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servlet相关知识整理

2014-07-19 17:46 344 查看
servlet容器采用多线程处理请求:

在servlet中的ServletContext、HttpSession、ServletRequest都是线程不安全的。

一,servlet容器如何同时处理多个请求。

Servlet采用多线程来处理多个请求同时访问,Servelet容器维护了一个线程池来服务请求。

线程池实际上是等待执行代码的一组线程叫做工作者线程(Worker Thread),Servlet容器使用一个调度线程来管理工作者线程(Dispatcher Thread)。

当容器收到一个访问Servlet的请求,调度者线程从线程池中选出一个工作者线程,将请求传递给该线程,然后由该线程来执行Servlet的service方法。

当这个线程正在执行的时候,容器收到另外一个请求,调度者线程将从池中选出另外一个工作者线程来服务新的请求,容器并不关系这个请求是否访问的是同一个Servlet还是另外一个Servlet。

当容器同时收到对同一Servlet的多个请求,那这个Servlet的service方法将在多线程中并发的执行。

二,Servlet容器默认采用单实例多线程的方式来处理请求,这样减少产生Servlet实例的开销,提升了对请求的响应时间。对于Tomcat可以在server.xml中通过<Connector>元素设置线程池中线程的数目。

就实现来说:

调度者线程类所担负的责任如其名字,该类的责任是调度线程,只需要利用自己的属性完成自己的责任。所以该类是承担了责任的,并且该类的责任又集中到唯一的单体对象中。

而其他对象又依赖于该特定对象所承担的责任,我们就需要得到该特定对象。那该类就是一个单例模式的实现了。

三,如何开发线程安全的Servlet

1,变量的线程安全:这里的变量指字段和共享数据(如表单参数值)。

a,将 参数变量 本地化。多线程并不共享局部变量.所以我们要尽可能的在servlet中使用局部变量。

例如:String user = "";

user = request.getParameter("user");

b,使用同步块Synchronized,防止可能异步调用的代码块。这意味着线程需要排队处理。

在使用同板块的时候要尽可能的缩小同步代码的范围,不要直接在sevice方法和响应方法上使用同步,这样会严重影响性能。

2,属性的线程安全:ServletContext,HttpSession,ServletRequest对象中属性

ServletContext:(线程是不安全的)

ServletContext是可以多线程同时读/写属性的,线程是不安全的。要对属性的读写进行同步处理或者进行深度Clone()。

所以在Servlet上下文中尽可能少量保存会被修改(写)的数据,可以采取其他方式在多个Servlet中共享,比方我们可以使用单例模式来处理共享数据。

HttpSession:(线程是不安全的)

HttpSession对象在用户会话期间存在,只能在处理属于同一个Session的请求的线程中被访问,因此Session对象的属性访问理论上是线程安全的。

当用户打开多个同属于一个进程的浏览器窗口,在这些窗口的访问属于同一个Session,会出现多次请求,需要多个工作线程来处理请求,可能造成同时多线程读写属性。

这时我们需要对属性的读写进行同步处理:使用同步块Synchronized和使用读/写器来解决。

ServletRequest:(线程是安全的)

对于每一个请求,由一个工作线程来执行,都会创建有一个新的ServletRequest对象,所以ServletRequest对象只能在一个线程中被访问。ServletRequest是线程安全的。

注意:ServletRequest对象在service方法的范围内是有效的,不要试图在service方法结束后仍然保存请求对象的引用。

3,使用同步的集合类:

使用Vector代替ArrayList,使用Hashtable代替HashMap。

4,不要在Servlet中创建自己的线程来完成某个功能。

Servlet本身就是多线程的,在Servlet中再创建线程,将导致执行情况复杂化,出现多线程安全问题。

5,在多个servlet中对外部对象(比方文件)进行修改操作一定要加锁,做到互斥的访问。

四,SingleThreadModel接口

javax.servlet.SingleThreadModel接口是一个标识接口,如果一个Servlet实现了这个接口,那Servlet容器将保证在一个时刻仅有一个线程可以在给定的servlet实例的service方法中执行。将其他所有请求进行排队。

服务器可以使用多个实例来处理请求,代替单个实例的请求排队带来的效益问题。服务器创建一个Servlet类的多个Servlet实例组成的实例池,对于每个请求分配Servlet实例进行响应处理,之后放回到实例池中等待下此请求。这样就造成并发访问的问题。

此时,局部变量(字段)也是安全的,但对于全局变量和共享数据是不安全的,需要进行同步处理。而对于这样多实例的情况SingleThreadModel接口并不能解决并发访问问题。

SingleThreadModel接口在servlet规范中已经被废弃了。

HttpSessionBindingListener接口

捕获Session事件的意义:

1、 记录网站的客户登录日志(登录,退出信息等)

2、 统计在线人数

3、 等等还有很多,呵呵,自己想吧……总之挺重要的。

Session代表客户的会话过程,客户登录时,往Session中传入一个对象,即可跟踪客户的会话。在Servlet中,传入Session的对象如果是一个实现HttpSessionBindingListener接口的对象(方便起见,此对象称为监听器),则在传入的时候(即调用HttpSession对象的setAttribute方法的时候)和移去的时候(即调用HttpSession对象的removeAttribute方法的时候或Session
Time out的时候)Session对象会自动调用监听器的valueBound和valueUnbound方法(这是HttpSessionBindingListener接口中的方法)。

由此可知,登录日志也就不难实现了。

另外一个问题是,如何统计在线人数,这个问题跟实现登录日志稍微有点不同,统计在线人数(及其信息),就是统计现在有多少个Session实例存在,我们可以增加一个计数器(如果想存储更多的信息,可以用一个对象来做计数器,随后给出的实例中,简单起见,用一个整数变量作为计数器),通过在valueBound方法中给计数器加1,valueUnbound方法中计数器减1,即可实现在线人数的统计。当然,这里面要利用到ServletContext的全局特性。(有关ServletContext的叙述请参考Servlet规范),新建一个监听器,并将其实例存入ServletContext的属性中,以保证此监听器实例的唯一性,当客户登录时,先判断ServletContext的这个属性是否为空,如果不为空,证明已经创建,直接将此属性取出放入Session中,计数器加1;如果为空则创建一个新的监听器,并存入ServletContext的属性中。

举例说明:

实现一个监听器:

// SessionListener.java

import java.io.*;

import java.util.*;

import javax.servlet.http.*;

//监听登录的整个过程

public class SessionListener implements HttpSessionBindingListener

{

public String privateInfo=""; //生成监听器的初始化参数字符串

private String logString=""; //日志记录字符串

private int count=0; //登录人数计数器

public SessionListener(String info){

this.privateInfo=info;

}

public int getCount(){

return count;

}

public void valueBound(HttpSessionBindingEvent event)

{

count++;

if (privateInfo.equals("count"))

{

return;

}

try{

Calendar calendar=new GregorianCalendar();

System.out.println("LOGIN:"+privateInfo+" TIME:"+calendar.getTime());

logString="\nLOGIN:"+privateInfo+" TIME:"+calendar.getTime()+"\n";

for(int i=1;i<1000;i++){

File file=new File("yeeyoo.log"+i);

if(!(file.exists()))

file.createNewFile(); //如果文件不存在,创建此文件

if(file.length()>1048576) //如果文件大于1M,重新创建一个文件

continue;

FileOutputStream foo=new FileOutputStream("yeeyoo.log"+i,true);//以append方式打开创建文件

foo.write(logString.getBytes(),0,logString.length()); //写入日志字符串

foo.close();

break;//退出

}

}catch(FileNotFoundException e){}

catch(IOException e){}

}

public void valueUnbound(HttpSessionBindingEvent event)

{

count--;

if (privateInfo.equals("count"))

{

return;

}

try{

Calendar calendar=new GregorianCalendar();

System.out.println("LOGOUT:"+privateInfo+" TIME:"+calendar.getTime());

logString="\nLOGOUT:"+privateInfo+" TIME:"+calendar.getTime()+"\n";

for(int i=1;i<1000;i++){

File file=new File("yeeyoo.log"+i);

if(!(file.exists()))

file.createNewFile(); //如果文件不存在,创建此文件

if(file.length()>1048576) //如果文件大于1M,重新创建一个文件

continue;

FileOutputStream foo=new FileOutputStream("yeeyoo.log"+i,true);//以append方式打开创建文件

foo.write(logString.getBytes(),0,logString.length()); //写入日志字符串

foo.close();

break;//退出

}

}catch(FileNotFoundException e){}

catch(IOException e){}

}

}

登录日志的实现:

下面再来看看我们的登录Servlet中使用这个监听器的部分源代码:

……

HttpSession session = req.getSession (true);

……

///////////////////////////////////////////////////////////////////////

SessionListener sessionListener=new SessionListener(" IP:"+req.getRemoteAddr()); //对于每一个会话过程均启动一个监听器

session.setAttribute("listener",sessionListener); //将监听器植入HttpSession,这将激发监听器调用valueBound方法,从而记录日志文件。

///////////////////////////////////////////////////////////////////////

当系统退出登录时,只需简单地调用session.removeAttribute(“listener”);即可自动调用监听器的valueUnbound方法。或者,当Session Time Out的时候也会调用此方法。

登录人数的统计:

ServletContext session1=getServletConfig().getServletContext();//取得ServletContext对象实例

if((SessionListener)session1.getAttribute("listener1")==null)

{

SessionListener sessionListener1=new SessionListener("count");//只设置一次,不同于上面日志文件的记录每次会话均设置。即当第一个客户连接到服务器时启动一个全局变量,此后所有的客户将使用相同的上下文。

session1.setAttribute("listener1",sessionListener1);//将监听器对象设置成ServletContext的属性,具有全局范围有效性,即所有的客户均可以取得它的实例。

}

session.setAttribute("listener1",(SessionListener)session1.getAttribute("listener1"));//取出此全局对象,并且将此对象绑定到某个会话中,此举将促使监听器调用valueBound,计数器加一。

在此后的程序中随时可以用以下代码取得当前的登录人数:

((SessionListener)session.getAttribute("listener1")).getCount()

getCount()是监听器的一个方法,即取得当前计数器的值也就是登录人数了。

-------------------------------------------------------------------------------->>>>>>>>>>

另一个代码:

你应该对user object 实现HttpSessionBindingListener的valueBound和valueUnbound方法

____________________________________________________________

import javax.servlet.*;

import javax.servlet.http.*;

public class UseridWrapper implements HttpSessionBindingListener

{

public String userid = "0";

public User(String id)

{

this.userid = id;

}

public void valueBound(HttpSessionBindingEvent e)

{

System.out.println("the user with id: "+this.userid+" logon!");

//here can use one Singleton object to manage the user list,

//ex: UserManager.add(this);

}

public void valueUnbound(HttpSessionBindingEvent e)

{

System.out.println("the user with id"+this.userid+" exit!");

//here can use one Singleton object to manage the user list,

//ex: UserManager.remover(this);

}

}

//______________________________________________________________

使用:

User user=new User("1");

session.setAttribute("Login",);//触发valueBound事件

使用:

session.invalidate() or session is timeout 触发valueUnbound()

>>>>>>

//______________________________________________________________

使用:

UseridWrapper user=new UseridWrapper ("1");

session.setAttribute("Login",user);//触发valueBound事件

使用:

session.invalidate() or session is timeout 触发valueUnbound()

对响应内容进行压缩的过滤器

目前主流的浏览器和Web服务器都支持网页的压缩 浏览器和Web服务器对于压缩网页通信过程如下

# 如果浏览器能够接受压缩后的网页内容 那么他会在请求中发送Accept-Encoding请求报头 值为"gzip.deflate" 表明浏览器支持gzip和deflate这两种压缩方式

# Web服务器读取Accept-Encoding请求报头的值来判断浏览器是否接受压缩的内容 如果接受 Web服务器就讲目标页面的响应内容采用gzip压缩方式压缩后再发送到客户端 同时设置Content-Encoding实体报头 值为gzip
以告知浏览器实体正文采用了gzip的压缩编码

# 浏览器接收到响应内容后 根据Content-Encoding实体报头的值对响应内容解压缩 然后显示相应页面的内容

我们可以通过过滤器对目标内容进行压缩 是吸纳原理就是实用包装类对象替换原始响应对象 并使用java.util.zip.GZIPOutputStream作为响应内容的输出流对象 GZIPOutputStream是是过滤流类 他使用GZIP压缩格式写入压缩对象

步骤

1 GZIPServletOutputStream.java
GZIPStreamOutputStream继承自ServletOutputStream 该类的对象用于替换HttpServletResponse.getOutputStream()方法返回的ServletOutputStream对象 其内部使用GZIPOutputStream的write(int
b)方法实现ServletOutputStream类的write(int b)方法 以达到压缩数据的目的

package filter;

import java.io.IOException;

import java.util.zip.GZIPOutputStream;

import javax.servlet.ServletOutputStream;

public class GZIPServletOutputStream extends ServletOutputStream

{

private GZIPOutputStream gzipos;

public GZIPServletOutputStream(ServletOutputStream sos) throws IOException

{

//使用响应输出流对象构造GZIPOutputStream过滤流对象

this.gzipos = new GZIPOutputStream(sos);

}

@Override

public void write(int data) throws IOException

{

//将写入操作委托给GZIPOutputStream对象的write()方法,从而实现响应输出流的压缩

gzipos.write(data);

}

/**

* 返回GZIPOutputStream对象,过滤器需要访问这个对象,以便完成将压缩数据写入输出流的操作

*/

public GZIPOutputStream getGZIPOutputStream()

{

return gzipos;

}

}

2 CompressionResponseWrapper.java

CompressionResponseWrapper类从HttpServletWrapper类继承 重写了getWriter()和getOutputStream()方法 用GZIPServletOutputStream替换了ServletOutputStream对象

package filter;

import java.io.IOException;

import java.io.PrintWriter;

import java.util.zip.GZIPOutputStream;

import javax.servlet.ServletOutputStream;

import javax.servlet.http.HttpServletResponse;

import javax.servlet.http.HttpServletResponseWrapper;

public class CompressionResponseWrapper extends HttpServletResponseWrapper

{

private GZIPServletOutputStream gzipsos;

private PrintWriter pw;

public CompressionResponseWrapper(HttpServletResponse response) throws IOException

{

super(response);

//用响应输出流创建GZIPServletOutputStream对象

gzipsos = new GZIPServletOutputStream(response.getOutputStream());

////用GZIPServletOutputStream对象作为参数,构造PrintWriter对象

pw = new PrintWriter(gzipsos);

}

/**

* 重写setContentLength()方法,以避免Content-Length实体报头所指出的长度

* 和压缩后的实体正文长度不匹配

*/

@Override

public void setContentLength(int len){}

@Override

public ServletOutputStream getOutputStream() throws IOException

{

return gzipsos;

}

@Override

public PrintWriter getWriter() throws IOException

{

return pw;

}

/**

* 过滤器调用这个方法来得到GZIPOutputStream对象,以便完成将压缩数据写入输出流的操作

*/

public GZIPOutputStream getGZIPOutputStream()

{

return gzipsos.getGZIPOutputStream();

}

}

3 CompressionFilter.java

是过滤器类 使用CompressionResponseWrapper对象来实现对响应内容的压缩

package filter;

import java.io.IOException;

import java.util.zip.GZIPOutputStream;

import javax.servlet.Filter;

import javax.servlet.FilterChain;

import javax.servlet.FilterConfig;

import javax.servlet.ServletException;

import javax.servlet.ServletRequest;

import javax.servlet.ServletResponse;

import javax.servlet.http.HttpServletRequest;

import javax.servlet.http.HttpServletResponse;

public class CompressionFilter implements Filter

{

public void init(FilterConfig
filterConfig) throws ServletException{}

public void destroy(){}

@Override

public void doFilter(ServletRequest request, ServletResponse
response,

FilterChain chain) throws IOException, ServletException

{

HttpServletRequest httpReq = (HttpServletRequest) request;

HttpServletResponse httpResp = (HttpServletResponse) response;

String acceptEncodings = httpReq.getHeader("Accept-Encoding");

if (acceptEncodings != null && acceptEncodings.indexOf("gzip") > -1)

{

// 得到响应对象的封装类对象

CompressionResponseWrapper respWrapper = new CompressionResponseWrapper(

httpResp);

// 设置Content-Encoding实体报头,告诉浏览器实体正文采用了gzip压缩编码

respWrapper.setHeader("Content-Encoding", "gzip");

chain.doFilter(httpReq, respWrapper);

//得到GZIPOutputStream输出流对象

GZIPOutputStream gzipos = respWrapper.getGZIPOutputStream();

//调用GZIPOutputStream输出流对象的finish()方法完成将压缩数据写入

//响应输出流的操作,无须关闭输出流

gzipos.finish();

}

else

{

chain.doFilter(httpReq, httpResp);

}

}

}

4 添加CompressionFilter的xml配置

注意 CompressionFilter过滤器的配置应该放在GuestbookFilter过滤器的前面

<filter>

<filter-name>CompressionFilter</filter-name>

<filter-class>filter.CompressionFilter</filter-class>

</filter>

<filter-mapping>

<filter-name>CompressionFilter</filter-name>

<url-pattern>*.jsp</url-pattern>

<url-pattern>*.html</url-pattern>

</filter-mapping>

5 实验测试

看页面感觉不到CompressionFilter过滤器是否起作用了

在命令提示符窗口中输入:

telnet localhost 8080

然后再输入:

GET /GZIPFilter/index.jsp HTTP/1.1

Host:localhost

Accept-Encoding:gzip

连续输入两次回车后 如果看到一堆乱码 就说明CompressionFilter过滤器已经起作用了
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