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Servlet源码分析【转】

2015-09-17 16:43 417 查看
有点长,看完需要耐心.

Servlet API的核心就是javax.servlet.Servlet接口,所有的Servlet 类(抽象的或者自己写的)都必须实现这个接口。在Servlet接口中定义了5个方法,其中有3个方法是由Servlet 容器在Servlet的生命周期的不同阶段来调用的特定方法。

先看javax.servlet.servlet接口源码:

Java代码

package javax.servlet; //Tomcat源码版本:6.0.20

import java.io.IOException;

public interface Servlet {

//负责初始化Servlet对象。容器一旦创建好Servlet对象后,就调用此方法来初始化Servlet对象

public void init(ServletConfig config) throws ServletException;

//方法负责响应客户的请求,提供服务。当容器接收到客户端要求访问特定的servlet请求时,就会调用Servlet的service方法

public void service(ServletRequest req, ServletResponse res) throws ServletException, IOException;

//Destroy()方法负责释放Servlet 对象占用的资源,当servlet对象结束生命周期时,servlet容器调用此方法来销毁servlet对象.

public void destroy();

// 说明:Init(),service(),destroy() 这三个方法是Servlet生命周期中的最重要的三个方法。

// 返回一个字符串,在该字符串中包含servlet的创建者,版本和版权等信息

public String getServletInfo();

// GetServletConfig: 返回一个ServletConfig对象,该对象中包含了Servlet初始化参数信息

public ServletConfig getServletConfig();

}

GenericServlet抽象类实现了Servlet接口,它只是通用的实现,与任何网络应用层协议无关。

同时,HttpServlet这个抽象类继承了GenericServlet抽象类,在Http协议上提供了通用的实现

查看GenericSerlvet抽象类源码:

Java代码

//抽象类GenericServlet实现了Servlet接口的同时,也实现了ServletConfig接口和Serializable这两个接口

public abstract class GenericServlet

implements Servlet, ServletConfig, java.io.Serializable {

//私有变量,保存 init()传入的ServletConfig对象的引用

private transient ServletConfig config;

//无参的构造方法

public GenericServlet() { }

------------------------------------

以下方法实现了servlet接口中的5个方法

实现Servlet接口方法开始

------------------------------------

// 实现接口Servlet中的带参数的init(ServletConfig Config)方法,将传递的ServletConfig对象的引用保存到私有成员变量中, 通过含参的init方法实现组合注入 然后通过无参的init方法初始化

使得GenericServlet对象和一个ServletConfig对象关联.

同时它也调用了自身的不带参数的init()方法

public void init(ServletConfig config) throws ServletException {

this.config = config;

this.init(); //调用了无参的 init()方法

}

//无参的init()方法

public void init() throws ServletException {}

//空实现了destroy方法

public void destroy() { }

//实现了接口中的getServletConfig方法,返回ServletConfig对象

public ServletConfig getServletConfig()

{ return config; }

//该方法实现接口<Servlet>中的ServletInfo,默认返回空字符串

public String getServletInfo() {

return ""; }

//唯一没有实现的抽象方法service(),仅仅在此声明。交由子类去实现具体的应用

//在后来的HttpServlet抽象类中,针对当前基于Http协议的Web开发,HttpServlet抽象类具体实现了这个方法

//若有其他的协议,直接继承本类后实现相关协议即可,具有很强的扩展性

public abstract void service(ServletRequest req, ServletResponse res)

throws ServletException, IOException;

------------------------------------

实现Servlet接口方法结束

------------------------------------

---------------------------------------------

*以下四个方法实现了接口ServletConfig中的方法

实现ServletConfig接口开始

---------------------------------------------

*/



//该方法实现了接口<ServletConfig>中的getServletContext方法,用于返回servleConfig对象中所包含的servletContext方法

public ServletContext getServletContext() {

return getServletConfig().getServletContext();

}

//获取初始化参数

public String getInitParameter(String name) {

return getServletConfig().getInitParameter(name);

}

//实现了接口<ServletConfig>中的方法,用于返回在web.xml文件中为servlet所配置的全部的初始化参数的值

public Enumeration getInitParameterNames() {

return getServletConfig().getInitParameterNames();

//获取在web.xml文件中注册的当前的这个servlet名称。没有在web.xml 中注册的servlet,该方法直接放回该servlet的类名。

//法实现了接口<ServleConfig>中的getServletName方法

public String getServletName() {

return config.getServletName();

}

---------------------------------------------

实现ServletConfig接口结束

---------------------------------------------

public void log(String msg) {

getServletContext().log(getServletName() + ": "+ msg);

}

public void log(String message, Throwable t) {

getServletContext().log(getServletName() + ": " + message, t);

}

}

HttpServlet是继承了GenericServlet抽象类的一个抽象类,但是他的里面并没有任何抽象方法,这就是说他并不会强迫我们去做什么。我们只是按需选择,重写HttpServlet中的的部分方法就可以了。

下面是抽象类HttpServlet的源码:

Java代码

public abstract class HttpServlet extends GenericServlet

implements java.io.Serializable

{

private static final String METHOD_GET = "GET";

private static final String METHOD_POST = "POST";

......

* Does nothing, because this is an abstract class.

* 抽象类HttpServlet有一个构造函数,但是空的,什么都没有

public HttpServlet() { }

/*分别执行doGet,doPost,doOpitions,doHead,doPut,doTrace方法

在请求响应服务方法service()中,根据请求类型,分贝调用这些doXXXX方法

所以自己写的Servlet只需要根据请求类型覆盖响应的doXXX方法即可。

*/

//doXXXX方法开始

protected void doGet(HttpServletRequest req, HttpServletResponse resp)

throws ServletException, IOException

{

String protocol = req.getProtocol();

String msg = lStrings.getString("http.method_get_not_supported");

if (protocol.endsWith("1.1")) {

resp.sendError(HttpServletResponse.SC_METHOD_NOT_ALLOWED, msg);

} else {

resp.sendError(HttpServletResponse.SC_BAD_REQUEST, msg);

}

}

protected void doHead(HttpServletRequest req, HttpServletResponse resp)

protected void doPost(HttpServletRequest req, HttpServletResponse resp)

throws ServletException, IOException

{

String protocol = req.getProtocol();

String msg = lStrings.getString("http.method_post_not_supported");

if (protocol.endsWith("1.1")) {

resp.sendError(HttpServletResponse.SC_METHOD_NOT_ALLOWED, msg);

} else {

resp.sendError(HttpServletResponse.SC_BAD_REQUEST, msg);

}

}

protected void doPut(HttpServletRequest req, HttpServletResponse resp)

protected void doOptions(HttpServletRequest req, HttpServletResponse resp)

protected void doTrace(HttpServletRequest req, HttpServletResponse resp)

protected void doDelete(HttpServletRequest req, HttpServletResponse resp)

//doXXXX方法结束



//重载的service(args0,args1)方法

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 = req.getDateHeader(HEADER_IFMODSINCE);

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);

}

}

//实现父类的service(ServletRequest req,ServletResponse res)方法

//通过参数的向下转型,然后调用重载的service(HttpservletRequest,HttpServletResponse)方法

public void service(ServletRequest req, ServletResponse res)

throws ServletException, IOException

{

HttpServletRequest request;

HttpServletResponse response;



try {

request = (HttpServletRequest) req; //向下转型

response = (HttpServletResponse) res; //参数向下转型

} catch (ClassCastException e) {

throw new ServletException("non-HTTP request or response");

}

service(request, response); //调用重载的service()方法

}

......//其他方法

}

值得一说的是,很多介绍servlet的书中,讲解servlet第一个实例时候,都习惯去覆盖HttpServlet的service(HttpServletRequest request,HttpServletResponse response)方法来演示servlet.

当然,直接覆盖sevice()方法,作为演示,可以达到目的。 因为servlet首先响应的就是调用service()方法,直接在此方法中覆盖没问题。但在实际的开发中,我们只是根据请求的类型,覆盖响应的doXXX方法即可。最常见的是doGet和doPost方法。

从HtttpServlet的源码中关于service() 方法的实现,可以看出,它最终也是根据请求类型来调用的各个doxxx 方法来完成响应的。如果自己写的servlet覆盖了service()方法,若没对相应的请求做处理,则系统无法调用相关的doxxx方法来完成提交的请求任务。

---------------------------------------------------------------------/////////////////////////////////////////////////////////////////////////

在javax.servlet.Servlet接口中,定义了针对Servlet生命周期最重要的三个方法,按照顺序,依次是init(),Serveice()和destroy()这三个方法.

Servlet初始化阶段,包括执行如下四个步骤:

1. servlet容器(如tomcat)加载servlet类,读入其.class类文件到内存

2. servlet容器开始针对这个servlet,创建ServletConfig对象

3. servlet容器创建servlet对象

4. servlet容器调用servlet对象的init(ServletConfig config)方法,在这个init方法中,建立了sevlet对象和servletConfig对象的关联,执行了如下的代码:

Java代码

public void init(ServletConfig config) throws ServletException

{

this.config = config; //将容器创建的servletConfig 对象传入,并使用私有成员变量引用该servletConfig对象

this.init();

}

通过以上的初始化步骤建立了servlet对象和sevletConfig对象的关联,而servletConfig对象又和当前容器创建的ServleContext对象获得关联.

运行时阶段:

当容器接受到访问特定的servlet请求时,针对这个请求,创建对应的ServletRequest对象和ServletResponse对象,并调用servlet的service()方法,service()根据从ServletRequest对象中获得客户的请求信息

并将调用相应的doxxx方法等进行响应,再通过ServletResponse对象生成响应结果,然后发送给客户端,最后销毁创建的ServletRequest 和ServletResponse

销毁阶段:

只有当web应用被终止时,servlet才会被销毁。servlet容器现调用web应用中所有的Servlet对象的destroy()方法,然后再销毁这些servlet对象,此外,容器还销毁了针对各个servlet所创建的相关联的serveltConfig对象

以下程序代码演示了Servlet对象的生命周期:

Java代码

/*

* 本程序代码演示了Servlet周期中init()、serveic()、destroy() 三个方法的调用的情况

* Author: Laurence Luo

* Date; 2009-10-21

package com.longweir;





import javax.servlet.*;

import javax.servlet.http.*;

import java.io.*;



public class LifeServlet extends HttpServlet

{

private int initvar=0;

private int servicevar=0;

private int destroyvar=0;

private String name;



//覆盖父类的销毁方法,加入销毁的计数器

public void destroy()

{

destroyvar++;

System.out.println(name+">destroy()被销毁了"+destroyvar+"次");

}





//覆盖父类的init(ServletConfig config)方法 加入计数

/* public void init(ServletConfig config) throws ServletException

{

super.init(config); //调用父类的带参数的init方法

name=config.getServletName();

initvar++;

System.out.println(name+">init():Servlet 被初始化了"+initvar+"次");



}*/





/* 根据分析GenericServlet的源码,其init(ServletConfig config)方法最终还是会调用了不带参数的init()方法,

* 所以也可以在自己编写的的servlet中覆盖不带参数的init()方法来加入统计计数

*/



public void init() //覆盖父类的不带参数的初始化方法

{

initvar++;

//name=getServleConfig.getServletNmae();

name=getServletName(); //直接返回

System.out.println(name+"init(): servlet被初始化了了 "+initvar+"次");

}

*/





public void service(HttpServletRequest request,HttpServletResponse response) throws ServletException,IOException

{

servicevar++; //请求服务计数器自增

System.out.println(name+">service():servlet共响应了"+servicevar+"请求");



String content1="初始化次数: "+initvar;

String content2="销毁次数: "+destroyvar;

String content3="请求服务次数 "+servicevar;

response.setContentType("text/html;charset=GBK");

PrintWriter out=response.getWriter();

out.print("<html><head><title>LifeServlet</title></head>");

out.print("<body>");

out.print("<h1>"+content1+"</h1><br>");

out.print("<h1>"+content2+"</h1><br>");

out.print("<h1>"+content3+"</h1><br>");

out.print("</body>");

out.print("</head>");

out.close();

}



}

之前提到servlet 生命周期中的三个阶段,第一个阶段中servlet容器会执行init方法来初始化一个servlet.

init方法和destroy这两个方法在servlet生命周期中之执行一次。servlet容器(或者说是servlet引擎)创建了servlet实例对象后立即调用该init方法。

Init方法是在servlet对象被创建后,再由servlet容器调用的方法,其执行位于构造方法之后,在执行init方法时,会传递一个serveltConfig对象。

所以,如果要在初始代码中用到servletConfig对象,则这些初始操作只能在init方法中编写,不能在构造方法中编写.

Java代码

GenericServlet中关于init方法的示意源码:



public void init(ServletConfig config) throws ServletException

{

this.config=config;

......



}

如果在要在自己编写的servlet类中增加一些额外的初始化功能,则必须覆盖GenricServlet类的init(ServletConfig config)方法,如果覆盖后,父类的init(ServletConfig config)方法就不会被调用。GenericServlet类中有些方法依赖init方法执行的结果,例如

Java代码

getServletName()方法:



public ServletContext getServeltContext()

{

return config.getServletContext;

}

这里的config对象的引用就来自Init(ServletConfig config)执行的结果.

所以如果子类需要覆盖父类的init(ServletConfig config)方法,则首先要调用父类的init(ServletConfig config)方法,也就是先加入 super.init(config) 语句来先执行父类的方法.否则,会产生空指针异常 java.lang.NullPointerException ,因为config对象的引用为空。

为了避免这样的情况的产生,GenericServlet的设计人员 在GenericServlet中又定义了一个无参数的init()空方法. 且在init(servletConfig config)方法最后也调用了这个无参的空方法

Java代码

public void init(ServletConfig config) throws ServletException

{

this.config=config;

init();

}

所以,我们只需覆盖这个无参的init方法加入自己的初始代码即可,而无需覆盖带参数的父类的init方法.

如果有多个重载的init方法,对以servlet而言,servlet容器始终就之调用servlet接口中的那个方法:init(ServletConfig config) (当然也会执行已经覆盖的无参的init()方法),其他的覆盖的init方法不会执行。

分析 2中关于servlet生命周期的那个例子程序中的一个代码:

Java代码

//覆盖父类的init(ServletConfig config)方法 加入计数

public void init(ServletConfig config) throws ServletException

{

super.init(config); //调用父类的init方法



name=config.getServletName();

initvar++;

System.out.println(name+">init():Servlet 被初始化了"+initvar+"次");



}





/* 父类的带参数的init(ServletConfig config)方法最终还是会调用了不带参数的init()方法,

* 所以也可以在自己的servlet中覆盖不带参数的init()方法来加入自己的统计参数代码

*/

public void init() //覆盖父类的不带参数的初始化方法

{



//name=getServleConfig.getServletNmae(); //因为已经实现了servletConfig接口,则直接调用其方法即可

name=getServletName(); //直接返回

initvar++;

System.out.println(name+"init(): servlet被初始化了了 "+initvar+"次");

}

观察GenericServlet源码中关于service()方法的实现:

Java代码

//实现父类的service(ServletRequest req,ServletResponse res)方法

//通过参数的向下转型,然后调用重载的service(HttpservletRequest,HttpServletResponse)方法



public void service(ServletRequest req, ServletResponse res)

throws ServletException, IOException

{

HttpServletRequest request;

HttpServletResponse response;



try {

request = (HttpServletRequest) req; //向下转型

response = (HttpServletResponse) res; //向下转型

} catch (ClassCastException e) {

throw new ServletException("non-HTTP request or response");

}

service(request, response); //调用重载的service(HttpServelertRequest,HttpServletResponse)方法

}

//重载的service(HttpServletRequest req, HttpServletResponse resp)方法

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 = req.getDateHeader(HEADER_IFMODSINCE);

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);

}

}

在抽象类中GenericServlet中service()是一个抽象方法,但在HttpServlet中对这个方法进行了实现。

servlet接口中定义的service()方法中的两个参数分别是servletRequest 和 ServletResponse 这两个类型。当前的http请求,如果需要在这个service()方法内部使用http消息特有的功能,也就是要调用HttpServletRequest 和HttpServletResponse来中定义的方法时,需要将请求和响应对象进行一个类型的转换,所以,在GenericServlet中,使用了两个方法来共同完成这个工作。

实现父类GenericServlet中的service(ServltRequest req,ServeltResponse res)抽象方法



Java代码

public void service(ServletRequest req, ServletResponse res)

throws ServletException, IOException

{

HttpServletRequest request;

HttpServletResponse response;



try {

request = (HttpServletRequest) req; //向下转型

response = (HttpServletResponse) res; //向下转型

} catch (ClassCastException e) {

throw new ServletException("non-HTTP request or response");

}

service(request, response); //这里是调用重载的service(HttpServelertRequest,HttpServletResponse)方法

}

service(HttpServelertRequest,HttpServletResponse)方法:

//重载的service(HttpServletRequest req, HttpServletResponse resp)方法 ,注意参数类型



Java代码

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 = req.getDateHeader(HEADER_IFMODSINCE);

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);

}

}
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