【东软实训Day3】Servlet

一、概述

Servlet（Server Applet）是Java Servlet的简称，称为小服务程序或服务连接器，用Java编写的服务器端程序，具有独立于平台和协议的特性，主要功能在于交互式地浏览和生成数据，生成动态Web内容。
狭义的Servlet是指Java语言实现的一个接口，广义的Servlet是指任何实现了这个Servlet接口的类，一般情况下，人们将Servlet理解为后者。Servlet运行于支持Java的应用服务器中。从原理上讲，Servlet可以响应任何类型的请求，但绝大多数情况下Servlet只用来扩展基于HTTP协议的Web服务器。
最早支持Servlet标准的是JavaSoft的Java Web Server，此后，一些其它的基于Java的Web服务器开始支持标准的Servlet。

二、历程

Servlet 是在服务器上运行的小程序。这个词是在 Java applet的环境中创造的，Java applet 是一种当作单独文件跟网页一起发送的小程序，它通常用于在客户端运行，结果得到为用户进行运算或者根据用户互作用定位图形等服务。
服务器上需要一些程序，常常是根据用户输入访问数据库的程序。这些通常是使用公共网关接口（Common Gateway Interface，CGI）应用程序完成的。然而，在服务器上运行 Java，这种程序可使用 Java 编程语言实现。在通信量大的服务器上，JavaServlet 的优点在于它们的执行速度更快于 CGI 程序。各个用户请求被激活成单个程序中的一个线程，而无需创建单独的进程，这意味着服务器端处理请求的系统开销将明显降低。
实现过程：
最早支持 Servlet 技术的是 JavaSoft 的 Java Web Server。此后，一些其它的基于 Java 的 Web Server 开始支持标准的 Servlet API。Servlet 的主要功能在于交互式地浏览和修改数据，生成动态 Web 内容。这个过程为：

1. 客户端发送请求至服务器端；
2. 服务器将请求信息发送至 Servlet；
3. Servlet 生成响应内容并将其传给服务器。响应内容动态生成，通常取决于客户端的请求；
4. 服务器将响应返回给客户端。

Servlet 看起来像是通常的 Java 程序。Servlet 导入特定的属于 Java Servlet API 的包。因为是对象字节码，可动态地从网络加载，可以说 Servlet 对 Server 就如同 Applet对 Client 一样，但是，由于 Servlet 运行于 Server 中，它们并不需要一个图形用户界面。从这个角度讲，Servlet 也被称为 FacelessObject。
一个 Servlet 就是 Java 编程语言中的一个类，它被用来扩展服务器的性能，服务器上驻留着可以通过“请求-响应”编程模型来访问的应用程序。虽然 Servlet 可以对任何类型的请求产生响应，但通常只用来扩展 Web 服务器的应用程序。

三、生命周期

1. 客户端请求该 Servlet；
2. 加载 Servlet 类到内存；
3. 实例化并调用init()方法初始化该 Servlet；
4. service()（根据请求方法不同调用doGet() 或者 doPost()，此外还有doHead()、doPut()、doTrace()、doDelete()、doOptions()、destroy())。
5. 加载和实例化 Servlet。这项操作一般是动态执行的。然而，Server 通常会提供一个管理的选项，用于在 Server 启动时强制装载和初始化特定的 Servlet。

Server 创建一个 Servlet的实例：

1. 第一个客户端的请求到达 Server；
2. Server 调用 Servlet 的 init() 方法（可配置为 Server 创建 Servlet 实例时调用，在 web.xml 中 标签下配置 标签，配置的值为整型，值越小 Servlet 的启动优先级越高）；
3. 一个客户端的请求到达 Server；
4. Server 创建一个请求对象，处理客户端请求；
5. Server 创建一个响应对象，响应客户端请求；
6. Server 激活 Servlet 的 service() 方法，传递请求和响应对象作为参数；
7. service() 方法获得关于请求对象的信息，处理请求，访问其他资源，获得需要的信息；
8. service() 方法使用响应对象的方法，将响应传回Server，最终到达客户端。service()方法可能激活其它方法以处理请求，如 doGet() 或 doPost() 或程序员自己开发的新的方法；
9. 对于更多的客户端请求，Server 创建新的请求和响应对象，仍然激活此 Servlet 的 service() 方法，将这两个对象作为参数传递给它。如此重复以上的循环，但无需再次调用 init() 方法。一般 Servlet 只初始化一次(只有一个对象)，当 Server 不再需要 Servlet 时（一般当 Server 关闭时），Server 调用 Servlet 的 destroy() 方法。

四、与JSP的对比

JSP 和 Servlet 的区别到底在应用上有哪些体现，很多人搞不清楚。简单的说，SUN 首先发展出 Servlet，其功能比较强劲，体系设计也很先进，只是，它输出 HTML 语句还是采用了老的 CGI 方式，是一句一句输出，所以，编写和修改 HTML 非常不方便。
Java Server Pages(JSP)是一种实现普通静态HTML 和动态 HTML 混合编码的技术，JSP 并没有增加任何本质上不能用 Servlet 实现的功能。但是，在 JSP 中编写静态HTML 更加方便，不必再用 println语 句来输出每一行 HTML 代码。更重要的是，借助内容和外观的分离，页面制作中不同性质的任务可以方便地分开：比如，由页面设计者进行 HTML设计，同时留出供 Servlet 程序员插入动态内容的空间。
后来 SUN 推出了类似于 ASP 的镶嵌型的 JSP，把 JSP TAG 镶嵌到 HTML 语句中，这样，就大大简化和方便了网页的设计和修改。新型的网络语言如 ASP，PHP，JSP 都是镶嵌型的语言。 这是 JSP 和 Servlet 区别的运作原理层面。

五、编程接口

HTTPServlet 使用一个 HTML 表单来发送和接收数据。要创建一个 HTTPServlet，请扩展 HttpServlet 类， 该类是用专门的方法来处理 HTML 表单的 GenericServlet 的一个子类。 HTML 表单是由 和 标记定义的。表单中典型地包含输入字段（如文本输入字段、复选框、单选按钮和选择列表）和用于提交数据的按钮。当提交信息时，它们还指定服务器应执行哪一个Servlet（或其它的程序）。 HttpServlet 类包含 init()、destroy()、service() 等方法。其中 init() 和 destroy() 方法是继承的。

1. init() 方法

在 Servlet 的生命期中，仅执行一次 init() 方法。它是在服务器装入 Servlet 时执行的。 可以配置服务器，以在启动服务器或客户机首次访问 Servlet 时装入 Servlet。 无论有多少客户机访问 Servlet，都不会重复执行 init() 。
缺省的 init() 方法通常是符合要求的，但也可以用定制 init() 方法来覆盖它，典型的是管理服务器端资源。 例如，可能编写一个定制 init() 来只用于一次装入 GIF 图像，改进 Servlet 返回 GIF 图像和含有多个客户机请求的性能。另一个示例是初始化数据库连接。缺省的 init() 方法设置了 Servlet 的初始化参数，并用它的 ServletConfig 对象参数来启动配置， 因此所有覆盖 init() 方法的 Servlet 应调用 super.init() 以确保仍然执行这些任务。在调用 service() 方法之前，应确保已完成了 init() 方法。

2. service() 方法

service() 方法是 Servlet 的核心。每当一个客户请求一个HttpServlet 对象，该对象的service() 方法就要被调用，而且传递给这个方法一个"请求"(ServletRequest)对象和一个"响应"(ServletResponse)对象作为参数。 在 HttpServlet 中已存在 service() 方法。缺省的服务功能是调用与 HTTP 请求的方法相应的 do 功能。例如， 如果 HTTP 请求方法为 GET，则缺省情况下就调用 doGet() 。Servlet 应该为 Servlet 支持的 HTTP 方法覆盖 do 功能。因为 HttpServlet.service() 方法会检查请求方法是否调用了适当的处理方法，不必要覆盖 service() 方法。只需覆盖相应的 do 方法就可以了。
Servlet 的响应可以是下列几种类型：
一个输出流，浏览器根据它的内容类型（如 text/html）进行解释。
一个 HTTP 错误响应，重定向到另一个 URL、servlet、JSP。

3. doGet() 方法

当一个客户通过 HTML 表单发出一个 HTTP GET 请求或直接请求一个 URL 时，doGet() 方法被调用。与 GET 请求相关的参数添加到 URL 的后面，并与这个请求一起发送。当不会修改服务器端的数据时，应该使用 doGet() 方法。

4. doPost() 方法

当一个客户通过 HTML 表单发出一个 HTTP POST 请求时，doPost() 方法被调用。与 POST 请求相关的参数作为一个单独的 HTTP 请求从浏览器发送到服务器。当需要修改服务器端的数据时，应该使用 doPost() 方法。

5. destroy() 方法

destroy() 方法仅执行一次，即在服务器停止且卸装 Servlet 时执行该方法。典型的，将 Servlet 作为服务器进程的一部分来关闭。缺省的 destroy() 方法通常是符合要求的，但也可以覆盖它，典型的是管理服务器端资源。例如，如果 Servlet 在运行时会累计统计数据，则可以编写一个 destroy() 方法，该方法用于在未装入 Servlet 时将统计数字保存在文件中。另一个示例是关闭数据库连接。
当服务器卸装 Servlet 时，将在所有 service() 方法调用完成后，或在指定的时间间隔过后调用 destroy() 方法。一个 Servlet 在运行 service() 方法时可能会产生其它的线程，因此请确认在调用 destroy() 方法时，这些线程已终止或完成。

6. getServletConfig() 方法

getServletConfig() 方法返回一个 ServletConfig 对象，该对象用来返回初始化参数和 ServletContext。ServletContext 接口提供有关 servlet 的环境信息。

7. getServletInfo() 方法

getServletInfo() 方法是一个可选的方法，它提供有关 servlet 的信息，如作者、版本、版权。
当服务器调用 sevlet 的 service()、doGet() 和 doPost() 这三个方法时，均需要 “请求”和“响应”对象作为参数。“请求”对象提供有关请求的信息，而“响应”对象提供了一个将响应信息返回给浏览器的一个通信途径。
javax.servlet 软件包中的相关类为 ServletResponse 和 ServletRequest，而 javax.servlet.http 软件包中的相关类为 HttpServletRequest 和 HttpServletResponse。Servlet 通过这些对象与服务器通信并最终与客户端通信。Servlet 能通过调用"请求"对象的方法获知客户端环境，服务器环境的信息和所有由客户机提供的信息。Servlet 可以调用“响应”对象的方法发送响应，该响应是准备发回客户端的。