关于Servlet

Servlet与CGI

CGI（Common Gateway Interface），早期的Web服务器技术。执行模式：将服务端的资源基于进程运行。

Servlet：运行模式改为单进程多线程的形式，利用容器管理。

由于进程的执行非常耗费时间，且存在空间浪费，因此效率相比Servlet而言较为低下。

Servlet的生命周期

Servlet的生命周期是由容器管理的。经历三个时间段：初始化、服务、销毁。

1.当客户端初次请求服务器访问某个Servlet时，容器会将这个Servlet实例化，并调用init方法。

2.然后在新的线程中调用Service方法。此时，执行玩Service方法并不会立即销毁。

3.在容器关闭时，会调用destroy方法，然后销毁该对象。

注：若在销毁前有客户端访问该Servlet，不会实例化新的Servlet对象，而是直接启动新的线程调用Service方法。

Servlet的执行过程

1.客户端请求某个Servlet，产生对应的协议包头（以Http协议为例）。

2.服务器解析Http协议，根据解析后的信息，从Web.xml找到的处理映射（地址-Servlet类）。

3.通过Service函数执行产生新的线程，Service函数根据协议决定调用doPost还是goGet方法或其他函数进行数据处理。

4.将响应的数据封装成Http包，响应给客户端。

Servlet的线程安全问题

Servlet由于使用到多线程，而在JVM内存模型中，所有实例化的对象都被分配在堆区，而堆是所有线程共享的，所以若在对应的处理方法中实例化了对象，就会发生线程安全问题。

解决方法：

1.避免使用实例变量，必要使用时，使用同步资源监视器或锁实现数据安全。

2.实现SingleThreadMode接口，实现了该接口，那么Tomcat将保证在一个时刻仅有一个线程可以在给定的Serlvet实例的service方法中执行。其他请求进行排队，由于效率低下，已被废弃。

Servlet的属性线程安全问题

ServletContext：它是线程不安全的，多线程下可以同时进行读写，因此我们要对其读写操作进行同步或者深度的clone。

HttpSession:同样是线程不安全的，和ServletContext的操作一样。

ServletRequest:它是线程安全的，对于每一个请求由一个工作线程来执行，都会创建一个ServletRequest对象，所以ServletResquest只能在一个线程中被访问，而且他只在service()方法内是有效的。

Servlet体系结构

其中HttpServlet类是自定义Servlet的父类，父类函数中包含Service函数，HttpServlet中的Service函数决定了要调用的处理函数。

@Override
    public void service(ServletRequest req, ServletResponse res)
        throws ServletException, IOException {
　　　　　　
        HttpServletRequest  request;
        HttpServletResponse response;

        try {
　　　　　　　
            request = (HttpServletRequest) req;
            response = (HttpServletResponse) res;
        } catch (ClassCastException e) {
            throw new ServletException("non-HTTP request or response");
        }
        service(request, response);
    }

   protected void service(HttpServletRequest req, HttpServletResponse resp)
        throws ServletException, IOException {

        String method = req.getMethod();

        if (method.equals(METHOD_GET)) {
            long lastModified = getLastModified(req);
            if (lastModified == -1) {
                // servlet doesn't support if-modified-since, no reason
                // to go through further expensive logic
                doGet(req, resp);
            } else {
                long ifModifiedSince;
                try {
                    ifModifiedSince = req.getDateHeader(HEADER_IFMODSINCE);
                } catch (IllegalArgumentException iae) {
                    // Invalid date header - proceed as if none was set
                    ifModifiedSince = -1;
                }
                if (ifModifiedSince < (lastModified / 1000 * 1000)) {
                    // If the servlet mod time is later, call doGet()
                    // Round down to the nearest second for a proper compare
                    // A ifModifiedSince of -1 will always be less
                    maybeSetLastModified(resp, lastModified);
                    doGet(req, resp);
                } else {
                    resp.setStatus(HttpServletResponse.SC_NOT_MODIFIED);
                }
            }

        } else if (method.equals(METHOD_HEAD)) {
            long lastModified = getLastModified(req);
            maybeSetLastModified(resp, lastModified);
            doHead(req, resp);

        } else if (method.equals(METHOD_POST)) {
            doPost(req, resp);

        } else if (method.equals(METHOD_PUT)) {
            doPut(req, resp);

        } else if (method.equals(METHOD_DELETE)) {
            doDelete(req, resp);

        } else if (method.equals(METHOD_OPTIONS)) {
            doOptions(req,resp);

        } else if (method.equals(METHOD_TRACE)) {
            doTrace(req,resp);

        } else {
            //
            // Note that this means NO servlet supports whatever
            // method was requested, anywhere on this server.
            //

            String errMsg = lStrings.getString("http.method_not_implemented");
            Object[] errArgs = new Object[1];
            errArgs[0] = method;
            errMsg = MessageFormat.format(errMsg, errArgs);

            resp.sendError(HttpServletResponse.SC_NOT_IMPLEMENTED, errMsg);
        }
    }