Java Servlet简介

Java Servlet简介 由David发表在天码营

什么是Servlet

在Java世界里，Servlet技术用来创建Web应用程序——本质上来说，Servlet是运行于服务器端的Java程序，它能够接受客户端发起的HTTP请求并动态地生成页面内容，Servlet最初是对任意客户端-服务端通讯协议的一层抽象，但在Web技术蓬勃发展的互联网时代，它几乎已经完全和HTTP通讯协议绑定在一起使用，所以我们常用的术语Servlet——是"HTTP Servlet"的缩写。开发者可以基于Servlet在Java平台上开发动态Web应用程序，基于收到的HTTP请求生成响应内容，HTTP响应内容可以是纯文本、HTML、XML、JSON格式的数据。

Servlet API是Java EE规范的一部分，它定义在命名空间javax.servlet，javax.servlet.http，是Web开发中最常用到的部分。通常Servlet会应用在如下场景中：

• 处理从浏览器页面中提交的HTML表单数据
• 根据HTTP请求信息，动态生成HTTP响应内容。例如：根据HTTP请求数据从数据库中读取不同的内容并返回
• 使用Cookie或URL重写技术在无状态的HTTP协议之上实现对客户端状态的管理。例如：用户系统（登录一次后可以访问站点下的所有页面而无需重复登录）、电商网站的购物车功能

Servlet v.s. CGI

在传统的Web服务器开发领域，支持动态生成内容的技术是CGI（Common Gateway Interface）。CGI技术定义了一系列语言无关的接口，Web服务器可以单独启动进程来获取HTTP请求数据、向标准输出写入数据来生成动态内容。

Servlet除了运行于Java平台中，相比于古老的CGI技术，还拥有一系列优势：

• Servlet运行于Java平台之上（JVM），不需要运行于独立的进程之中
• Servlet在内存中只有一份“拷贝”，并发访问的HTTP请求会共享访问同一个Servlet对象
• Servlet运行于JVM之上的Servlet容器中，这是一个有严格安全保护措施的沙箱（sandbox）

第一个Servlet程序：Hello World

下面是一个最简单的Servlet程序。

import java.io.IOException;
import javax.servlet.ServletException;
import javax.servlet.annotation.WebServlet;
import javax.servlet.http.HttpServlet;
import javax.servlet.http.HttpServletRequest;
import javax.servlet.http.HttpServletResponse;

@WebServlet("/index")
public class HelloServlet extends HttpServlet {
    protected void doGet(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response)
            throws ServletException, IOException {
        response.getWriter().append("Hello World!");
    }
}

这段代码阐明了Servlet的几个要素：

• 在程序实现的角度，一个Servlet是实现了javax.servlet.Servlet接口（针对HTTP通讯协议，可以是更加具体的javax.servlet.http.HttpServlet抽象类）的子类

• doGet()方法中定义了处理HTTP GET请求的动作，在例子中是将"Hello World!"作为相应内容返回

• HttpServletRequest对象中封装了HTTP请求信息，通过该对象可以访问HTTP请求数据（Header，表单，URL等等）
• HttpServletResponse可以用来生成HTTP响应内容，这里仅仅是写入了一个字符串
• @WebServlet("/index")注解表明只有请求的路径是/index（例如[http://localhost:8080/index](http://localhost:8080/index)）时，才会执行该Servlet生成返回内容

Servlet容器

为了让Servlet程序运行起来，我们仍然需要将其部署在Servlet容器中。Servlet容器是Web服务器和Servlet进行通讯的主要构件，它的主要职责包括：

• 管理Servlet程序的生命周期
• 将URL映射到指定的Servlet进行处理
• 与Servlet程序合作处理HTTP请求——根据HTTP请求生成HttpServletResponse对象并传递给Servlet进行处理，将Servlet中的HttpServletResponse对象生成的内容返回给浏览器
• 并发请求的多线程处理、线程池管理
• Session管理，HTTP缓存等

将这些公共的任务抽象到Servlet容器这个构件中，也有利于开发者专注于业务逻辑（也就是Servlet中处理请求的具体响应方法，doGet(), doPost()等）

Servlet处理机制

Servlet容器监听某网络端口，接受并读取客户端发送而来的HTTP请求后，将其分发至指定的Servlet进行处理，Servlet的service()方法的两个参数HttpServletRequest和HttpServletResponse正是对HTTP请求和响应的封装，Servlet接受请求后，可以进行响应的处理：

图中的四种处理响应的方式，都是通过HttpServletResponse对象来完成的：

Servlet生命周期

Servlet依托于Servlet容器运行，它包含三个方法，他们分别在特定的时机被Servlet容器所调用：

• init()，当Servlet第一次被容器加载进入内存后调用，一般用于载入一些特定的资源和配置
• service()，一旦有对应URL的HTTP请求访问即被调用，它会根据HTTP请求中的method信息将请求分发至相应的方法进行处理（doGet(), doPost()），service方法一般不需要开发者重写。
• destroy()，Servlet被销毁时调用，一般用来释放、清理资源

开发者可以通过重写Servlet生命周期中对应的方法来实现特定的功能，例如在init()方法中从配置文件里读取配置信息、在destroy()方法中释放数据库连接资源，而Servlet自身处理HTTP请求的逻辑则需要重载service()方法。HTTP协议中规定的方法有很多，为了防止在service()中使用过多的if来处理各种方法的响应逻辑，HttpServlet添加了doGet()，doPost()用于处理相应的HTTP方法。

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