根据Servlet-API源码分析学习Servlet
Servlet
介于Servlet是Java Web开发的基础，因此好好看了一下Servlet3.0.1的源码，于是有了这篇记录。
Servlet架构图
Servlet和JSP是众多java EE定义的技术当中的两种，其他还有JMS，EJB等等，运行JEE程序需要一个JEE容器，如GlassFish、JBOSS、WebLogic等，Servlet\JSP也可以部署在JEE容器中，不过用Servlet/JSP容器已经足够了，而且比JEE容器更加轻量化，Tomcat和Jetty不属于JEE容器，不能运行EJB或JMS。
Servlet API概述
首先，下载Servlet-api源码，可以使用IDE，maven等方式，本文使用maven下载，命令如下（或者自行搜索下载源码）：
maven dependency:sources
servlet API中有4个Java包，包括：
-
javax.servlet 定义Servlet和Servlet容器之间的七月类和接口。
-
javax.servlet.http 定义HTTP Servlet与Serlvet容器之间的契约和接口
-
javax.servlet.annotation 包含对Servlet、Filter和Listener进行标注的注解。还为标注元件指定元数据。
-
javax.servlet.descriptor 包含为Web应用程序的配置星系提供编程式访问的类型。
javax.servlet包
不完整截图：
javax.servlet方法一览
Servlet包中的主要成员：
Servlet主要成员
Servlet接口是核心接口，是所有Serlvet都必须直接或间接实现的一个接口，Servlet接口定义了Servlet与Servlet容器之间的约定，总的来说就是Servlet容器会把Servlet类加载到内存中，并在Servlet实例中调用特定方法，在一个应用程序中，每个Servlet类型只能有一个实例。当用户的请求引发service方法，并给这个方法传入一个ServletRequest实例和一个ServletResponse实例。ServletRequest封装当前的HTTP请求，让开发者不必去解析和操作原始的HTTP数据，同理，ServletResponse表示当前用户的HTTP响应，它的作用是使得将响应回传给用户更容易。Servlet容器还为每个应用程序创建一个ServletContext实例。这个对象封装context（应用程序）的环境细节，而每个context只有一个ServletContext。每个Servlet实例还有一个封装Servlet配置信息的ServletConfig。
Servlet
下面先看看Servlet接口，（如果别人问你什么是Servlet，你可以告诉他，就是一个java接口，分分钟定义出来给你看，不过人们常说的Servlet应该是指任何实现了Servlet接口的类）看源码发现有234行（3.0.1版），仔细一看也就5个抽象方法，其他的全是注释，所以兄弟们，看源码不要虚，这就是传说中的和Servlet容器之间的约定（有没有很熟悉的感觉）：
Servlet接口
-
init 第一次请求我们编写的Serlvet时，Servlet容器调用此方法，后续不在调用，可以利用这个方法做一些初始化的工作。在调用这个方法时，Servlet容器会传递一个ServletConfig。一般会将这个ServletConfig赋给一个类级变量，以方便其他方法也可以使用这个对象。
-
service 每次用户请求service时，servlet容器都会调用这个方法，我们对请求的处理就是在这里完成的。
-
destroy 要销毁Servlet时，Servlet容器就会调用这个方法，它通常发生在卸载应用程序，或者关闭Servlet容器的时候，这里一般我们会写一些资源清理相关的代码。
Servlet中另外另个费生命周期的方法：getServletInfo和getServletConfig
-
getServletInfo 就是字面意思，返回Servlet的描述
-
getServletConfig 这个方法返回由Servlet容器传给init方法的ServletConfig，上面说了，一般在init方法中将ServletConfig赋给一个类级变量，免得本方法返回null。
PS:由于Servlet不是线程安全的，一个应用程序中所有的用户公用一个Servlet实例，因此不建议使用类级别的变量（只使用局部变量最好），除非是只读的或者java.utilconcurrent.atomic包中的成员。
Servlet基础应用程序
现在来写一个Servlet应用程序，写起来很简单，只要创建一个目录，并将Servlet类放在指定目录中就可以了，同时，如果要运行这个应用程序，你还需要安装一个Servlet容器，如Tomcat或者Jetty（安装方法自行搜索）。
编写Servlet应用
Servlet应用目录结构
以上为Servlet的目录结构，要编译servlet，类路径中还要有servlet API，tomcat容器中已经自带了servlet-api.jar。另外珍爱生命，还是用IDE来创建吧，博主试过，自己去一步一步创建配置虽说也可以，但是确实会花费不少时间，如果你就是要自己一步一步创建，觉得这样能学到更多东西，我只能说加油骚年！
应用程序中一般会有JSP、HTML、图像等其他资源，这些都应该放在应用程序的目录下面，并且经常放在子目录下，如上图，html放在html文件下，jsp放在jsp目录下。放在应用程序目录下的任何资源，用户可以通过资源的URL直接访问（放在应用程序目录下当然要可以访问了），如果希望某个资源可以被Servlet访问，但不能被用户访问，那就应该放在WEB-INF目录下（是不是找到该目录的作用了）。
import java.io.IOException;
import java.io.PrintWriter;
import javax.servlet.Servlet;
import javax.servlet.ServletConfig;
import javax.servlet.ServletException;
import javax.servlet.ServletRequest;
import javax.servlet.ServletResponse;
import javax.servlet.annotation.WebServlet;
//name可选，提供servlet名，关键urlPatterns指定匹配当前servlet的模式
@WebServlet(name="/FirstServlet",urlPatterns={ "/myapp" })
public class FirstServlet implements Servlet {
private transient ServletConfig config;
@Override
public void init(ServletConfig config) throws ServletException {
//将config给类变量，扩大使用范围
this.config=config;
}
@Override
public ServletConfig getServletConfig() {
return config;
}
@Override
public String getServletInfo() {
return "My Servlet";
}
@Override
public void service(ServletRequest request, ServletResponse response) throws ServletException, IOException {
String servletName=config.getServletName();
response.setContentType("text/html");
PrintWriter pw=response.getWriter();
pw.write("hello from "+servletName);
}
@Override
public void destroy() {}
}
以上程序部署完成，启动Servlet容器，就可以通过url在浏览器中访问了：
通过访问 http://localhost:8080/App01/FirstServlet
效果图
ServletRequest & ServletResponse
对于每一个HTTP请求，servlet容器会创建一个封装了HTTP请求的ServletRequest实例传递给servlet的service方法，ServletResponse则表示一个Servlet响应，其影藏了将响应发给浏览器的复杂性。通过ServletRequest的方法你可以获取一些请求相关的参数，而ServletResponse则可以将设置一些返回参数信息，并且设置返回内容。返回内容之前一般会调用setContentType方法设置响应的内容类型，如果没有设置，大多数浏览器会默认以html的形式响应，不过为了避免出问题，我们一般都设置该项。
值得注意的是ServletResponse中定义的getWriter方法，它返回可以将文本传给客户端的java.io.PrintWriter。在默认的情况下，PrintWriter对象使用ISO-8859-1编码，这有可能引起乱码。
以下为ServletRequest和ServletResponse的大部分方法：
ServletRequest
ServletResponse
ServletConfig
ServletConfig封装可以通过@WebServlet或者web.xml传给一个Servlet的配置信息，以这种方式传递的每一条信息都称做初始化信息，初始化信息就是一个个K-V键值对。为了从一个Servlet内部获取某个初始参数的值，init方法中调用ServletConfig的getinitParameter方法或getinitParameterNames方法获取，除此之外，还可以通过getServletContext获取ServletContext对象。方法签名：
ServletConfig
通过WebServlet传递配置信息示例：
WebServlet初始化参数
ServletContext
ServletContext是代表了Servlet应用程序。每个Web应用程序只有一个context。在分布式环境中，一个应用程序同时部署到多个容器中，并且每台Java虚拟机都有一个ServletContext对象。有了ServletContext对象后，就可以共享能通过应用程序的所有资源访问的信息，促进Web对象的动态注册，共享的信息通过一个内部Map中的对象保存在ServiceContext中来实现。保存在ServletContext中的对象称作属性。操作属性的方法：
ServletContext
GenericServlet
前面编写的Servlet应用中通过实现Servlet接口来编写Servlet，但是我们每次都必须为Servlet中的所有方法都提供实现，还需要将ServletConfig对象保存到一个类级别的变量中，GenericServlet抽象类就是为了为我们省略一些模板代码，实现了Servlet和ServletConfig，完成了一下几个工作：
- 将init方法中的ServletConfig赋给一个类级变量，使的可以通过getServletConfig来获取。
public void init(ServletConfig config) throws ServletException {
this.config = config;
this.init();
}
同时为避免覆盖init方法后在子类中必须调用super.init(servletConfig)，GenericServlet还提供了一个不带参数的init方法，当ServletConfig赋值完成就会被第带参数的init方法调用。这样就可以通过覆盖不带参数的init方法编写初始化代码，而ServletConfig实例依然得以保存（这难道不是适配器模式吗？）
-
为Servlet接口中的所有方法提供默认实现。
-
提供方法来包装ServletConfig中的方法。
用GenericServlet实现Servlet应用
import java.io.IOException;
import java.io.PrintWriter;
import javax.servlet.GenericServlet;
import javax.servlet.ServletConfig;
import javax.servlet.ServletException;
import javax.servlet.ServletRequest;
import javax.servlet.ServletResponse;
import javax.servlet.annotation.WebInitParam;
import javax.servlet.annotation.WebServlet;
@WebServlet(name="SecondServlet",
urlPatterns={"/generic"},
initParams={
@WebInitParam(name="user",value="xiaobai"),
@WebInitParam(name="email",value="[email protected]")
}
)
public class SecondServlet extends GenericServlet {
@Override
public void service(ServletRequest request, ServletResponse response) throws ServletException, IOException {
ServletConfig config=getServletConfig();
String user=config.getInitParameter("user");
String email=config.getInitParameter("email");
response.setContentType("text/html");
PrintWriter pw=response.getWriter();
pw.write("User:"+user+"
email:"+email);
}
}
在编写Servlet应用程序时，大多数都要用到HTTP，也就是说可以利用HTTP提供的特性，javax.servlet.http包含了编写Servlet应用程序的类和接口，其中很多覆盖了javax.servlet中的类型，我们自己在编写应用时大多时候也是继承的HttpServlet，以下为其中的重要成员:
HttpServelt主要成员
从上图看，HttpServlet继承了GenericServlet，HttpServletRequest/Response继承了覆盖了ServletRequest/Response，成为了新的Servlet请求和响应的代表。在HttpServlet中覆盖了GenericServlet的service方法，并用新的Servlet请求和响应代表作为参数添加了一个service方法：
//覆盖GenereicServlet中的service
public void service(ServletRequest req, ServletResponse res)
throws ServletException, IOException
{
HttpServletRequest request;
HttpServletResponse response;
if (!(req instanceof HttpServletRequest &&
res instanceof HttpServletResponse)) {
throw new ServletException("non-HTTP request or response");
}
request = (HttpServletRequest) req;
response = (HttpServletResponse) res;
service(request, response);
}
}
//新service方法签名
protected void service(HttpServletRequest req, HttpServletResponse resp)
原始的service方法将请求和响应进行向下转换，分别为HttpServletRequest和HttpServletResponse，并调用新的service方法。看了下2.5版本中的实现，发现没有加以上代码是中的instanceof判断，恩，看来2.5中直接向下转型确实暴力了点，考虑容器不一定总是把请求当做HTTP请求，这样做看起来稳妥了些。新的service方法会查寻HTTP请求的方法从而调用do{Method}来处理请求。
总之HttpServlet中有两项特性是GenericServlet中没有的：
-
不覆盖service方法，而是覆盖doGet、doPost等。
-
用HttpServletRequest\Response 替代ServletRequest\Response
HttpServletRequest，HttpServletResponse由于带有了HTTP的特性，因此除了ServletRequest，ServletResponse中的方法之外还增加了几个可以获取HTTP特性信息的方法。
//获取context的请求URI部分
java.lang.String getContextPath()
//获取Cookie对象数组
Cookie [] getCookies()
//返回指定HTTP标头的值
java.lang.String getHeader(java.lang.String name)
//返回发出这条请求的HTTP方法的名称
java.lang.String getMethod()
//返回请求URL中的查询字符串
java.lang.String getQueryString()
//获取session对象，没找到就新创建
HttpSession getSession()
//返回与这个请求相关的session对象，如果没有，并且create参数为true，创建新的session对象
//响应对象添加cookie
void addCookie(Cookie cookie)
//添加标头
void addheader(String name,String value)
//重定向
void sendRedirect(String location)
使用web.xml配置Servlet应用
在Servlet3.x中可以使用@WebServlet来部署应用，可以不必在WEB-INF目录下放一个web.xml配置文件，当然也可以同时使用，前者优先级更高，这是annotation为我们带来的好处，介于使用web.xml来配置Servlet也有其有点，就简单介绍下，使用web.xml配置优点：
-
不用更改代码，也就意味着不需要重新编译
-
可包含@WebServlet中没有的元素，如load-on-startup元素，init方法比较费时间这个就很有帮助了。
SimpleServlet
app01.SimpleServlet
2
SimpleServlet
/simple
附
现在再来看下我们我们通常写的Servlet，看完上文的客官，看到下面Servlet是不是感觉自己看到了更多的东西呢？反正我是看到了。讲真，如果想要缕下Servlet的话，真的可以试一试下载Servlet-api的源码看看，结合本文，或许风味更佳哦！！
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("/normal")
public class NormalServlet extends HttpServlet {
private static final long serialVersionUID = 1L;
protected void doGet(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response) throws ServletException, IOException {
response.getWriter().append("Served at: ").append(request.getContextPath());
}
protected void doPost(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response) throws ServletException, IOException {
doGet(request, response);
}
}
小结
Servlet技术是Java EE技术的重要组成，Servlet容器中运行的所有Servlet，以及容器与Servlet之间的约定，都采用了javax.servlet.Servlet接口的形式。javax.servlet包也提供了实现Servlet接口的GenericServlet抽象类。这是一个比较方便的类，可以通过扩展它来创建Servlet。但是大多数的现代Servlet都在HTTP环境中处理请求，因此提供了javax.servlet.http.HttpServlet来继承GenericServlet并且加入HTTP特性。
作者：BigfaceMonster
链接：https://www.jianshu.com/p/e9f31c783ff1
来源：简书
著作权归作者所有。商业转载请联系作者获得授权，非商业转载请注明出处。