一、什么是Servlet

  • 一款java编写的服务器端程序
  • 功能：与浏览器进行交互数据/视图
  • servlet可以响应任何类型的请求，但一般只用于HTTP协议和Web服务器

二、servlet的工作模式

转载自https://blog.csdn.net/qq_19782019/article/details/80292110

  1. 客户端向服务器发起请求
  2. 服务器启动并调用Servlet
  3. 服务器将HTTP请求封装成request请求传入Servlet
  4. servlet根据请求内容生成响应数据传回服务器
  5. 服务器将response响应转换为HTTP响应返回客户端

三、Servlet API

Servlet API 包含以下4个Java包：

1.javax.servlet   其中包含定义servlet和servlet容器之间契约的类和接口。

2.javax.servlet.http   其中包含定义HTTP Servlet 和Servlet容器之间的关系。

3.javax.servlet.annotation   其中包含标注servlet，Filter,Listener的标注。它还为被标注元件定义元数据。

4.javax.servlet.descriptor，其中包含提供程序化登录Web应用程序的配置信息的类型。
 

四、Servlet的主要类型

五、Servlet的使用方法

必须间接或直接实现Servlet接口

六、Servlet的工作原理

Servlet接口定义了Servlet与servlet容器之间的契约。这个契约是：Servlet容器将Servlet类载入内存，并产生Servlet实例和调用它具体的方法。但是要注意的是，在一个应用程序中，每种Servlet类型只能有一个实例。

 

用户请求致使Servlet容器调用Servlet的Service（）方法，并传入一个ServletRequest对象和一个ServletResponse对象。ServletRequest对象和ServletResponse对象都是由Servlet容器（例如TomCat）封装好的，并不需要程序员去实现，程序员可以直接使用这两个对象。
 

 ServletRequest中封装了当前的Http请求，因此，开发人员不必解析和操作原始的Http数据。ServletResponse表示当前用户的Http响应，程序员只需直接操作ServletResponse对象就能把响应轻松的发回给用户。

 

对于每一个应用程序，Servlet容器还会创建一个ServletContext对象。这个对象中封装了上下文（应用程序）的环境详情。每个应用程序只有一个ServletContext。每个Servlet对象也都有一个封装Servlet配置的ServletConfig对象。

七、Servlet 接口中定义的方法

public interface Servlet {
    void init(ServletConfig var1) throws ServletException;

    ServletConfig getServletConfig();

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

    String getServletInfo();

    void destroy();
}

八、Servlet的生命周期

其中，init( ),service( ),destroy( )是Servlet生命周期的方法。代表了Servlet从“出生”到“工作”再到“死亡 ”的过程。Servlet容器（例如TomCat）会根据下面的规则来调用这三个方法：

1.init( ),当Servlet第一次被请求时，Servlet容器就会开始调用这个方法来初始化一个Servlet对象出来，但是这个方法在后续请求中不会在被Servlet容器调用，就像人只能“出生”一次一样。我们可以利用init（ ）方法来执行相应的初始化工作。调用这个方法时，Servlet容器会传入一个ServletConfig对象进来从而对Servlet对象进行初始化。

2.service( )方法，每当请求Servlet时，Servlet容器就会调用这个方法。就像人一样，需要不停的接受老板的指令并且“工作”。第一次请求时，Servlet容器会先调用init( )方法初始化一个Servlet对象出来，然后会调用它的service( )方法进行工作，但在后续的请求中，Servlet容器只会调用service方法了。

3.destory,当要销毁Servlet时，Servlet容器就会调用这个方法，就如人一样，到时期了就得死亡。在卸载应用程序或者关闭Servlet容器时，就会发生这种情况，一般在这个方法中会写一些清除代码。
 

 首先，我们来编写一个简单的Servlet来验证一下它的生命周期：

public class MyFirstServlrt implements Servlet {
 
    @Override
    public void init(ServletConfig servletConfig) throws ServletException {
        System.out.println("Servlet正在初始化");
    }
 
    @Override
    public ServletConfig getServletConfig() {
        return null;
    }
 
    @Override
    public void service(ServletRequest servletRequest, ServletResponse servletResponse) throws ServletException, IOException {
        //专门向客服端提供响应的方法
        System.out.println("Servlet正在提供服务");
 
    }
 
    @Override
    public String getServletInfo() {
        return null;
    }
 
    @Override
    public void destroy() {
        System.out.println("Servlet正在销毁");
    }
}      

然后在web.xml中配置或是在servlet类上通过注释@WebServlet("/path")完成映射配置

  <servlet>
    <servlet-name>myFirstServlet</servlet-name>
    <servlet-class>com.servlet.MyFirstServlet</servlet-class>
  </servlet>
  <servlet-mapping>
    <servlet-name>myFirstServlet</servlet-name>
    <url-pattern>/uuu</url-pattern>

结果

当我不断刷新

关闭服务器

Servlet 的其它两个方法

  •  getServletInfo（ ），这个方法会返回Servlet的一段描述，可以返回一段字符串。
  •  getServletConfig（ ），这个方法会返回由Servlet容器传给init（ ）方法的ServletConfig对象。

九、ServletRequset接口

Servlet容器对于接受到的每一个Http请求，都会创建一个ServletRequest对象，并把这个对象传递给Servlet的Sevice( )方法。其中，ServletRequest对象内封装了关于这个请求的许多详细信息。

让我们来看一看ServletRequest接口的部分内容：
 

public interface ServletRequest {
  
 
    int getContentLength();//返回请求主体的字节数
 
    String getContentType();//返回主体的MIME类型
 
    String getParameter(String var1);//返回请求参数的值
 
}

其中，getParameter是在ServletRequest中最常用的方法，可用于获取查询字符串的值。

十、ServletResponse接口

  javax.servlet.ServletResponse接口表示一个Servlet响应，在调用Servlet的Service( )方法前，Servlet容器会先创建一个ServletResponse对象，并把它作为第二个参数传给Service( )方法。ServletResponse隐藏了向浏览器发送响应的复杂过程。

    让我们也来看看ServletResponse内部定义了哪些方法：
 

public interface ServletResponse {
    //返回响应的编码格式
    String getCharacterEncoding();
     //MIME的type
    String getContentType();
     //返回一个输出流，这个方法是用来发送二进制数据的
    ServletOutputStream getOutputStream() throws IOException;
     //返回一个可以向客户端输出文本的Java.io.PrintWriter对象。默认情况下，PrintWriter对象使用ISO-8859-1编码
    PrintWriter getWriter() throws IOException;
     //设置编码格式
    void setCharacterEncoding(String var1);
     //设置响应长度
    void setContentLength(int var1);
     //设置响应类型
    void setContentType(String var1);
     //设置缓冲区大小
    void setBufferSize(int var1);
     //返回缓冲区大小
    int getBufferSize();
     //清空缓冲区
    void flushBuffer() throws IOException;
 
    void resetBuffer();
 
    boolean isCommitted();
 
    void reset();
 
    void setLocale(Locale var1);
 
    Locale getLocale();
}

十一、ServletConfig接口

当Servlet容器初始化Servlet时，Servlet容器会给Servlet的init( )方式传入一个ServletConfig对象。

其中几个方法如下：

public interface ServletConfig {
    //获得Servlet在web.xml中配置的name值
    String getServletName();
    //获得servlet上下文信息
    ServletConhtext getServletContext();
    //获得Servlet初始化参数
    String getInitParameter(String var1);
    //获得所以Servlet初始化参数
    Enumeration<String> getInitParameterNames();
}

十二、ServletContext对象

ServletContext对象表示Servlet应用程序。每个Web应用程序都只有一个ServletContext对象。在将一个应用程序同时部署到多个容器的分布式环境中，每台Java虚拟机上的Web应用都会有一个ServletContext对象。

通过在ServletConfig中调用getServletContext方法，也可以获得ServletContext对象。

那么为什么要存在一个ServletContext对象呢？存在肯定是有它的道理，因为有了ServletContext对象，就可以共享从应用程序中的所有资料处访问到的信息，并且可以动态注册Web对象。前者将对象保存在ServletContext中的一个内部Map中。保存在ServletContext中的对象被称作属性。

ServletContext中的下列方法负责处理属性：

Object getAttribute(String var1);
 
Enumeration<String> getAttributeNames();
 
void setAttribute(String var1, Object var2);
 
void removeAttribute(String var1);

十三、GenericServlet抽象类 

前面我们编写Servlet一直是通过实现Servlet接口来编写的，但是，使用这种方法，则必须要实现Servlet接口中定义的所有的方法，即使有一些方法中没有任何东西也要去实现，并且还需要自己手动的维护ServletConfig这个对象的引用。因此，这样去实现Servlet是比较麻烦的。

GenericServlet抽象类的出现很好的解决了这个问题。本着尽可能使代码简洁的原则，GenericServlet实现了Servlet和ServletConfig接口，下面是GenericServlet抽象类的具体代码：

public abstract class GenericServlet implements Servlet, ServletConfig, Serializable {
    private static final long serialVersionUID = 1L;
    private transient ServletConfig config;

    public GenericServlet() {
    }

    public void destroy() {
    }

    public String getInitParameter(String name) {
        return this.getServletConfig().getInitParameter(name);
    }

    public Enumeration<String> getInitParameterNames() {
        return this.getServletConfig().getInitParameterNames();
    }

    public ServletConfig getServletConfig() {
        return this.config;
    }

    public ServletContext getServletContext() {
        return this.getServletConfig().getServletContext();
    }

    public String getServletInfo() {
        return "";
    }

    public void init(ServletConfig config) throws ServletException {
        this.config = config;
        this.init();
    }

    public void init() throws ServletException {
    }

    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);
    }

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

    public String getServletName() {
        return this.config.getServletName();
    }
}

其中，GenericServlet抽象类相比于直接实现Servlet接口，有以下几个好处：

  1. 为Servlet接口中的所有方法提供了默认的实现，则程序员需要什么就直接改什么，不再需要把所有的方法都自己实现了。
  2. 提供方法，包含ServletConfig对象中的方法。
  3. 将init( )方法中的ServletConfig参数赋给了一个内部的ServletConfig引用从而来保存ServletConfig对象，不需要程序员自己去维护ServletConfig了。

但是，我们发现在GenericServlet抽象类中还存在着另一个没有任何参数的Init()方法：

设计者的初衷到底是为了什么呢？在第一个带参数的init（）方法中就已经把ServletConfig对象传入并且通过引用保存好了，完成了Servlet的初始化过程，那么为什么后面还要加上一个不带任何参数的init（）方法呢？这不是多此一举吗？

    当然不是多此一举了，存在必然有存在它的道理。我们知道，抽象类是无法直接产生实例的，需要另一个类去继承这个抽象类，那么就会发生方法覆盖的问题，如果在类中覆盖了GenericServlet抽象类的init（）方法，那么程序员就必须手动的去维护ServletConfig对象了，还得调用super.init(servletConfig）方法去调用父类GenericServlet的初始化方法来保存ServletConfig对象，这样会给程序员带来很大的麻烦。GenericServlet提供的第二个不带参数的init( )方法，就是为了解决上述问题的。

    这个不带参数的init（）方法，是在ServletConfig对象被赋给ServletConfig引用后，由第一个带参数的init(ServletConfig servletconfig)方法调用的，那么这意味着，当程序员如果需要覆盖这个GenericServlet的初始化方法，则只需要覆盖那个不带参数的init( )方法就好了，此时，servletConfig对象仍然有GenericServlet保存着。

    说了这么多，通过扩展GenericServlet抽象类，就不需要覆盖没有计划改变的方法。因此，代码将会变得更加的简洁，程序员的工作也会减少很多。

    然而，虽然GenricServlet是对Servlet一个很好的加强，但是也不经常用，因为他不像HttpServlet那么高级。HttpServlet才是主角，在现实的应用程序中被广泛使用。那么我们接下来就看看传说中的HttpServlet到底厉害在哪里吧。
 

十二、javax.servlet.http包内容

   之所以所HttpServlet要比GenericServlet强大，其实也是有道理的。HttpServlet是由GenericServlet抽象类扩展而来的，HttpServlet抽象类的声明如下所示：

public abstract class HttpServlet extends GenericServlet implements Serializable

HttpServlet之所以运用广泛的另一个原因是现在大部分的应用程序都要与HTTP结合起来使用。这意味着我们可以利用HTTP的特性完成更多更强大的任务。Javax。servlet.http包是Servlet API中的第二个包，其中包含了用于编写Servlet应用程序的类和接口。Javax.servlet.http中的许多类型都覆盖了Javax.servlet中的类型。

12.1 HttpServlet抽象类

HttpServlet抽象类是继承于GenericServlet抽象类而来的。使用HttpServlet抽象类时，还需要借助分别代表Servlet请求和Servlet响应的HttpServletRequest和HttpServletResponse对象。

HttpServletRequest接口扩展于javax.servlet.ServletRequest接口，HttpServletResponse接口扩展于javax.servlet.servletResponse接口。

HttpServlet抽象类覆盖了GenericServlet抽象类中的Service( )方法，并且添加了一个自己独有的Service(HttpServletRequest request，HttpServletResponse方法。

让我们来具体的看一看HttpServlet抽象类是如何实现自己的service方法吧：

    首先来看GenericServlet抽象类中是如何定义service方法的：

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

我们看到是一个抽象方法，也就是HttpServlet要自己去实现这个service方法，我们在看看HttpServlet是怎么覆盖这个service方法的：

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");
    }
 
    this.service(request, response);
}

我们发现，HttpServlet中的service方法把接收到的ServletRequsest类型的对象转换成了HttpServletRequest类型的对象，把ServletResponse类型的对象转换成了HttpServletResponse类型的对象。之所以能够这样强制的转换，是因为在调用Servlet的Service方法时，Servlet容器总会传入一个HttpServletRequest对象和HttpServletResponse对象，预备使用HTTP。因此，转换类型当然不会出错了。
转换之后，service方法把两个转换后的对象传入了另一个service方法，那么我们再来看看这个方法是如何实现的：

    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);
        }

    }

接下来我们再看看service方法是如何工作的，我们会发现在service方法中还是没有任何的服务逻辑，但是却在解析HttpServletRequest中的方法参数，并调用以下方法之一：doGet,doPost,doHead,doPut,doTrace,doOptions和doDelete。这7种方法中，每一种方法都表示一个Http方法。doGet和doPost是最常用的。所以，如果我们需要实现具体的服务逻辑，不再需要覆盖service方法了，只需要覆盖doGet或者doPost就好了。

    总之，HttpServlet有两个特性是GenericServlet所不具备的：

    1.不用覆盖service方法，而是覆盖doGet或者doPost方法。在少数情况，还会覆盖其他的5个方法。

    2.使用的是HttpServletRequest和HttpServletResponse对象。
 

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