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JavaWeb三大组件之Servlet学习

平时直接用springmvc较多，都没怎么接触底层的Servlet，导致对一些基本的知识点了解都不够，所以今天专门的抽出时间来学习一下

带着问题出发，看下可以怎么玩

如何自定义一个Servlet
自定义的Serlvet如何工作
servlet的优先顺序怎么判定
servlet匹配是怎样的 (url-mapping...）
如何获取参数（get请求参数，post请求参数，上传文件）
如何返回数据（返回页面，返回文件，返回二进制）
请求头和返回头的设置

I. 基本知识点

1. 什么是Servlet

Servlet是JavaWeb的三大组件之一，它属于动态资源。Servlet的作用是处理请求，服务器会把接收到的请求交给Servlet来处理，在Servlet中通常需要：

接受请求
处理请求
完成响应

2. 怎么玩Servlet

一般来讲，创建一个自定义的Servlet有两个步骤，在web.xml中配置serverlt的声明；实现Servlet接口，实现自定义的Servlet逻辑

一个简单的case如下

web.xml中，添加配置


    doc-servlet
    com.yihui.study.DocServlet
    0


    doc-servlet
    /study/*

实现自定义Servlet

public class DocServlet extends HttpServlet {

    protected void doGet(HttpServletRequest req, HttpServletResponse resp)
            throws ServletException, IOException {
        resp.setCharacterEncoding("utf-8");
        PrintWriter writer = resp.getWriter();
        writer.append("这是一个自定义servlet")
                .append("emoj?==").flush();
        System.out.println("hereher!!!!");
    }
}

上面这个Servlet，实现了拦截 /study 下的所有请求，然后返回一段文本，上面作为演示，具体的展开下面说明

3. Servlet接口说明

上面是直接继承了HttpServlet，可能没法完全的暴露一个Servlet的具体接口有哪些，以及它的生命周期是怎样的，接下来则直接针对源头进行说明

public interface Servlet {
    // 初始化
    public void init(ServletConfig config) throws ServletException;
    
    // 获取配置信息
    public ServletConfig getServletConfig();
    
    // 处理请求
    public void service(ServletRequest req, ServletResponse res)
	throws ServletException, IOException;
	
	  // Returns information about the servlet, such as author, version, and copyright
    public String getServletInfo();
    
    // 销毁
    public void destroy();
}

五个方法，从命名也可以看出对应的生命周期

首先是创建： init() 方法被创建
创建完毕之后，请求来了，分给 service方法，执行对应的业务逻辑
最后不想玩了，就销毁掉，此时触发 destroy方法

说明

在Servlet被创建后，服务器会马上调用Servlet的void init(ServletConfig)方法。请记住， Servlet出生后马上就会调用init()方法，我们可以把一些对Servlet的初始化工作放到init方法中，今后所有分配到这个Servlet的请求，都是公用这个Servlet的

4. ServletConfig

init()方法的参数

ServletConfig对象对应web.xml文件中的元素。例如你想获取当前Servlet在web.xml文件中的配置名，那么可以使用servletConfig.getServletName()方法获取

String getServletName()：获取Servlet在web.xml文件中的配置名称，即指定的名称； 
ServletContext getServletContext()：用来获取ServletContext对象，ServletContext会在后面讲解； 
String getInitParameter(String name)：用来获取在web.xml中配置的初始化参数，通过参数名来获取参数值； 
Enumeration getInitParameterNames()：用来获取在web.xml中配置的所有初始化参数名称；

5. ServletRequest

请求对象，可以从其中获取请求数据，请求头等

内部提供的方法挺多，通常我们最关心的有:

获取参数: javax.servlet.ServletRequest#getParameter
获取头 : javax.servlet.http.HttpServletRequest#getHeader
获取cookie: javax.servlet.http.HttpServletRequest#getCookies
获取请求 : javax.servlet.http.HttpServletRequest#getRequestURI
...

还有一个比较重要的就是指定字符编码，如我们通常要求提交的参数满足utf8编码，这时就可以如下设置

// javax.servlet.ServletRequest#setCharacterEncoding
request.setCharacterEncoding("utf-8");

如我们最常用的一个spring的fitler，关键代码如下

// org.springframework.web.filter.CharacterEncodingFilter#doFilterInternal
// 
@Override
protected void doFilterInternal(
		HttpServletRequest request, HttpServletResponse response, FilterChain filterChain)
		throws ServletException, IOException {

	if (this.encoding != null && (this.forceEncoding || request.getCharacterEncoding() == null)) {
		request.setCharacterEncoding(this.encoding);
		if (this.forceEncoding) {
			response.setCharacterEncoding(this.encoding);
		}
	}
	filterChain.doFilter(request, response);
}

6. ServletResponse

返回对象，返回响应给调用方的结构，设置返回头

返回数据给调用方，主要就是利用这个东西了，内部提供的方法也不少，我们主要关心的其实也并不太多

设置返回头：javax.servlet.http.HttpServletResponse#setHeader
添加cookie: javax.servlet.http.HttpServletResponse#addCookie
重定向 : javax.servlet.http.HttpServletResponse#sendRedirect
异常 : javax.servlet.http.HttpServletResponse#sendError
设置ContentType: javax.servlet.ServletResponse#setContentType
设置返回流: javax.servlet.ServletResponse#getOutputStream, javax.servlet.ServletResponse#getWriter
设置编码: javax.servlet.ServletResponse#setCharacterEncoding

II. 进阶

1. web.xml中配置

这个配置，主要针对 Servlet 的顺序指定，URL匹配这两个问题，所以有必要研究下这个配置中的说明

通常web.xml的配置，下面两个是必须的



    
    ServletDemo
    
    com.xxx.ServletDemo



    
    ServletDemo
    
    /servlet

其中 servlet-mapping 指定映射的路径，满足条件的会匹配对应的Servlet，匹配规则有以下几个定义

必须 / 开头
/servlet 表示精确匹配
- http://localhost:8088/servlet 匹配
- http://localhost:8088/servlets 不匹配
- http://localhost:8088/servlet/123 不匹配
/servlet/* 表示目录匹配，所有servlet路径开头的都可以匹配
- http://localhost:8088/servlet 匹配
- http://localhost:8088/servlet/123 匹配
- http://localhost:8088/servlet/123/123 匹配
- http://localhost:8088/servlets 不匹配
/*.do 表示扩展名匹配，所有以 .do 结尾的匹配

既然这个url匹配支持模糊匹配，那么问题来了，如果两个servlet都匹配了这个path路径，那么到底是哪个处理呢？

注意到前面有个配置参数：load-on-startup

当值为0或者大于0时，表示容器在应用启动时就加载这个servlet；
当是一个负数时或者没有指定时，则指示容器在该servlet被选择时才加载
正数的值越小，启动该servlet的优先级越高

注意这个参数是加载顺序，而不是最终的匹配顺序

那么匹配顺序的优先级是：

精确路径匹配
- 比如servletA 的url-pattern为 /test，servletB的url-pattern为 /* ，这个时候，如果我访问的url为http://localhost/test ，这个时候容器就会先进行精确路径匹配，发现/test正好被servletA精确匹配，那么就去调用servletA，也不会去理会其他的servlet了
最长路径匹配
- servletA的url-pattern为/test/，而servletB的url-pattern为/test/a/，此时访问http://localhost/test/a时，容器会选择路径最长的servlet来匹配，也就是这里的servletB
扩展匹配，如果url最后一段包含扩展，容器将会根据扩展选择合适的servlet
如果前面三条规则都没有找到一个servlet，容器会根据url选择对应的请求资源，即匹配defaultServlet

2. 参数获取

参数获取，则主要区分get请求参数，post提交表单，上传的文件了

a. 通过 getQueryString

这种获取参数的方式，只能获取url上面的参数，无法获取到post的表单内容

String str = req.getQueryString();

b. 通过 getParameter

// 返回所有的请求参数
javax.servlet.ServletRequest#getParameterMap

这种使用姿势，和我们在SpringMVC中常见的基本一致

c. 通过 getInputStream

获取请求流，一般的使用姿势如下

InputStream stream = req.getInputStream();
byte[] bytes = new byte[stream.available()];
stream.read(bytes);
String str = new String(bytes);

然后就需要自己对上面的请求参数进行处理了；两厢对比，常规的获取方法，直接使用 getParameter方式更加优雅

注意

通过getInputStream方式获取了请求数据之后，再通过 getParameter获取不到参数的，也好理解，请求的流，被你读取之后，其他的地方就无法获取流中的数据了

d. 获取上传的文件

从请求参数中获取上传的文件，网上随意搜索了一下，发现大部分都使用apache的fileupload包，其实处理的依然是inputstream这个请求流，只是逻辑比较复杂，粗略的翻看了一下源码，发现这一块还挺有意思的，准备单独的深入看一下

3. 数据返回

返回数据，前面介绍HttpServletResponse的时候，就给出了两个方法

a. getWriter

public PrintWriter getWriter() throws IOException;

b. getOutputStream

public ServletOutputStream getOutputStream() throws IOException;

下面简单说一下上面的区别

PrintWriter	ServletOutputStream
字符流返回	字节流返回
需要字符编码	字节流直接返回（返回文件就很占优势了）

说明

上面两种方式互斥，只能使用其中一种case
Servlet程序向ServletOutputStream或PrintWriter对象中写入的数据将被Servlet引擎获取，Servlet引擎将这些数据当作响应消息的正文，然后再与响应状态行和各响应头组合后输出到客户端
Serlvet的service方法结束后，Servlet引擎将检查getWriter或getOutputStream方法返回的输出流对象是否已经调用过close方法，如果没有，Servlet引擎将调用close方法关闭该输出流对象

4. 返回头设置

常见的请求头和返回头设置，对于servlet而言也是比较常见的，一般常见的几个设置

是否缓存，缓存时间
设置cookie
设置 corss-origin 相关，以支持跨域
设置 content-type ...

而实际的使用也比较简单了，如下即可

# javax.servlet.http.HttpServletResponse#addHeader
response.addHeader("Content-Type", "text/html; charset=UTF-8");

III. 实例测试

创建一个自定义的嗯Servlet，然后拦截所有 /study 下面的请求

public class DocServlet extends HttpServlet {

    protected void doGet(HttpServletRequest req, HttpServletResponse resp)
            throws ServletException, IOException {
        resp.setCharacterEncoding("utf-8");
        PrintWriter writer = resp.getWriter();
        writer.append("这是一个自定义servlet")
                .append("emoj?==").flush();
        System.out.println("hereher!!!!");
    }

    protected void doPost(HttpServletRequest req, HttpServletResponse res) throws IOException {
        Map map = req.getParameterMap();
        System.out.println("arg: " + map);
        res.getWriter().append("success").flush();
    }
}

对应的xml配置如下

 
    doc-servlet
    com.yihui.study.DocServlet
    2


    doc-servlet
    /study/*

实测演示：

IV. 其他

参考

servlet详解(第一篇)

声明

尽信书则不如，已上内容，纯属一家之言，因本人能力一般，见解不全，如有问题，欢迎批评指正

JavaWeb三大组件之Servlet学习

JavaWeb三大组件之Servlet学习

I. 基本知识点

1. 什么是Servlet

2. 怎么玩Servlet

3. Servlet接口说明

4. ServletConfig

5. ServletRequest

6. ServletResponse

II. 进阶

1. web.xml中配置

2. 参数获取

a. 通过 getQueryString

b. 通过 getParameter

c. 通过 getInputStream

d. 获取上传的文件

3. 数据返回

a. getWriter

b. getOutputStream

4. 返回头设置

III. 实例测试

IV. 其他

参考

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