件和文件夹，保护他们不能通过浏览器直接访问。
/WEB-INF/web.xml	web.xml 文件。Web 程序最主要的配置文件。
/WEB-INF/classes/	class 类文件都放在该文件夹下面，包括 Servlet 类。
/WEB-INF/lib/	jar 文件都放在该文件夹下面。

参考资料

http://www.runoob.com/servlet/servlet-tutorial.html