JAVA基础:Servlet技术及其与CGI的比较

  WebSphere Application Server作为e-Business应用的核心,提供了基于Java Servlet技术的引擎,它把基本的HTTP Server扩充成为基于Java的应用服务器,提供了比CGI技术更优的性能。本文旨在对Java Servlet技术作一般性的介绍,并与传统的CGI技术进行比较。

  Servlet是用Java编写的Server端程序,它与协议和平台无关。Servlet运行于Java-enabled Web Server中。Java Servlet可以动态地扩展Server的能力,并采用请求-响应模式提供Web服务。

  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:

  ·客户端发送请求至服务器端;

  ·服务器将请求信息发送至Servlet;

  ·Servlet生成响应内容并将其传给Server。响应内容动态生成,通常取决于客户端的请求;

  ·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Faceless Object。

  Servlet的优势

  Java Servlet提供了许多优势:

  ·Servlet可以和其他资源(文件、数据库、Applet、Java应用程序等)交互,以生成返回给客户端的响应内容。如果需要,还可以保存请求-响应过程中的信息。

  ·采用Servlet,服务器可以完全授权对本地资源的访问(如数据库),并且Servlet自身将会控制外部用户的访问数量及访问性质。

  ·Servlet可以是其它服务的客户端程序,例如,它们可以用于分布式的应用系统中。

  ·可以从本地硬盘,或者通过网络从远端硬盘激活Servlet。

  ·Servlet可被链接(chain)。一个Servlet可以调用另一个或一系列Servlet,即成为它的客户端。

  ·采用Servlet Tag技术,可以在HTML页面中动态调用Servlet。

  ·Servlet API与协议无关。它并不对传递它的协议有任何假设。

  ·像所有的Java程序一样,Servlet拥有面向对象Java语言的所有优势。

  Servlet与CGI-BIN

  概括来讲,Servlet可以完成和CGI相同的功能。

  CGI应用开发比较困难,因为它要求程序员有处理参数传递的知识,这不是一种通用的技能。CGI不可移植,为某一特定平台编写的CGI应用只能运行于这一环境中。每一个CGI应用存在于一个由客户端请求激活的进程中,并且在请求被服务后被卸载。这种模式将引起很高的内存、CPU开销,而且在同一进程中不能服务多个客户。

  Servlet提供了Java应用程序的所有优势——可移植、稳健、易开发。使用Servlet Tag技术,Servlet能够生成嵌于静态HTML页面中的动态内容。

  Servlet对CGI的最主要优势在于一个Servlet被客户端发送的第一个请求激活,然后它将继续运行于后台,等待以后的请求。每个请求将生成一个新的线程,而不是一个完整的进程。多个客户能够在同一个进程中同时得到服务。一般来说,Servlet进程只是在Web Server卸载时被卸载。(见图1)

  图1 Servlet运行模式

  图2 Servlet生命周期

 

  Servlet生命周期

  Servlet的生命周期(见图2)可以被归纳为以下几点:

  ·装载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(1);

  ·Server创建一个Servlet的实例(2);

  ·Server调用Servlet的init()方法(3);

  ·一个客户端的请求到达Server(1);

  ·Server创建一个请求对象(4);

  ·Server创建一个响应对象(5);

  ·Server激活Servlet的service()方法(6),传递请求(7)和响应(8)对象作为参数;

  ·service()方法获得关于请求对象的信息,处理请求,访问其他资源(9),获得需要的信息(10);

  ·service()方法使用响应对象的方法,将响应传回Server(11)、(12),最终到达客户端(13)。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;

  ·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;

  ·当Server不再需要Servlet时(一般当Server关闭时),Server调用Servlet的Destroy()方法。

  Servlet与CGI程序的比较

  CGI(Common Gateway Interface)程序,主要用Perl、Shell Script或C编写,能够向客户端提供动态内容,即每次客户端浏览器访问某一页面时,可以看到不同的内容。这里对完成相同功能的CGI程序和Java Servlet程序作一比较,以便更清楚地看到Servlet的简单特性。

  这里CGI和Servlet程序的功能均为获得客户端在浏览器表单中输入的参数(Firstname,Lastname),并将返回给客户端。相应的CGI程序和Servlet程序分别如下:  

·CGI程序(Perl):
  $query—string=$ENV{?QUERY—STRING?};
  $query—string=As/%([dA-Fa-f][dA-Fa-f])/pack(″C″,hex()$1))/eg;$query—string=As/+//g;
  @pairs=split(/&/,$query—string);
  foreach $pair(@pairs) {
  ($key,$value)=split(/=/,$pair);
  $form—data{$key}=$value;
  }
  $firstname=$form—data{″firstname″};
  $lastname=$form—data{″lastname″};
  print ″Hello,$firstname $lastname. Thank you for your visit! ″;
  ·Servlet程序:
  public void service(HttpServletRequest request,HttpServletResponse response)
  throws ServletExeption,IOExeption
  {
  ServletOutputStreamout=response.getOutputStream();
  response.setContentType(″text/html″);
  String firstname=request.getParameter(″firstname″);
  String lastname=request.getParameter(″lastname″);
  out.println(″Hello,″+firstname+″ ″+lastname+″.″);
  out.println(″Thank you for your visit!″);
  out.lose()
  }
  可以很明显地看到Java Servlet源代码比相应的CGI Perl Script简单许多。这里需要导入三个package:javax.servlet、javax.servlet.http和java.io。定义Servlet的类扩展了HttpServlet class,而不是GenericServlet class,因为此Servlet需要与HTML form进行交互。

  在CGI程序中有很大一部分用于处理对参数的提取和解码过程,而在Servlet程序中,解码传递的参数部分并不需要额外编写。从HttpServlet class继承来的基本函数可以自动完成解码的过程。因此,程序员可以在Servlet service()方法中直接获取由客户端创建和编码的Key-value对。解码后的Key-value对可以直接从HttpServlet class的service()方法的第一个参数中获得。这将极大地减少程序员的劳动量和重复的代码劳动,并降低编码难度。

  综上所述,Servlet在性能、编写难度、可移植性等方面比CGI有明显优势。在WebSphere Application Server中提供了功能强大的Servlet API,它们比JSDK拥有更多的功能和更优的性能,为Servlet的编程提供了很好的支持。随着WAS的日益推广和Java技术的普及,可以预见,Servlet技术将取代CGI,成为对Web Server功能扩充的标准技术。

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