Servlet详解

一、前言

备注：该技术博客的内容是我根据技术视频整理与总结的（并非复制粘贴）。原视频源于黑马JavaWeb课程

二、概述

Servlet再Javaweb中显得特别重要，整个Javaweb核心知识体系都是围绕servlet转的。一定要重点掌握。虽然很重要，但是并不难。

首先介绍一下什么是servlet：
servlet是由两个单词拼接而成（server applet）直译过来就是运行在服务器端的小程序，servlet就是一个接口（定义了一些方法），定义了Java类被浏览器访问到（tomcat识别）的规则。将来我们自定义一个类实现这个servlet接口重写它的方法，就可以被tomcat识别。我们将这个类称为Servlet

我们用一张图来理解一下：

三、快速入门

1. 创建JavaEE项目
2. 定义一个类，必须实现Servlet接口

public class ServletDemo1 implements Servlet

3. 重写接口中的抽象方法
4. 配置Servlet：为什么？因为类定义好了，将来通过浏览器访问Servlet，浏览器要通过url访问。比如说路径为：localhost:8080/day13_tomcat/demo。我们需要这个资源名称（/demo）找到Java类，所以我们需要把Java类映射成这个路径，所以需要配置一下。

怎么配置Serlvet呢？当然是在web-xml文件中的根标签（web-app） 中配置：

代码如下：

    <servlet>
        <servlet-name>demo1servlet-name>  				  （随便起个名字）
        <servlet-class>cn.itcast.web.servlet.ServletDemo1servlet-class> （全类名）
    servlet>

    <servlet-mapping>		 （做一个映射） 
        <servlet-name>demo1servlet-name>	 （对应上面的名字）
        <url-pattern>/demo1url-pattern>	  （资源路径）
    servlet-mapping>

配置完成之后我们重新连接Tomcat服务器运行，然后在页面中输出：http://localhost:8080/demo1
回到控制台可以发现，自动调用了service方法。

四、Servlet执行原理

讲解完Servlet快速入门之后，我们发现我们定义一个类，这个类我们并没有创建对象，也没有调用它的方法，它竟然自动被执行了。为什么？

我们已画图的方式来讲解：

根据上图我们来分析：

首先我们通过localhost:8080找到了具体某个主机，以及某个应用程序（根据8080找到Tomcat）
通过day13_tomcat可以找到当前tomcat下部署的这个项目（根据虚拟目录找到项目）。找到项目后接下来跟个资源名称 /demo1 。tomcat内部会做一个检索的操作，会查找web.xml文件中是否有url-patten 是/demo1，它会自己解析xml文件。

突然发现找到/demo1了，发现资源路径是一样的。然后通过/demo1这个路径找到了servlet-name的demo1 ，进而找到全类名（cn.itcast.web.servlet.ServletDemo1）。只要看到全类名在配置文件中存在，第一件事就要想到反射。

接下来tomcat进行了一些操作：

1. tomcat将全类名对应的字节码文件加载进内存（Class.forname（）；）
2. 创建对象 cls.newInstance（）
3. 调用方法 service（）

那么Tomcat怎么知道这个类中一定有一个方法叫做service呢？因为我们实现了Servlet接口，这个接口一定会有service方法。如果我们不重写service方法，这个类编译都不会通过的。tomcat一定知道这个类中有service方法，所以调用service方法。

所以我们以后不需要创建Servlet实现类对象，也不需要调方法。我们只需要按照人家规定的方法结构，把方法实现了，在里面编写我们想要的逻辑就可以了。（对象的创建，方法的调用都是由Tomcat服务器执行的）

也就是说，Servlet的运行要依赖web容器（tomcat就是一个web容器）。不在这个容器中，就没人帮Servlet创建对象，调用方法，就没法运行了。这就是我们所说的Servlet实现原理。

上述总结：

1. 当服务器接收到客户端的请求后，会解析请求URL路径，获取访问的Servlet的资源路径
2. 查找web.xml文件是否有url-pattern标签体内容与资源路径一致
3. 如果有，则在找到对应的servlet-class标签对应的全类名
4. tomcat会将字节码文件加载进内存中，并且创建其对象
5. 调用其方法（至于调用什么方法，我们以后再说什么时候调用什么方法，现在可以暂且理解为调用service方法）

五、生命周期方法

分析完执行原理之后，接下来聊聊Servlet中的方法。这个方法会涉及到Servlet中的知识点，就是Servlet中的生命周期方法。

1. 被创建：执行init方法，只执行一次（因为Servlet只会被创建一次）
2. 提供服务：执行service方法，执行多次
3. 被销毁：执行destroy方法，执行一次（因为Servlet只会被杀死一次）

package cn.itcast.web.servlet;

import javax.servlet.*;
import java.io.IOException;


//Servlet的方法
public class ServletDemo2 implements Servlet {
     
    /**
     * 初始化方法
     * 在Servlet被创建时，执行。只会执行一次
     * @param servletConfig
     * @throws ServletException
     */
    @Override
    public void init(ServletConfig servletConfig) throws ServletException {
     
        System.out.println("init....");
    }

    /**
     * 获取ServletConfig对象（了解即可）
     * ServletConfig：Servlet的配置对象
     * @return
     */
    @Override
    public ServletConfig getServletConfig() {
     
        return null; 
    }

    /**
     * 提供服务方法
     * 每一次Servlet被访问时候执行。执行多次
     * @param servletRequest
     * @param servletResponse
     * @throws ServletException
     * @throws IOException
     */
    @Override
    public void service(ServletRequest servletRequest, ServletResponse servletResponse) throws ServletException, IOException {
     
        System.out.println("service....");
    }

    /**
     * 获取Servlet的一些信息，版本，作者等...（了解即可）
     * @return
     */
    @Override
    public String getServletInfo() {
     
        return null;
    }

    /**
     * 销毁方法
     * 在服务器正常关闭时候执行，执行一次
     */
    @Override
    public void destroy() {
     
        System.out.println("destroy....");
    }

}

六.生命周期详解

介绍了Servlet中5个方法，我们重点介绍了生命周期相关的三个方法。接下来我们就对生命周期中一些特点，做一个阐述：

1. 被创建：执行init方法，只执行一次（因为Servlet只会被创建一次）
   该方法只执行一次，说明Servlet在内存中只存在一个对象，Servlet是单例的。
   init方法用于加载资源

多个用户同时访问时，可能存在线程安全问题。（不能用锁机制，性能影响严重）
解决：尽量不要在Servlet中定义成员变量。即使定义了成员变量，也不要对其修改值。

Servlet什么时候创建？
默认情况下，第一次被访问时，Servlet被创建
我们可以去配置指定Servlet创建时机，在servlet标签下配置load-on-startup

    <servlet>
        <servlet-name>demo2servlet-name>
        <servlet-class>cn.itcast.web.servlet.ServletDemo2servlet-class>

        
        <load-on-startup>-5load-on-startup>
    servlet>

2. 提供服务：执行service方法，执行多次
   每次访问Servlet时，service方法都会被调用一次

3. 被销毁：执行destroy方法，执行一次（因为Servlet只会被杀死一次）

Servlet被销毁之前，执行destory方法，一般用于释放资源。
服务器被关闭时，Servlet被销毁。
只有服务器正常关闭时，才会执行destory方法。

七、Servlet3.0注解配置

我们可以发现快速入门中的第四步配置Servlet很麻烦，将来写一个Servlet就要配置一次。但是一个项目可能会有几百个Servlet，需要在web.xml配置文件中配很多，而且非常的混乱。

所以要解决这个问题，官方给我提供一个新的标准：就是Servlet3.0
3.0版本最大的好处就是支持注解配置。可以不需要web.xml了。

步骤：

1. 创建JavaEE项目，选择Servlet版本3.0以上，可以不创建web.xml
2. 定义一个类，实现Servlet接口
3. 重写方法
4. 在类上使用@webServlet注解进行配置

@WebServlet(“资源路径（也就是url-patten）”)

将来我们写具体Servlet代码时候，就使用注解配置，别去用配置文件web.xml

八、IDEA和tomcat相关配置

介绍完使用注解方式对Servlet进行配置，接下来说一下idea与tomcat相关配置。
讲这个配置是为了方便大家后期更好的使用IDEA和Tomcat集成。

1. IDEA会为每一个Tomcat部署的项目单独建立一份配置文件

查看控制台的log:

Using CATALINA_BASE: “C:\Users\XuZhibin\AppData\Local\JetBrains\IntelliJIdea2020.1\tomcat_untitled8_2”

2. 工作空间项目 和 Tomcat部署的web项目

tomcat真正访问的是Tomcat部署的web项目，这个项目对应着工作空间项目的web目录下的所有资源
WEB-INF目录下的资源不能被浏览器直接访问

3. 断点调试:使用“小虫子（debug）”启动

九、Servlet体系结构

Servlet接口有两个实现类（GenericServlet，HttpServlet）
GenericServlet实现了Servlet接口，它是一个抽象类
HttpServlet继承了GenericServlet，它也是一个抽象类

首先来说GenericServlet。将来如果我去写一个Servlet，我可以不去实现这个Servlet接口，直接继承GenericServlet也是可以的。

1.GenericServlet：将Servlet接口中其他的方法做了默认空实现，只将service（）方法作为抽象。
也就是说将来定义Servlet类时，可以继承GenericServelt类，实现service（）方法即可。

@WebServlet("/demo2")
public class ServletDemo2 extends GenericServlet {
     
    @Override
    public void service(ServletRequest servletRequest, ServletResponse servletResponse) throws ServletException, IOException {
     
        System.out.println("demo2.....");
    }
}

这是第二种方式，但是我们还是不用（第一种方式实现Servlet接口）。

2.我们用HttpServlet类

将来如果想去屏蔽GET/POST请求方式的处理逻辑，我们可以去继承HttpSerlet类，并且去重写doGet方法和doPost方法就可以了。因为将来都是调用service方法，该方法会做方法分发，你是get就调用doGet,你是post就会调用doPost。

HttpServlet类：对http协议的一种封装，简化操作。

使用步骤如下：

1. 定义类去继承HttpServlet
2. 重写doGet / doPost方法

@WebServlet("/demo3")
public class ServletDemo3 extends HttpServlet {
     
    @Override
    protected void doGet(HttpServletRequest req, HttpServletResponse resp) throws ServletException, IOException {
     
        System.out.println("doGet.....");
    }

    @Override
    protected void doPost(HttpServletRequest req, HttpServletResponse resp) throws ServletException, IOException {
     
        System.out.println("doPost.....");
    }
}

十、urlpatten配置

1. urlpatten：Servlet访问路径

一个Servlet可以定义多个访问路径

@WebServlet({"/d4","/dd4","/ddd4"})

路径的定义规则：

1. /xxx
2. /xxx/xxx :多层路径，目录结构
3. *.do