【Java】- Servlet管理机制

一、什么是Servlet

　　简单的说，浏览器发出请求到tocat服务器，服务器就会初始化一个servlet实例（servlet采取生命托管的方式实现单例，不存在时才会创建实例），servlet示例会启动一个线程来处理该请求，并进行响应该请求，动态生成web内容

二、什么是Tomcat服务器

　　Tomcat是Apache开发的一种servlet容器，实现了对servlet和jsp等的支持，用来处理并响应浏览器发送过来的请求，实际上Tomcat是Apache 服务器的扩展，但运行时它是独立运行的，所以当你运行tomcat 时，它实际上作为一个与　　　　Apache 独立的进程单独运行的。

三、web.xml配置文件解析

<servlet>
         <!-- servlet的内部名称，自定义 -->
        <servlet-name>login</servlet-name>
        <!-- servlet的类全名：包名+类名 -->
        <servlet-class>com.TestServlet.servlet.LoginServlet</servlet-class>
        <!-- 当servlet对象立即加载时 url?后携带的重要信息， 在加载servlet类是可以直接加载进去
             可以通过可以在init方法内使用带ServletConfig的参数读取
             String value = config.getInitParameter("key");//某一个key对应的value
             Enumeration en = config.getInitParameterNames();//获取全部的key
            String name = config.getServletName();//获取当前Servlet类名
         ServletContext application = config.getServletContext();//获取全局上下文对象
       -->
        <init-param>
            <param-name>name1</param-name>
            <param-value>value1</param-value>
             <param-name>name2</param-name>
            <param-value>value2</param-value>
        </init-param>
        <!-- servlet对象创建优先级 -->
        <load-on-startup>1</load-on-startup>
</servlet>
<!-- servlet的映射配置 -->
<servlet-mapping>
        <!-- servlet的内部名称，和上面的自定义servlet-name对应的标签名称一致 -->
        <servlet-name>login</servlet-name>
        <!-- servlet的映射路径（访问serclet的名称) -->
        <url-pattern>/index</url-pattern>
</servlet-mapping>
<!-- 整体详情解析 以 http://localhost:8080/index-->
<!-- 通过解析url得到 index 去标签 servlet-mapping中的url-pattern标签进行匹配， 
     若是匹配上，得到servlet-name标签中的 login定位符，在通过 login 到
     servlet标签下的 servlet-name 进行匹配，若是匹配上获取  servlet-class标签的 
     类全名 com.TestServlet.servlet.LoginServlet， 在通过反射技术创建 LoginServlet对象实例 
 -->

四、servlet类的继承关系

　　自己定义一个类来继承HttpServlet

public class LoginServlet extends HttpServlet {

    @Override
    protected void service(HttpServletRequest req, HttpServletResponse resp) throws ServletException, IOException {
        super.service(req, resp);
    }

    @Override
    protected void doGet(HttpServletRequest req, HttpServletResponse resp) throws ServletException, IOException {
        super.doGet(req, resp);
    }

    @Override
    protected void doPost(HttpServletRequest req, HttpServletResponse resp) throws ServletException, IOException {
        super.doPost(req, resp);
    }
}

　　由上面代码可以看到，我们重写了三个常用的方法，但上面除了方法名不同，其他全部相同，这是为什么呢，我们带着这个问题，来对源码进行追根溯源

　　HttpServlet类继承关系

// HtppServlet继承类GenericServlet类
public abstract class HttpServlet extends GenericServlet {}
/* GenericServlet类，实现了三个接口，分别为
    Servlet:    servlet接口
    ServletConfig: 封装servlet配置信息
    Serializable:  序列化接口，在反序列化时进行版本比对
 */
public abstract class GenericServlet implements Servlet, ServletConfig, Serializable {}

　　servlet类源码解析

public interface Servlet {
    /**
     * servlet声明周期
     * 1、init()  初始化，仅第一次servlet时执行，同时会携带一个ServletConfig参数
     * 2、service() 用户处理请求，每次访问servlet时都会执行一次
     * 3、destory() 重新配置或者重新部署项目时执行，用于销毁servlet对象，销毁后的对象由gc进行回收
     * */
    void init(ServletConfig var1) throws ServletException;

    ServletConfig getServletConfig();

    void service(ServletRequest var1, ServletResponse var2) throws ServletException, IOException;

    String getServletInfo();

    void destroy();
}

　　ServletConfig源码解析

public interface ServletConfig {
    // 获取当前servlet类名
    String getServletName();
    // 获取servlet全局上下文
    ServletContext getServletContext();
    // 获取web.xml文件中<init-param>标签下某一个<param-name>标签的值
    String getInitParameter(String var1);
    // 获取web.xml文件中<init-param>标签下所有的<param-name>标签的值
    Enumeration<String> getInitParameterNames();
}

　　源码解析GenricServlet类

// 序列化
private static final long serialVersionUID = 1L;
// ServletConfig 属性
private transient ServletConfig config;
// 无参构造方法
public GenericServlet() {
}
// 实现了servlet中的destroy() 方法
public void destroy() {
}
// 重写了并实现了ServletConfig中的getInitParameter()，便于获取web.xml配置文件中的<init-param>标签下某一个<param-name>标签的值
public String getInitParameter(String name) {
    return this.getServletConfig().getInitParameter(name);
}
// 重写了并实现了ServletConfig中的getInitParameter()，便于获取web.xml配置文件中的<init-param>标签下所有的<param-name>标签的值
// 返回Enumeration 可以采取while循环获取所有key值
// hasMoreElements 判断是否还有key
// nextElement(); 获取key值
public Enumeration<String> getInitParameterNames() {
    return this.getServletConfig().getInitParameterNames();
}

// 获取当前servlet对象
public ServletConfig getServletConfig() {
    return this.config;
}

// 获取servlet全局上下文
//
public ServletContext getServletContext() {
    return this.getServletConfig().getServletContext();
}

public String getServletInfo() {
    return "";
}

// 实现了init初始化方法，将config对象赋值给自己的config属性中，从而达到在servlet第一此加载时，就拥有config对象
public void init(ServletConfig config) throws ServletException {
    this.config = config;
    this.init();
}

// 添加了一个Init无参方法，可以提供用户进行重写
public void init() throws ServletException {
}

// 增加了自己的log方法，控制台打印日志
public void log(String msg) {
    this.getServletContext().log(this.getServletName() + ": " + msg);
}

public void log(String message, Throwable t) {
    this.getServletContext().log(this.getServletName() + ": " + message, t);
}

// 该类由用户自己定以 所以没有实现接口方法
public abstract void service(ServletRequest var1, ServletResponse var2) throws ServletException, IOException;

// 获取serlet类对象名
public String getServletName() {
    return this.config.getServletName();
}

　　源码解析HttpServlet类

// doGet方法，未进行任何处理，
protected void doGet(HttpServletRequest req, HttpServletResponse resp) throws ServletException, IOException {
    String protocol = req.getProtocol();
    String msg = lStrings.getString("http.method_get_not_supported");
    if (protocol.endsWith("1.1")) {
        resp.sendError(405, msg);
    } else {
        resp.sendError(400, msg);
    }

}

// doPost方法，未进行任何处理，
protected void doPost(HttpServletRequest req, HttpServletResponse resp) throws ServletException, IOException {
    String protocol = req.getProtocol();
    String msg = lStrings.getString("http.method_post_not_supported");
    if (protocol.endsWith("1.1")) {
        resp.sendError(405, msg);
    } else {
        resp.sendError(400, msg);
    }

}

// 提供了自己的受保护的service方法，便于子类访问，类中未进行具体操作，而是通过获取请求类型来定位调用方法来处理
protected void service(HttpServletRequest req, HttpServletResponse resp) throws ServletException, IOException {
    String method = req.getMethod();
    long lastModified;
    if (method.equals("GET")) {
        lastModified = this.getLastModified(req);
        if (lastModified == -1L) {
            this.doGet(req, resp);
        } else {
            long ifModifiedSince;
            try {
                ifModifiedSince = req.getDateHeader("If-Modified-Since");
            } catch (IllegalArgumentException var9) {
                ifModifiedSince = -1L;
            }

            if (ifModifiedSince < lastModified / 1000L * 1000L) {
                this.maybeSetLastModified(resp, lastModified);
                this.doGet(req, resp);
            } else {
                resp.setStatus(304);
            }
        }
    } else if (method.equals("HEAD")) {
        lastModified = this.getLastModified(req);
        this.maybeSetLastModified(resp, lastModified);
        this.doHead(req, resp);
    } else if (method.equals("POST")) {
        this.doPost(req, resp);
    } else if (method.equals("PUT")) {
        this.doPut(req, resp);
    } else if (method.equals("DELETE")) {
        this.doDelete(req, resp);
    } else if (method.equals("OPTIONS")) {
        this.doOptions(req, resp);
    } else if (method.equals("TRACE")) {
        this.doTrace(req, resp);
    } else {
        String errMsg = lStrings.getString("http.method_not_implemented");
        Object[] errArgs = new Object[]{method};
        errMsg = MessageFormat.format(errMsg, errArgs);
        resp.sendError(501, errMsg);
    }

}

// 实现了接口servlet类中的service()方法，但没有将具体处理，仅仅将ServletRequest和ServletResponse进行
// 此处体现了面向对象思想，也体现了适配器模式的应用。
public void service(ServletRequest req, ServletResponse res) throws ServletException, IOException {
    HttpServletRequest request;
    HttpServletResponse response;
    try {
        request = (HttpServletRequest)req;
        response = (HttpServletResponse)res;
    } catch (ClassCastException var6) {
        throw new ServletException("non-HTTP request or response");
    }

    // 调用该类的受保护类
    this.service(request, response);
}

　　servlet生命周期

　　　　servlet对象是单实例管理，底层采用生命周期托管方式实现

　　　　Servlet对象是延迟加载的机制，在第一次访问时创建对象，且只加载一次

　　　　Servlet对象的创建 使用 销毁的三个方法分别是：

　　　　init() 第一次访问servlet时执行

　　　　service() 每一次访问servlet都会调用一次

　　　　destroy() 重新配置或者部署项目时，调用该方法进行销毁servlet对象，销毁的对象由GC垃圾回收机制进行回收

　　Servlet管理机制总结

　　　　1、我们自己的类继承了HttpServlet

　　　　2、HttpServlet继承了GenericServlet

　　　　3、GenericServlet实现了三个接口

　　　　　　Servlet接口 ServletConfig接口 Serializable接口

　　　　　　ServletConfig接口拥有四个方法，但都是抽象方法

　　　　　　　　String = getInitParamName(String v) // 初始化servlet类

　　　　　　　　Enumeration<String> = getInitParamNames() // 获取所有key

　　　　　　　　String = getServetName // 获取类对象名称

　　　　　　　　ServletContext = getServletContext() // 获取类对象上下文

　　　　　　Servlet接口提供了五个方法，全部都是抽象

　　　　　　　　void init(ServletConfig sc); // 初始化servlet类

　　　　　　　　void service(ServletRequest req, ServletResponse res) throw ServletException, IOException

　　　　　　　　void destroy() //servlet对象销毁方法

　　　　　　ServletConfig getServletConfig() // 获取servlet类对象

　　　　　　　　String getServletInfo() // 获取servlet类信息 若版本，作者，版权等

　　　　　　Serializable接口 没有提供任何方法

　　　　4、GenericServlet类

　　　　　　将9个抽象方法实现了8个，还有一个service()没有实现，此处体现了缺省适配器模式

　　　　　　自己添加了 init() 无参数方法 和 log() 方法

　　　　5、HttpServlet 类，体现了面向对象的思想，跟HTTP有关

　　　　　　该类中实现了service()，但仅对方法中的形参ServletRequset和ServletResponse进行了强制转换成HttpServletRequset和HttpServletResponse

　　　　　　同时添加了一个protect修饰的service方法，即最终方法,但是该方法即通过 request.getMethod()来获取请求类型，并进行方法调用

　　　　　　添加一些属于自己的且和请求方式对应的具体方法，如

　　　　　　　　doGet(HttpServletRequset req, HttpServletResponse res) throw ServletException, IOException

　　　　　　　　doGet(HttpServletRequset req, HttpServletResponse res) throw ServletException, IOException

　　　　　　添加了一些属于自己的属性

　　　　　　get post put等

　　　　6、 我们自己的servlet类继承HttpServlet，重写service方法，或者doGet/doPost等方法

　　　　　　若是我们自己类没有重写service方法，那么会从父类GenericServlet中的service去查找doGet/doPost等方法，抛出405

五、Tomcat请求响应流程图