JavaWeb之Servlet篇

一、Servlet概述

1.什么是Servlet？

Servlet可以说是JavaWeb的核心，属于动态资源。其作用就是处理客户端请求，服务器会把接收到的请求交给Servlet来处理，在Servlet要做的就是：

1.获取请求数据；2，处理请求；3.回复响应给客户端。

每个Servlet必须实现javax.servlet.Servlet接口。

2.Servlet的生命周期方法：

void init(ServletConfig)：（出生时调用，一生只有1次）；

void service(ServletRequest request, ServletResponse response)：每次处理请求时都会被调用；

void destroy()：（死时调用，只有1次）；

3.特性：

1.Servlet 单例，一个类只有一个对象；也可能存在多个Servlet类！

2.因为需要其处理客户端请求，需要高效，所以线程不安全！

Servlet类由程序员来写，对象由Tomcat等服务器来创建，并且由Tomcat调用相应的方法。

4.实现Servlet有三种方式：

实现javax.servlet.Servlet接口；

继承javax.servlet.GenericServlet类；

继承javax.servlet.http.HttpServlet类；（常用）

Servlet 的 Hello World：

<span style="font-size:18px;">public class HelloServlet implements Servlet {
	public void init(ServletConfig config) throws ServletException {}
	public ServletConfig getServletConfig() {return null;}
	public void destroy() {}
	public String getServletInfo() {return null;}

	public void service(ServletRequest request, ServletResponse response)
			throws ServletException, IOException {
		System.out.println("hello servlet!");
	}
}</strong></span></span>

Servlet的web.xml(重要,背下来)

<span style="font-size:18px;"><servlet>
  <!-- Servlet 注册的名字 -->
  	<servlet-name>helloServlet</servlet-name>
  	<!-- Servlet 的全类名 -->
  	<servlet-class>xuezaipiao.HelloServlet</servlet-class>
  </servlet>
  
  <servlet-mapping>
  <!-- 需要和某一个 Servlet 节点的 servlet-name子节点的文本节点一致 -->
  	<servlet-name>helloServlet</servlet-name>
  	<!-- 映射具体的访问路径 -->
  	<url-pattern>/HelloServlet</url-pattern>
  	<!-- '/' 是当前web应用的根目录  http://localhost:8080/Setvlet1/MyServlet -->
  	<!-- 根目录 http://localhost:8080/Setvlet1/ -->
  </servlet-mapping></strong></span></span>

在web.xml中配置Servlet的目的其实只有一个，就是把访问路径与一个Servlet绑定到一起，上面配置是把访问路径：“/helloworld”与“xuezaipiao.HelloServlet”绑定到一起。

<servlet>：指定HelloServlet这个Servlet的名称为hello；

<servlet-mapping>：指定/helloworld访问路径所以访问的Servlet名为hello。

<servlet>和<servlet-mapping>通过<servlet-name>这个元素关联在一起了！

编译HelloServlet时需要导入servlet-api.jar，因为Servlet.class等类都在servlet-api.jar中。

javac -classpath F:/tomcat8/lib/servlet-api.jar -d . HelloServlet.java

然后把HelloServlet.class放到/helloworld/WEB-INF/classes/目录下，然后启动Tomcat，在浏览器中访                         问：http://localhost:8080/helloservlet/helloworld即可在控制台上看到输出！

/helloservlet/WEB-INF/classes/cn/xuezaipiao/servlet/HelloServlet.class；

调用过程:

<url-pattern>

是<servlet-mapping>的子元素，用来指定Servlet的访问路径，即URL。它必须是以“/”开头！

还可以在<url-pattern>中使用通配符，所谓通配符就是星号“*”，星号可以匹配任何URL前缀或后缀，使用通配符可以命名一个Servlet绑定一组URL，例如：

<url-pattern>/servlet/*<url-patter>：/servlet/a、/servlet/b，都匹配/servlet/*；--------------------> 路径匹配
<url-pattern>*.do</url-pattern>：/abc/def/ghi.do、/a.do，都匹配*.do；--------------------------> 扩展名匹配
<url-pattern>/*<url-pattern>：匹配所有URL；--------------------------------------------------> 什么都匹配

特别注意:

通配符要么为前缀，要么为后缀，不能出现在URL中间位置，也不能只有通配符。例如：/*.do就是错误的，因为星号出现在URL的中间位置上了。*.*也是不对的，因为一个URL中最多只能出现一个通配符

load-on-startup 参数:

<span style="font-size:18px;"><?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<web-app xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance" xmlns="http://java.sun.com/xml/ns/javaee" xsi:schemaLocation="http://java.sun.com/xml/ns/javaee http://java.sun.com/xml/ns/javaee/web-app_3_0.xsd" id="WebApp_ID" version="3.0">
  
  <!-- 配置 和 映射Servlet -->
  <servlet>
  <!-- Servlet 注册的名字 -->
  	<servlet-name>helloServlet</servlet-name>
  	<!-- Servlet 的全类名 -->
  	<servlet-class>xuezaipiao.HelloServlet</servlet-class>
  	<!-- 可以指定Servlet被创建的时机 -->
  	<load-on-startup>5</load-on-startup>
  </servlet>
  
  <servlet-mapping>
  <!-- 需要和某一个 Servlet 节点的 servlet-name子节点的文本节点一致 -->
  	<servlet-name>helloServlet</servlet-name>
  	<!-- 映射具体的访问路径 -->
  	<url-pattern>/MyServlet</url-pattern>
  	<!-- '/' 是当前web应用的根目录  http://localhost:8080/Setvlet1/MyServlet -->
  	<!-- 根目录 http://localhost:8080/Setvlet1/ -->
  </servlet-mapping>
  
  <!-- 第二个Servlet 注册的名字 -->
  	<servlet>
  	<servlet-name>SecondServlet</servlet-name>
  	<!-- Servlet 的全类名 -->
  	<servlet-class> xuezaipiao.SecondServlet</servlet-class>
  	<!-- 可以指定Servlet被创建的时机 -->
  	<load-on-startup>2</load-on-startup>
  </servlet>
  
</web-app></strong></span></span>

load-on-startup:可以指定Servlet 被创建的时机,若为负数,则在第一次请求时被创建,若为0或整数，则
在当前Web应用被Sercvlet容器加载时创建实例，且数值越小越早被创建，与其他条件无关

二、Servlet的创建

服务器会在Servlet第一次被访问时创建Servlet，或者是在服务器启动时创建Servlet。默认情况下，Servlet是在第一次被访问时由服务器创建的。

一个Servlet类型，永远是单例的，例如在我们首次访问http://localhost:8080/helloservlet/helloworld时，服务器通过“/helloworld”找到了绑定的Servlet名称为xuezaipiao.servlet.HelloServlet，然后服务器查看这个类型的Servlet是否已经创建过，如果没有创建过，那么服务器才会通过反射来创建HelloServlet的实例。当我们再次访问http://localhost:8080/helloservlet/helloworld时，服务器就不会再次创建HelloServlet实例了，而是直接使用上次创建的实例。

在Servlet被创建后，服务器会马上调用Servlet的void init(ServletConfig)方法。 Servlet出生后马上就会调用init()方法。这个方法只会被调用一次。

所以Servlet的初始化工作放到init方法中！

1.Servlet服务

当服务器每次接收到请求时，都会去调用Servlet的service()方法来处理请求。一次请求一次service，处理请求的代码写到service()方法中！

2.Servlet的死亡

服务器关闭时Servlet才会离去！在服务器被关闭时，服务器会去销毁Servlet，在销毁Servlet之前服务器会先去调用Servlet的destroy()方法，例如对某些资源的释放等代码放到destroy()方法中。

在首次访问HelloServlet时，init方法会被执行，而且也会执行service方法。再次访问时，只会执行service方法，不再执行init方法。在关闭Tomcat时会调用destroy方法。

在Servlet接口相关类型

<span style="font-size:18px;">ServletRequest：service() 方法的参数，它表示请求对象，它封装了所有与请求相关的数据，它是由服务器创建的；
ServletResponse：service()方法的参数，它表示响应对象，在service()方法中完成对客户端的响应需要使用这个对象；
ServletConfig：init()方法的参数，它表示Servlet配置对象，它对应Servlet的配置信息，那对应web.xml文件中的<servlet>元素。</strong></span></span>

3.Request 和 Response

ServletRequest和ServletResponse是service() 方法的两个参数，一个是请求对象，一个是响应对象，可以从ServletRequest对象中获取请求数据，可以使用ServletResponse对象完成响应。两个对象总是成对出现。

ServletRequest和ServletResponse的实例由服务器创建，然后传递给service()方法。如果在service() 方法中希望使用HTTP相关的功能，那么可以把ServletRequest和ServletResponse强转成HttpServletRequest和HttpServletResponse。这也说明我们经常需要在service()方法中对ServletRequest和ServletResponse进行强转

HttpServletRequest方法：

String getParameter(String paramName)：获取指定请求参数的值；

String getMethod()：获取请求方法，例如GET或POST；

String getHeader(String name)：获取指定请求头的值；

l void setCharacterEncoding(String encoding)：设置请求体的编码！因为GET请求没有请求体，所以这个方法只只对POST请求有效。当调用request.setCharacterEncoding(“utf-8”)之后，再通过getParameter()方法获取参数值时，那么参数值都已经通过了转码，即转换成了UTF-8编码。所以，这个方法必须在调用getParameter()方法之前调用！

4.HttpServletResponse方法：

PrintWriter getWriter()：获取字符响应流，使用该流可以向客户端输出响应信息。例如response.getWriter().print(“<h1>Hello JavaWeb!</h1>”)；

ServletOutputStream getOutputStream()：获取字节响应流，当需要向客户端响应字节数据时，需要使用这个流，例如要向客户端响应图片；

void setCharacterEncoding(String encoding)：用来设置字符响应流的编码，例如在调用setCharacterEncoding(“utf-8”);之后，再response.getWriter()获取字符响应流对象，这时的响应流的编码为utf-8，使用response.getWriter()输出的中文都会转换成utf-8编码后发送给客户端；

void setHeader(String name, String value)：向客户端添加响应头信息，例如setHeader(“Refresh”, “3;url=http://www.baiodu.com”)，表示3秒后自动刷新到www.baiodu.com；

  void setContentType(String contentType)：该方法是setHeader(“content-type”, “xxx”)的简便方法，即用来添加名为content-type响应头的方法。content-type响应头用来设置响应数据的MIME类型，例如要向客户端响应jpg的图片，那么可以setContentType(“image/jepg”)，如果响应数据为文本类型，那么还要台同时设置编码，例如setContentType(“text/html;chartset=utf-8”)表示响应数据类型为文本类型中的html类型，并且该方法会调用setCharacterEncoding(“utf-8”)方法；

void sendError(int code, String errorMsg)：向客户端发送状态码，以及错误消息。例如给客户端发送404：response(404, “您要查找的资源不存在！”)。

5.ServletConfig对象对应web.xml文件中的<servlet>元素

ServletConfig对象是由服务器创建的，然后传递给Servlet的init()方法，你可以在init()方法中使用它！

String getServletName()：获取Servlet在web.xml文件中的配置名称，即<servlet-name>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；

在<servlet>元素中还可以配置初始化参数：

<span style="font-size:18px;"><servlet>
    <servlet-name>One</servlet-name>
    <servlet-class>xixihaha.AServlet</servlet-class>
    <init-param>
      	<param-name>paramName1</param-name>
    	    <param-value>paramValue1</param-value>
    </init-param>
    <init-param>
    	    <param-name>paramName2</param-name>
    	    <param-value>paramValue2</param-value>
    </init-param>
[配置了两个初始化参数]  </servlet></strong></span></span>

在OneServlet中，可以使用ServletConfig对象的getInitParameter()方法来获取初始化参数，例如：

String value1 = servletConfig.getInitParameter(“paramName1”);//获取到paramValue1

三、ServletContext（重要）

一个项目只有一个ServletContext对象！

我们可以在N多个Servlet中来获取这个唯一的对象，使用它可以给多个Servlet传递数据！

这个对象在服务器启动时就创建，在服务器关闭时才会死去！

 ServletContext对象的作用是在整个Web应用的动态资源之间共享数据！例如在AServlet中向ServletContext对象中保存一个值，然后在BServlet中就可以获取这个值，这就是共享数据了。

1.在Servlet中获取ServletContext对象：

在void init(ServletConfig config)中：

ServletContext context=config.getServletContext();，ServletConfig类的getServletContext()方法可以用来获取ServletContext对象；

在GenericeServlet或HttpServlet中获取ServletContext对象：

GenericServlet类有getServletContext()方法，所以可以直接使用this.getServletContext()来获取；

ServletContext是JavaWeb四大域对象之一：

1.PageContext(页面)；2.ServletRequest（单次请求）；

3.HttpSession（本次会话）；4.ServletContext；（WEB应用）

所有域对象都有存取数据的功能，因为域对象内部有一个Map，用来存储数据，下面是ServletContext对象用来操作数据的方法：

void setAttribute(String name, Object value)：用来存储一个对象，也可以称之为存储一个域属性，例如：servletContext.setAttribute(“xxx”, “XXX”)，在ServletContext中保存了一个域属性，域属性名称为xxx，域属性的值为XXX。请注意，如果多次调用该方法，并且使用相同的name，那么会覆盖上一次的值，这一特性与Map相同；

Object getAttribute(String name)：用来获取ServletContext中的数据，当前在获取之前需要先去存储才行，例如：String value = (String)servletContext.getAttribute(“xxx”);，获取名为xxx的域属性；

void removeAttribute(String name)：用来移除ServletContext中的域属性，如果参数name指定的域属性不存在，那么本方法什么都不做；

Enumeration getAttributeNames()：获取所有域属性的名称；

Servlet也可以获取初始化参数，但它是局部的参数；也就是说，一个Servlet只能获取自己的初始化参数，不能获取别人的，即初始化参数只为一个Servlet准备！

可以配置公共的初始化参数，为所有Servlet而用！这需要使用ServletContext才能使用！

2.获取路径（重要）

使用ServletContext对象来获取Web应用下的资源，例如在hello应用的根目录下创建a.txt文件，现在想在Servlet中获取这个资源，就可以使用ServletContext来获取。

获取a.txt的真实路径：String realPath = servletContext.getRealPath(“/a.txt”)，realPath的值为a.txt文件的绝对路径：F:\tomcat8\webapps\hello\a.txt；

获取b.txt的真实路径：String realPath = servletContext.getRealPath(“/WEB-INF/b.txt”)；

3.获取流

资源以输入流的方式获取：

获取a.txt流：InputStream in = servletContext.getResourceAsStream(“/a.txt”)；

获取b.txt流：InputStream in = servletContext.getResourceAsStream(“/WEB-INF/b.txt”)；

4.获取指定目录下所有资源路径

Set set = context.getResourcePaths("/WEB-INF"); 注意，本方法必须以“/”开头！！！

关于 servletContext 的一个很普通的应用就是网页的浏览量统计

创建一个用来保存访问量int类型的变量，然后保存到ServletContext的域中，这样可以保存所有的Servlet都可以访问到！

当本站第一次被访问时，创建一个变量，设置其值为1；保存到ServletContext中；

当以后的访问时，就可以从ServletContext中获取这个变量，然后在其基础之上加１。

<span style="font-size:18px;">ServletContext application  = this.getServletContext();[获取ServletContext对象]
		Integer count = (Integer)application.getAttribute("count")
		if(count == null) {
			count = 1;
		} else {
			count++;
		}</strong></span></span>

5.获取类路径下资源

获取类路径资源，类路径对一个JavaWeb项目而言，就是/WEB-INF/classes和/WEB-INF/lib/每个jar包！

Class 和 Classloader

InputStream in = this.getClass().getResourceAsStream("/xxx.txt");

InputStream in = this.getClass().getClassLoader().getResourceAsStream("xxx.txt");

Class类的getResourceAsStream(String path)：

路径以“/”开头，相对classes路径；

路径不以“/”开头，相对当前class文件所有路径，例如在xuezaipiao.servlet.MyServlet中执行，那么相对/xuezaipiao/servlet/路径；

ClassLoader类的getResourceAsStream(String path)：

相对classes路径；

四、GenericServlet概述

GenericServlet是Servlet接口的实现类，可以通过继承GenericServlet来编写自己的Servlet。

GenericServlet的init方法实现了Servlet的init(ServletConfig)方法，把参数config赋给了本类的成员config，然后再调用本类自己的无参的init()方法。且这个方法是GenericServlet自己的方法，而不是从Servlet继承下来的。当我们自定义Servlet时，如果想完成初始化作用就不要再重复init(ServletConfig)方法了，而是应该去重写init()方法。因为在GenericServlet中的init(ServletConfig)方法中保存了ServletConfig对象，如果覆盖了保存ServletConfig的代码，那么就不能再使用ServletConfig了。GenericServlet还实现了ServletConfig接口，所以可以直接调用getInitParameter()、getServletContext()等ServletConfig的方法。

为什么有两个init()方法？

在GenericServlet中，定义了一个ServletConfig config实例变量，并在init(ServletConfig)方法中把参数ServletConfig赋给了实例变量。然后在该类的很多方法中使用了实例变量config。

如果子类覆盖了GenericServlet的init(StringConfig)方法，那么this.config=config这一条语句就会被覆盖了，也就是说GenericServlet的实例变量config的值为null，那么所有依赖config的方法都不能使用了。如果真的希望完成一些初始化操作，那么去覆盖GenericServlet提供的init()方法，它是没有参数的init()方法，它会在init(ServletConfig)方法中被调用。

五、HttpServlet概述

先简单了解一下Http协议

1.HTTP协议

1.使用GET和POST方式传递参数
在URL地址后面可以附加一些参数
举例：http://www.it315.org/servlet/ParamsServlet?param1=abc&param2=xyz
GET方式
举例：GET /servlet/ParamsServlet?param1=abc&param2=xyz HTTP/1.1
特点：传送的数据量是有限制的，一般限制在1KB以下。
POST方式
举例：
POST /servlet/ParamsServlet HTTP/1.1
Host:
Content-Type: application/x-www-form-urlencoded
Content-Length: 28

param1=abc&param2=xyz
特点：传送的数据量要比GET方式传送的数据量大得多 。

2使用GET方式传递参数

①在浏览器地址栏中输入某个URL地址或单击网页上的一个超链接时，浏览器发出的HTTP请求消息的请求方式为GET。
②如果网页中的<form>表单元素的method属性被设置为了“GET”，浏览器提交这个FORM表单时生成的HTTP请求消息的请求方式也为GET。
③使用GET请求方式给WEB服务器传递参数的格式： http://www.lampbrother.net/counter.jsp?name=lc&password=123
④.使用GET方式传送的数据量一般限制在1KB以下。

3.使用POST方式传递参数
①.POST请求方式主要用于向WEB服务器端程序提交FORM表单中的数据。
②.POST方式将各个表单字段元素及其数据作为HTTP消息的实体内容发送给WEB服务器，传送的数据量要比使
用GET方式传送的数据量大得多。
③.POST请求消息的格式：
POST /counter.jsp HTTP/1.1
referer: http://localhost:8080/Register.html
content-type: application/x-www-form-urlencoded
host: localhost:8080
content-length: 43
name=zhangsan&password=123 //请求体中传递参数

2.HttpServlet覆盖了service()方法

HttpServlet类中提供了service(HttpServletRequest,HttpServletResponse)方法，这个方法是HttpServlet自己的方法，不是从Servlet继承来的。在HttpServlet的service(ServletRequest,ServletResponse)方法中会把ServletRequest和ServletResponse强转成HttpServletRequest和HttpServletResponse，然后调用service(HttpServletRequest,HttpServletResponse)方法，这说明子类可以去覆盖service(HttpServletRequest,HttpServletResponse)方法即可，这就不用自己去强转请求和响应对象了。

3.doGet()和doPost()

在HttpServlet的service(HttpServletRequest,HttpServletResponse)方法会去判断当前请求是GET还是POST，如果是GET请求，那么会去调用本类的doGet()方法，如果是POST请求会去调用doPost()方法，这说明我们在子类中去覆盖doGet()或doPost()方法即可。

<span style="font-size:18px;">public class AServlet extends HttpServlet {
	public void doGet(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response)
			throws ServletException, IOException {
		System.out.println("doGet()...");
	}
}
public class BServlet extends HttpServlet {
	public void doPost(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response)
			throws ServletException, IOException {
		System.out.println("doPost()...");
	}
}</strong></span></span>

Servlet的使用细节(重要)

1.如果要在Servlet中创建成员，创建局部变量即可！

2.可以创建无状态成员！

3.可以创建有状态的成员，但状态必须为只读的！(简单举例：这个成员只能有get方法，不能有set方法)

很好理解,因为Servlet是线程不安全的，如果是有状态的成员,且其状态是可设置的，那么就会出现安全隐患,

因为一个类型的Servlet只有一个实例对象，那么就有可能会现时出一个Servlet同时处理多个请求，Servlet“不是线程安全的”。所以工作效率很高，但也存在线程安全问题！

所以我们不应该在Servlet中便宜创建成员变量，因为可能会存在一个线程对这个成员变量进行写操作，另一个线程对这个成员变量进行读操作。

关于Servlet的线程安全问题

线程安全问题的发生,必然是因为操作共享数据造成的。

<span style="font-size:18px;">public class MyServlet extends HttpServlet{
int i = 0;
doGet(HttpRequest request,HttpResponse response)Throws...{
i++;
try{Thread.sleep(1000*10);}<span style="white-space:pre">	</span>syso(i);
}

}</span>

Servlet 对象只有一个,所以也只有一个 i ，当多个请求也就是多个线程访问时，就会出现线程安全问题，而 i 如果在 doGet() 内部就不会出现线程安全问题,因为每个线程都有自己的 i 。

谨慎使用static

<span style="font-size:18px;">class Person{

public static List list = new ArrayList();

}

public class test{

public static void main(String[] args){

Person p = new P;
p.list.add("111");
}

}</span>

假设一个工程是这样写的，并发访问main()，访问结束后，虽然Person对象销毁了，但是Person的 List 还在，这就很容易导致内存溢出，项目应用后会越来越慢。

所以在使用static的时候一定要谨慎。

Servlet的线程安全问题的解决方案:

1.小时候学JavaSE的时候，解决线程安全可以通过同步代码块，但是在Servlet中使用synsynchronized不可以，访问一个网站还要排队？同一时刻的只能有一个请求被处理，剩余请求处于阻塞状态，使得服务端处理客户请求的吞吐量大大降低。

2.可以使Servlet 实现 singleThreadModel接口，来解决线程安全问题，但是这个方案的坑爹之处是，根据出现线程安全问题的原理，它的解决方式是为每个线程都创建一个Servlet对象这样虽然不会出现线程安全问题，但是却又太多的Servlet示例对象，造成了大量的系统开销，所以在该方案在 Servlet2.4 淘汰。

所以在实际开发中应该尽可能的避免和最小化同步代码，在Servlet中避免使用示例变量是最好选择，如果无法避免示例变量，那么这个示例变量也应该遵循上述的3条Servlet使用细节

关于HttpServlet的好处:

在 service() 方法中直接把 ServletRequest 和ServletResponse 转为HttpServletRequest 和 HttpServletResponse
1.并调用重载的service(HttpServletRequest,HttpServletResponse)

2.在 service(HttpServletRequest,HttpServletResponse)获取了请求方式:
request.getMethod(); 根据请求方式又创建doXxx()方法（xxx为具体的请求方式，比如goGet，doPost）

3.开发中，直接继承HttpServlet ,并根据请求方式复写doXxx()即可，好处，直接针对性的覆盖doXxx(),直接使用HttpServletRequest 和 HttpServletResponse，不需要强转