Servlet基础

Servlet 是什么？

Java Servlet 是运行在 Web 服务器或应用服务器上的程序，它是作为来自 Web 浏览器或其他 HTTP 客户端的请求和 HTTP 服务器上的数据库或应用程序之间的中间层。

使用 Servlet，您可以收集来自网页表单的用户输入，呈现来自数据库或者其他源的记录，还可以动态创建网页。

Java Servlet 通常情况下与使用 CGI（Common Gateway Interface，公共网关接口）实现的程序可以达到异曲同工的效果。但是相比于 CGI，Servlet 有以下几点优势：

性能明显更好。

Servlet 在 Web 服务器的地址空间内执行。这样它就没有必要再创建一个单独的进程来处理每个客户端请求。

Servlet 是独立于平台的，因为它们是用 Java 编写的。

服务器上的 Java 安全管理器执行了一系列限制，以保护服务器计算机上的资源。因此，Servlet 是可信的。

Java 类库的全部功能对 Servlet 来说都是可用的。它可以通过 sockets 和 RMI 机制与 applets、数据库或其他软件进行交互。

Servlet 架构

下图显示了 Servlet 在 Web 应用程序中的位置。

Servlet 任务

Servlet 执行以下主要任务：

读取客户端（浏览器）发送的显式的数据。这包括网页上的 HTML 表单，或者也可以是来自 applet 或自定义的 HTTP 客户端程序的表单。

读取客户端（浏览器）发送的隐式的 HTTP 请求数据。这包括 cookies、媒体类型和浏览器能理解的压缩格式等等。

处理数据并生成结果。这个过程可能需要访问数据库，执行 RMI 或 CORBA 调用，调用 Web 服务，或者直接计算得出对应的响应。

发送显式的数据（即文档）到客户端（浏览器）。该文档的格式可以是多种多样的，包括文本文件（HTML 或 XML）、二进制文件（GIF 图像）、Excel 等。

发送隐式的 HTTP 响应到客户端（浏览器）。这包括告诉浏览器或其他客户端被返回的文档类型（例如 HTML），设置 cookies 和缓存参数，以及其他类似的任务。

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。

现在让我们详细讨论生命周期的方法。

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。

init 方法的定义如下：

public void init() throws ServletException {
// 初始化代码...
}

service() 方法

service() 方法是执行实际任务的主要方法。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。

下面是该方法的特征：

public void service(ServletRequest request,
ServletResponse response)
throws ServletException, IOException{
}

service() 方法由容器调用，service 方法在适当的时候调用 doGet、doPost、doPut、doDelete 等方法。所以，您不用对 service() 方法做任何动作，您只需要根据来自客户端的请求类型来重写 doGet() 或 doPost() 即可。

doGet() 和 doPost() 方法是每次服务请求中最常用的方法。下面是这两种方法的特征。

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。

public void doGet(HttpServletRequest request,
HttpServletResponse response)
throws ServletException, IOException {
// Servlet 代码
}

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。

public void doPost(HttpServletRequest request,
HttpServletResponse response)
throws ServletException, IOException {
// Servlet 代码
}

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。destroy 方法定义如下所示：

public void destroy() {
// 终止化代码...
}

Servlet 实例

Servlet 是服务 HTTP 请求并实现 javax.servlet.Servlet 接口的 Java 类。Web 应用程序开发人员通常编写 Servlet 来扩展 javax.servlet.http.HttpServlet，并实现 Servlet 接口的抽象类专门用来处理 HTTP 请求。

Hello World 示例代码

下面是 Servlet 输出 Hello World 的示例源代码：

// 导入必需的 java 库
import java.io.*;
import javax.servlet.*;
import javax.servlet.http.*;

// 扩展 HttpServlet 类
public class HelloWorld extends HttpServlet {

private String message;

public void init() throws ServletException
{
// 执行必需的初始化
message = "Hello World";
}

public void 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>");
}

public void destroy()
{
// 什么也不做
}
}

编译 Servlet

让我们把上面的代码写在 HelloWorld.java 文件中，把这个文件放在 C:\ServletDevel（在 Windows 上）或 /usr/ServletDevel（在 UNIX 上）中，您还需要把这些目录添加到 CLASSPATH 中。

假设您的环境已经正确地设置，进入 ServletDevel 目录，并编译 HelloWorld.java，如下所示：

$ javac HelloWorld.java

如果 Servlet 依赖于任何其他库，您必须在 CLASSPATH 中包含那些 JAR 文件。在这里，我只包含了 servlet-api.jar JAR 文件，因为我没有在 Hello World 程序中使用任何其他库。

该命令行使用 Sun Microsystems Java 软件开发工具包（JDK）内置的 javac 编译器。为使该命令正常工作，您必须 PATH 环境变量中使用的 Java SDK 的位置。

如果一切顺利，上面编译会在同一目录下生成 HelloWorld.class 文件。下一节将讲解已编译的 Servlet 如何部署在生产中。

Servlet 部署

默认情况下，Servlet 应用程序位于路径 <Tomcat-installation-directory>/webapps/ROOT 下，且类文件放在 <Tomcat-installation-directory>/webapps/ROOT/WEB-INF/classes 中。

如果您有一个完全合格的类名称 com.myorg.MyServlet，那么这个 Servlet 类必须位于 WEB-INF/classes/com/myorg/MyServlet.class 中。

现在，让我们把 HelloWorld.class 复制到 <Tomcat-installation-directory>/webapps/ROOT/WEB-INF/classes 中，并在位于 <Tomcat-installation-directory>/webapps/ROOT/WEB-INF/ 的 web.xml 文件中创建以下条目：

<web-app>
<servlet>
<servlet-name>HelloWorld</servlet-name>
<servlet-class>HelloWorld</servlet-class>
</servlet>

<servlet-mapping>
<servlet-name>HelloWorld</servlet-name>
<url-pattern>/HelloWorld</url-pattern>
</servlet-mapping>
</web-app>

上面的条目要被创建在 web.xml 文件中的 <web-app>...</web-app> 标签内。在该文件中可能已经有各种可用的条目，但不要在意。

到这里，您基本上已经完成了，现在让我们使用 <Tomcat-installation-directory>\bin\startup.bat（在 Windows 上）或 <Tomcat-installation-directory>/bin/startup.sh（在 Linux/Solaris 等上）启动 tomcat 服务器，最后在浏览器的地址栏中输入http://localhost:8080/HelloWorld。如果一切顺利，您会看到下面的结果：