Servlet概述

Servlet概述

学号：201631062509

姓名：杨菓

1.Servlet 是什么？

Java Servlet 是运行在 Web 服务器或应用服务器上的程序，它是作为来自 Web 浏览器或其他 HTTP 客户端的请求和 HTTP 服务器上的数据库或应用程序之间的中间层。

使用 Servlet，您可以收集来自网页表单的用户输入，呈现来自数据库或者其他源的记录，还可以动态创建网页。

Java Servlet 通常情况下与使用 CGI（Common Gateway Interface，公共网关接口）实现的程序可以达到异曲同工的效果。但是相比于 CGI，Servlet 有以下几点优势：

• 性能明显更好。
• Servlet 在 Web 服务器的地址空间内执行。这样它就没有必要再创建一个单独的进程来处理每个客户端请求。
• Servlet 是独立于平台的，因为它们是用 Java 编写的。
• 服务器上的 Java 安全管理器执行了一系列限制，以保护服务器计算机上的资源。因此，Servlet 是可信的。
• Java 类库的全部功能对 Servlet 来说都是可用的。它可以通过 sockets 和 RMI 机制与 applets、数据库或其他软件进行交互。

2.Servlet 架构

下图显示了 Servlet 在 Web 应用程序中的位置。

3.Servlet 任务

Servlet 执行以下主要任务：

• 读取客户端（浏览器）发送的显式的数据。这包括网页上的 HTML 表单，或者也可以是来自 applet 或自定义的 HTTP 客户端程序的表单。
• 读取客户端（浏览器）发送的隐式的 HTTP 请求数据。这包括 cookies、媒体类型和浏览器能理解的压缩格式等等。
• 处理数据并生成结果。这个过程可能需要访问数据库，执行 RMI 或 CORBA 调用，调用 Web 服务，或者直接计算得出对应的响应。
• 发送显式的数据（即文档）到客户端（浏览器）。该文档的格式可以是多种多样的，包括文本文件（HTML 或 XML）、二进制文件（GIF 图像）、Excel 等。
• 发送隐式的 HTTP 响应到客户端（浏览器）。这包括告诉浏览器或其他客户端被返回的文档类型（例如 HTML），设置 cookies 和缓存参数，以及其他类似的任务。

4.Servlet 包

Java Servlet 是运行在带有支持 Java Servlet 规范的解释器的 web 服务器上的 Java 类。

Servlet 可以使用 javax.servlet 和 javax.servlet.http 包创建，它是 Java 企业版的标准组成部分，Java 企业版是支持大型开发项目的 Java 类库的扩展版本。

这些类实现 Java Servlet 和 JSP 规范。在写本教程的时候，二者相应的版本分别是 Java Servlet 2.5 和 JSP 2.1。

Java Servlet 就像任何其他的 Java 类一样已经被创建和编译。在您安装 Servlet 包并把它们添加到您的计算机上的 Classpath 类路径中之后，您就可以通过 JDK 的 Java 编译器或任何其他编译器来编译 Servlet。

5.环境设置

已经在上一个作业中设置过环境，所以就不再阐述。

6.Servlet 生命周期

Servlet 生命周期可被定义为从创建直到毁灭的整个过程。以下是 Servlet 遵循的过程：

• Servlet 通过调用 init () 方法进行初始化。
• Servlet 调用 service() 方法来处理客户端的请求。
• Servlet 通过调用 destroy() 方法终止（结束）。
• 最后，Servlet 是由 JVM 的垃圾回收器进行垃圾回收的。

架构图

下图显示了一个典型的 Servlet 生命周期方案。

• 第一个到达服务器的 HTTP 请求被委派到 Servlet 容器。
• Servlet 容器在调用 service() 方法之前加载 Servlet。
• 然后 Servlet 容器处理由多个线程产生的多个请求，每个线程执行一个单一的 Servlet 实例的 service() 方法。

7.工作原理

Tomcat容器—>Servlet容器—>Context容器

　

　　所以，真正管理 Servlet 的容器是 Context 容器，一个 Context 对应一个 Web 工程（非用户），新建一个servlet的时候，就会新建一个context的，同时加载它所需要的config，容器的配置属性由应用的 web.xml 指定。tomcat是基于观察者模式设计的，

与 Servlet 主动关联的是三个类，分别是 ServletConfig、ServletContext 、ServletRequest 和 ServletResponse。这三个类都是通过容器传递给 Servlet 的。ServletConfig：获取这个 Servlet 的一些配置属性。ServletContext ：交易场景就由 ServletContext 来描述，而定制的参数集合就由 ServletConfig 来描述。

启动tomcat时，Servlet容器被创建，每一个web应用都会对应于一个context容器。客户端发起了一次请求的时候，请求根据url地址指定的ip和端口号就能够找到tomcat服务器，然后根据后面工程名也能找到对应的web服务，此时创建一个线程，根据ServletRequest进行请求的发起，servlet只是作为控制器而存在，然后根据页面的请求内容，查找相应的服务，将结果通过servletResonse返回给客户端。注意这里是每个请求一个线程，不是每个用户一个线程，容器并不关心是谁发起的请求。servlet一般只会存在一个实例，是单例模式设计的，如果容器使用了群集，即将容器布置在多个JVM上，那么每个JVM也只会有一个Servlet实例。

1、Web Client 向Servlet容器（Tomcat）发出Http请求

2、Servlet容器接收Web Client的请求

3、Servlet容器创建一个HttpRequest对象，将Web Client请求的信息封装到这个对象中

4、Servlet容器创建一个HttpResponse对象

5、Servlet容器调用HttpServlet对象的service方法，把HttpRequest对象与HttpResponse对象作为参数

     传给 HttpServlet对象

6、HttpServlet调用HttpRequest对象的有关方法，获取Http请求信息

7、HttpServlet调用HttpResponse对象的有关方法，生成响应数据

8、Servlet容器把HttpServlet的响应结果传给Web Client

8.实例

下面是 Servlet 输出 Hello World 的示例源代码：

// 导入必需的 java 库
import java.io.*;
import javax.servlet.*;
import javax.servlet.http.*;

// 扩展 HttpServlet 类
public class HelloWorld extends HttpServlet {
 
  private String message;

  public void init() throws ServletException
  {
      // 执行必需的初始化
      message = "Hello World";
  }

  public void doGet(HttpServletRequest request,
                    HttpServletResponse response)
            throws ServletException, IOException
  {
      // 设置响应内容类型
      response.setContentType("text/html");

      // 实际的逻辑是在这里
      PrintWriter out = response.getWriter();
      out.println("<h1>" + message + "</h1>");
  }
  
  public void destroy()
  {
      // 什么也不做
  }
}

编译 Servlet

让我们把上面的代码写在 HelloWorld.java 文件中，把这个文件放在 C:ServletDevel（在 Windows 上）或 /usr/ServletDevel（在 UNIX 上）中，还需要把这些目录添加到 CLASSPATH 中。

进入 ServletDevel 目录，并编译 HelloWorld.java，如下所示：

$ javac HelloWorld.java

如果 Servlet 依赖于任何其他库，必须在 CLASSPATH 中包含那些 JAR 文件。在这里，只包含了 servlet-api.jar JAR 文件，因为没有在 Hello World 程序中使用任何其他库。

该命令行使用 Sun Microsystems Java 软件开发工具包（JDK）内置的 javac 编译器。为使该命令正常工作，您必须 PATH 环境变量中使用的 Java SDK 的位置。

如果一切顺利，上面编译会在同一目录下生成 HelloWorld.class 文件。

Servlet 部署

默认情况下，Servlet 应用程序位于路径 <Tomcat-installation-directory>/webapps/ROOT 下，且类文件放在 <Tomcat-installation-directory>/webapps/ROOT/WEB-INF/classes 中。

有一个完全合格的类名称 com.myorg.MyServlet，那么这个 Servlet 类必须位于 WEB-INF/classes/com/myorg/MyServlet.class 中。

现在，把 HelloWorld.class 复制到 <Tomcat-installation-directory>/webapps/ROOT/WEB-INF/classes 中，并在位于 <Tomcat-installation-directory>/webapps/ROOT/WEB-INF/ 的 web.xml 文件中创建以下条目：

<web-app>      
    <servlet>
        <servlet-name>HelloWorld</servlet-name>
        <servlet-class>HelloWorld</servlet-class>
    </servlet>

    <servlet-mapping>
        <servlet-name>HelloWorld</servlet-name>
        <url-pattern>/HelloWorld</url-pattern>
    </servlet-mapping>
</web-app>

上面的条目要被创建在 web.xml 文件中的 <web-app>...</web-app> 标签内。

使用 <Tomcat-installation-directory>instartup.bat（在 Windows 上）或 <Tomcat-installation-directory>/bin/startup.sh（在 Linux/Solaris 等上）启动 tomcat 服务器，最后在浏览器的地址栏中输入 http://localhost:8080/HelloWorld。

得到结果：