java web开发（二）、Servlet技术

      Servlet简单的说，就是服务器端的程序。Servlet介于客户请求和服务器响应之间，用于处理客户请求和服务器响应，例如可以生成动态的生成Web响应页面。

一、Servlet最关键的四个部分：

      1）请求对象：ServletRequest和HttpServletRequest，Servlet从该对象中获取客户端的请求信息；

      2）响应对象：ServletResponse和HttpServletesponse，Servlet通过该对象生成响应结果；

      3）Servlet配置对象：ServletConfig，Servlet通过该对象回去初始化参数信息和ServletContext对象；

      4）Servlet上下文对象：ServletContext，Servlet通过该对象访问容器（Tomcat）为当前web应用提供的各种功能。

二、Servlet接口图

     1）Servlet API的核心接口是javax.servlet.Servlet接口，所有的Servlet类都必须实现这一接口。

     2）javax.servlet.GenericServlet 抽象类实现了Servlet 接口，而javax.servlet.http.HttpServlet 抽象类是 GenericServlet 类的子类。当用户开发自己的Servlet类时，可以选择扩展GenericServlet类或者HttpServlet类。

     3）GenericServlet类和HttpServlet类主要有三个函数：

            A: init（）：Servlet初始化函数；

            B: service（）：Servlet服务函数，这里编写Servlet的功能；service方法有两个参数：ServletRequest和ServletResponse。Servlet容器将客户的请求信息封装在ServletRequest对象中，传给service方法；service方法将响应客户的结果通过ServletResponse传给客户。

           ServletRequest接口：ServletRequest接口封装了客户请求信息，如客户请求方式、参数名和参数值、客户端正在使用的协议，以及发出客户请求的远程主机信息等。ServletRequest接口还为Servlet提供了直接以二进制数方式读取客户请求数据流的ServletInputStream。ServletRequest的子类可以为Servlet提供更多的与特定协议相关的数据。

         ServletResponse接口：ServletResponse接口为Servlet提供了返回响应结果的方法。它允许Servlet设置返回数据的长度和MIME类型，并且提供了输出流ServletOutputStream。ServletResponse子类可以提供更多和特定协议相关的方法。

        特别需要指出的是Servlet是以多线程的方式工作的，Servlet可以同时处理多个请求。作为开发人员，需要注意Servlet成员变量的线程安全，在doGet()、doPost()中的局部域变量是线程安全的，而Servlet的成员变量则有线程安全的隐患。所以除非你有意需要应用这种特性，在一般情况下，不宜将一些可改写的变量定义成Servlet的成员变量，否则一定要采取线程同步的措施确保线程安全。

          C:  destroy（）：Servlet销毁函数。

     4）GenericServlet类和HttpServlet类都实现了ServletConfig接口，因此可以通过getInitialParameter（）和getServletContext（）来获取初始参数和上下文对象。

     

三、ServletContext对象

      ServletContext定义了一系列方法用于与相应的servlet容器通信，每一个ServletContext对应着一个web应用， 

      Servlet容器在启动时会加载Web应用，并为每个Web应用创建惟一的ServletContext对象。可以把ServletContext看成是一个Web应用的服务器端组件的共享内存。

在ServletContext中设置的属性，在Web应用运行期间一直存在，当Web应用被关闭时，Servlet容器会销毁ServletContext对象，存储在ServletContext对象中的属性自然也不复存在。不同应用的ServletContext各自独立。

       ServletContex主要的功能如下：

　   1）设置属性，可以通过编程的方式绑定，也可以作为web应用的全局变量被所有Servlet和JSPs访问

           setAttribute(string Name。 Object object)，getAttribute(string Name)，getAttributeNames()，removeAttribute(string Name)

      2）获取web应用资源

           获取在web.xml中配置的初始化参数：getInitparameter(string Name)

           向其他web组件转发请求的RequestDispather对象：getRequestDispather（string path）

      3）访问Servlet容器中的其他Web应用

            getContext（string url），根据url返回当前servlet容器中其他web应用的ServletContext对象

      4）访问服务器端的文件系统资源

            根据服务器端的虚拟路径返回真实路径：getRealPath(string path)

            返回一个映射到指定路径的url：getResource(string path)

            返回一个读取服务器端文件的流：getResourceAsStream(string path)

            返回参数指定的文件的MIme类型：getMimeType（string file）

      5）访问Servlet容器的相关信息

           容器的名字和版本：getServletInfo（）

           容器支持的主版本和次版本号：getMajorVersion（）和 getMinorVersion（）         

     6）输出日志

           向servlet的日志文件写日志：log（string msg）

           向servlet的错误日志文件写错误日志信息：log（string msg，Throwable throwalbe） 

四、Servlet示例

新建工程：ServletSample。

新建包：ServletSampleGroup

新建Class：

Package: ServletSampleGroup

Name: HelloServlet

Superclass: javax.servlet.http.HttpServlet

Finish

HelloServlet代码如下：

package ServletSampleGroup;   
  
import java.io.IOException;   
import java.io.PrintWriter;   
  
import javax.servlet.ServletException;   
import javax.servlet.http.HttpServlet;   
import javax.servlet.http.HttpServletRequest;   
import javax.servlet.http.HttpServletResponse; 

public class HelloServlet extends HttpServlet {
 public void doGet(HttpServletRequest request,HttpServletResponse response)
 throws IOException, ServletException {
  
  response.setContentType("text/html");
  PrintWriter writer = response.getWriter();
  writer.println("Hello World!!"+context.getInitPatameter("weather"));
 }
}

web.xml文件中对HelloServlet类做了如下配置

<web-app>
  <context-param>                               //初始化参数
    <param-name>weather</param-name>
    <param-value>Today is a nice day.</param-value>
  </context-param>

  <servlet>                                    //Servlet配置，指定HelloServlet对应的类
    <servlet-name> HelloServlet </servlet-name>      
    <servlet-class>ServletSampleGroup.HelloServlet</servlet-class>      
  </servlet> 
  <servlet-mapping>                            //Servlet配置，指定访问HelloServlet的网页后缀
    <servlet-name> HelloServlet</servlet-name>
    <url-pattern> /HelloServlet</url-pattern>
  </servlet-mapping> 

</web-app>

启动Tomcat。

打开浏览器，地址栏内输入：

http://localhost:8080/ServletSample/HelloServlet

屏幕输出: Hello World!!Today is a nice day.

五、Servlet的生命周期

     Servlet的生命周期开始于被装载到Servlet容器中，结束于被终止或重新装入时。Servlet的生命周期可以分为3个阶段：初始化阶段、响应客户请求阶段和终止阶段。在javax.servlet.Servlet接口中定义了3个方法init()、service()和destroy()，它们将分别在Servlet的不同阶段被调用:

1）初始化阶段

    在下列情形下Servlet容器自动装载Servlet：

       Servlet容器启动时自动装载某些Servlet

      在Servlet容器启动后，客户首次向Servlet发出请求

      Servlet的类文件被更新后，重新装载Servlet

      Servlet被装载后，Servlet容器创建一个Servlet实例并且调用Servlet的init()方法进行初始化。在Servlet的整个生命周期中，init方法只会被调用一次。init方法有两种重载形式：

              public void init(ServletConfig config) throws ServletException;

              public void init() throws ServletException;

      在Servlet的初始化阶段，Servlet容器会为Servlet创建一个ServletConfig对象，用来存放Servlet的初始化配置信息，如Servlet的初始参数。如果Servlet类覆盖了第一种带参数的init方法，应该先调用super.init(config)方法确保参数config引用ServletConfig对象；如果覆盖的是第二种不带参数的init方法，可以不调用super.init()方法，如果要在init方法中访问ServletConfig对象，可以调用Servlet类的getServletConfig()方法。

2）响应客户请求阶段

     对于到达Servlet容器的客户请求，Servlet容器创建特定于这个请求的ServletRequest对象和ServletResponse对象，然后调用Servlet的service方法。service方法从ServletRequest对象获得客户请求信息并处理该请求，通过ServletResponse对象向客户返回响应结果。

3）终止阶段

     当Web应用被终止，或Servlet容器终止运行，或Servlet容器重新装载Servlet的新实例时，Servlet容器会先调用Servlet的destroy方法。在destroy方法中，可以释放Servlet所占用的资源。

六、HTTP与HttpServlet

      HTTP是一种基于请求/响应模式的协议。客户端发送一个请求，服务器返回对该请求的响应。HTTP使用可靠的TCP连接，默认端口是80

      在HTTP中，客户端/服务器之间的会话总是由客户端通过建立连接和发送HTTP请求的方式初始化，服务器不会主动联系客户端或要求与客户端建立连接。在会话开始后，浏览器或服务器都可以随时中断连接，例如，在浏览网页时可以随时点击“停止”按钮中断当前的文件下载过程，关闭与Web服务器的HTTP连接。

6.1 HTTP请求

HTTP请求由3个部分构成，分别是：请求方法、URI、协议/版本，请求头，请求正文

例如：

GET /sample.jsp HTTP/1.1

Accept:image/gif.image,image/jpeg.*.*

Accept-Lauguage:zh-cn

Connection:Keep-Alive

Host:localhost

User-Agent:Mozilla/4.0

Accept-Encoding:gzip,deflate

username=weiqin&password=1234

1）请求方法、URI、协议/版本

GET /sample.jsp HTTP/1.1

根据HTTP标准，HTTP请求可以使用多种请求方法。例如，HTTP 1.1支持7种请求方法：GET、POST、HEAD、OPTIONS、PUT、DELETE和TRACE。

URI完整的指定了要访问的网络资源，通常只要给出相对于服务器的根目录的相对目录即可，因此总是以“/”开头。

协议版本声明了通信过程中使用的HTTP的版本。

2）请求头

请求头包含许多有关客户端环境和请求正文的有用信息。

3）请求正文

请求头和请求正文之间是一个空行，这个行非常重要，它表示请求头已经结束，接下来是请求的正文。请求正文中可以包含客户提交的查询字符串信息。

6.2 HTTP响应

     与HTTP请求类似，HTTP响应也由3个部分构成，分别是：协议、状态代码、描述，响应头，响应正文。

例如：

HTTP/1.1 200 OK

Server:ApacheTomcat/5.0

Date:Mon,6 Oct 2003 13:13:13 GMT

Content-Type:text/html

Last-Modified: Mon,6 Oct 2003 13:03:13 GMT

Content-Length:112

<html>

<head>

<title>HTTP响应示例</title>

</head>

<body>

Hello HTTP!

</body>

</html>

1）协议、状态代码、描述

HTTP响应的第一行类似于HTTP请求的第一行，它表示通信所使用的协议是HTTP 1.1，服务器已经成功地处理了客户端发出的请求。

2）响应头

响应头也和请求头一样包含许多有用的信息，例如服务器类型、日期时间、内容类型和长度等。

3）响应正文

响应正文就是服务器返回的HTML页面，响应头和正文之间也必须用空行分隔。

6.3 HttpServlet的功能

     在了解了具体的HTTP协议规范后，可以更好地理解HttpServlet的作用。它能够根据客户发出的HTTP请求，生成相应的HTTP响应结果。HttpServlet首先必须读取HTTP请求的内容。Servlet容器负责创建HttpServletRequest对象，并把HTTP请求信息封装到HttpServletRequest对象中，这大大简化了HttpServlet解析请求数据的工作量。如果没有HttpServletRequest，HttpServlet只能直接处理Web客户发出的原始的字符串数据，有了HttpServletRequest后，只要调用HttpServletRequest的相关方法，就可以方便地读取HTTP请求中任何一部分信息。

HttpServletRequest中读取HTTP请求信息的常用方法：

       getCookies()：返回HTTP请求的Cookies

       getRequestURI()：返回HTTP请求URI

       getQueryString()：返回HTTP请求数据中的查询字符串

       getMethod()：返回HTTP请求方法

      Servlet容器还向HttpServlet提供了HttpServletResponse对象，HttpServlet可以通过它来生成HTTP响应的每一部分内容。

HttpServletResponse提供的生成响应数据Header的方法：

       addCookie(Coolie cookie)：向HTTP响应中加入Cookie

       setHeader(String name,String value)：设置HTTP响应的Header。

6.4 Servlet容器响应Web客户请求的步骤：

（1）Web客户向Servlet容器发出HTTP请求；

（2）Servlet容器解析Web客户的HTTP请求；

（3）Servlet容器创建一个HttpServletRequest对象，在这个对象中封装了HTTP请求信息；

（4）Servlet容器创建一个HttpServletResponse对象；

（5）Servlet容器调用HttpServlet的service方法，把HttpServletRequest和HttpServletResponse对象作为service方法的参数传给HttpServlet对象；

（6）HttpServlet调用HttpServletRequest的有关方法，获取HTTP请求信息

（7）HttpServlet调用HttpServletResponse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客户

七、创建HttpServlet的步骤

创建用户自己的HttpServlet类，通常涉及下列4个步骤：

（1）、扩展HttpServlet抽象类

（2）、覆盖HttpServlet的部分方法，如覆盖doGet或doPost方法

（3）、获取HTTP请求信息，例如通过HttpServletRequest对象来检索HTML表单所提交的数据或URL上的查询字符串。无论是HTML表单数据还是URL上的查询字符串，在HttpServletRequest对象中都以参数名/参数值的形式存放。

（4）、生成HTTP响应结果。通过HttpServletResponse对象可以生成响应结果。HttpServletResponse对象有一个getWriter()方法，该方法返回一个PrintWriter对象。使用PrinterWriter的print()或println()方法可以向客户端发送字符串数据流。

八、Servlet的特性及适用场合

　 　虽然Servlet也可以用于生成动态网页，但这个功能已经逐渐让位给新锐JSP了，不过Servlet并没有因为江山代有才人而成为Java历史博物馆的古董，它依然身怀绝技笑傲江湖：

　　·自动启动

　　一般情况下，JSP只有在客户端第一次调用后，方才进行编译并初始化，而Servlet则可以通过web.xml的<load-on-startup>配置，使其在Web容器启动时自动初始化。可使用Servlet这个特性完成Web应用程序的初始化工作：如下载字典表、控制表、初始化配置信息等，启动某个后台进程等。

　　·路径匹配映射

　　Servlet可以通过web.xml 中<servlet-mapping>用通配符配置URI映射，对多个匹配的URI进行响应，而JSP只能通过一个具体的URI调用。这个特性可以使你在请求进入某个具体的页面前截获并处理它，许多Web应用框架，如Struts、Spring都利用了Servlet的这个特性，在此基础上创建构架。

　　·Servlet过滤器

　　Servlet过滤器继承于javax.servlet.Servlet并实现javax.servlet.Filter的类，在请求到达服务程序前和响应发往客户端前进行加工处理。如果有大量的页面都需要进行相同的处理，则可以使用一个Servlet过滤器对此一并处理。如你可以用Servlet过滤器进行编码转换、或者为每个页面添加一个统一的标题头等。

　　·Servlet监听器

　　J2EE定义了多个Web事件监听器接口，Servlet监听器（ServletContextListener）是继承javax.servlet.Servlet并实现这些事件监听接口的类。如果 Web应用服务器对某个Web容器的事件感兴趣，就可以构造一个实现该事件监听接口的Servlet，以便在该事件发生时做相应的处理。灵活使用 Servlet监听器，可以使一些原来很难实现的操作变得易如反掌。

　 此外，如果一个动态网页的页面展现逻辑少，而业务处理逻辑多，如一个计算圆周率并返回结果页面的请求，这时使用Servlet比JSP更适合。所以需要创建一个动态网页，在到底使用Servlet还是JSP的问题上举棋不定时，请这记住下面这句经典的话：Servlet是包含HTML代码的Java程序，而JSP是包含Java代码的HTML网页。

本文转载自http://blog.csdn.net/nht1980/archive/2009/03/09/3973196.aspx