秋招_Servlet概述

本文回顾一下Servlet。

1. 概述

一般情况下，Web应用就是通过网站来访问的，基于HTTP协议。那么服务端接收请求，则需要解析数据包，但是解析数据包显然程序员不能做，因此，出现了各种各样的Web服务器，负责接收数据包，并解析提取参数。解析参数则依据HTTP协议的规定。

但是仅仅提取URL以及参数还是不够的，因为后端程序员主要是负责业务功能的实现，所以必须还要知道依据这些URL调用指定的方法并传参，返回给客户端。因此这些依据就是Servlet规范。

可以看到Web服务器就是一座桥梁，负责连通两岸，而桥梁和两岸的连接处就是HTTP协议标准以及Servlet规范。

那么怎么知道某个URL来调用哪个方法呢？通过配置文件servlet-mapping来映射。找到这个类之后，就创建对象并调用该类的service方法来提供服务。

2. Servlet接口

Servlet接口有5个方法。

public interface Servlet{

    public void init(ServletConfig config) throws ServletException{
    }

    public void service(ServletRequest request, ServletResponse response) throws ServletException, IOException{

    }

    public void destroy(){
    }

    public String getServletInfo(){
    }

    public ServletConfig getServletConfig(){
    }

}

分别是初始化、对外服务、销毁、获取Servlet信息、获取Servlet配置。

我们知道，调用方法提供服务，显然是需要先有该对象的，然后才能调用方法。那么什么时候创建Servlet对象呢？

2.1 Servlet对象的创建

默认情况下，Web服务器启动是不会创建Servlet对象，只有在被调用时，才会创建该对象。并放到一个哈希表中，后续再次需要时，则会直接调用该对象。可以设置Web服务器启动时就创建某个对象。

2.2 Servlet接口方法的调用

1. 创建对象，首先会调用无参构造方法。【只会调用一次】
2. 创建好对象后，立马执行init初始化方法。【只会调用一次】
3. 当对应的请求到达后，会调用service方法。【每次请求都会调用一次】
4. 当对象销毁时，比如服务器关闭，会调用destroy方法。【只调用一次，通常进行资源的关闭】
5. getServletInfo()用于获得Servlet的相关信息，比如作者、版本等。
6. getServletConfig()用于获得ServletConfig对象，即获取配置信息。

注意，上述方法都是由Web服务器调用，所以参数都是由Web服务器创建的。

3. 适配器模式封装Servlet接口

可以看到，上面的方法只有service方法是最常用的，也是最经常出现的，而其他方法则很少使用。因此，不应该每次实现Servlet接口都要实现其余四个方法。

因此，可采用适配器模式，实现Servlet接口，对于不常用的抽象方法予以实现；而对于常用的方法保留，用于子类继承实现。适配器其实就是适配不同的需求，从而保留不同的方法。

Servlet中已经实现了适配器类，即javax.servlet.GenericServlet类。而HttpServlet则是专门用于HTTP协议准备的抽象类，该类继承了GenericServlet。

4. ServletConfig接口

ServletConfig接口是作为上面Servlet的方法的参数类型，其实就是Servlet对象的配置信息所封装的对象。

配置信息其实就是web.xml配置文件中<servlet>标签中的信息。主要有以下几个方法：

方法名	描述
String getInitParameter(String name)	获取指定name的初始化配置信息。（注意，在web.xml中是可以通过<init-para>标签来设置servlet的初始化信息的）
Enumeration<String> getInitParameterNames()	获取所有初始化信息的name。
ServletContext getServletContext()	获得ServletContext对象
String getServletName()	获得Servlet对象的名字

实际上GenericServlet类已经实现了ServletConfig接口，所以在service方法中，直调用this就可调用上面的四个方法。

5. ServletContext接口

上面Servlet接口以及ServletConfig接口，还有一个ServletContext接口类型。我们知道，ServletConfig指的就是在web.xml文件中，<servlet>标签对该类的配置信息。ServletContext接口其实就是提供了对整个web.xml的封装对象，通过ServletContext对象，可获取到所有web.xml中所有的配置信息，包括创建的对象。

方法名	描述
String getInitParameter(String name)	获得指定name的全局配置信息
Enumeration<String> getInitParameterNames()	获得全局配置信息的所有name
String getContextPath()	获取所在webapp项目的根路径
String getRealPath(String path)	获取path的绝对路径，这里的path指的是在webapp中的路径，以web为根路径，如/path.html.
void log(String msg)	将指定的信息写入日志文件，日志在Tomcat安装目录下的logs目录下
void log(String message, Throwable throwable)	在上述方法的基础上，也将异常信息写入进去
void setAttribute(String name, Object object)	向应用域中存数据（应用域的概念可参考5.3节）
void getAttribute(String name)	向应用域中取数据
void removeAttribute(String name)	删除应用域中的数据

从某种程度上说，这个web.xml是全局配置信息，包含了创建的对象，也就是是一块空间，被称为应用域，ServletContext接口的实现类对象就是应用域。可以向应用域对象中存储数据，即整个应用的共享变量，这个数据是放在缓存中的。

6. HttpServlet

上面讲到了适配器模式，就是适配不同的需求，而保留不同的方法。其实这里还有一个模板方法模式。可以看成是一个框架，核心的执行流程已经固定写好，比如一天的流程依次是起床，工作，午饭，工作，睡觉等等。但是具体的工作内容，午饭菜品等等可自定义由子类实现。

比如上面的Servlet，只要有请求来了，就会找该Servlet对象，如果找到就调用service方法，找不到就创建对象，初始化，调用service方法。但是service方法具体实现，可自定义。

HttpServlet是专门为HTTP协议制定的一个抽象类，继承自GenericServlet。因为HTTP协议有很多种请求方式，比如put、post等等。而每种请求方式，所处理的内容、处理方式以及获取参数是不同的。

因此，HttpServlet继承了GenericServlet之后，在核心service方法中，进行判断，从而调用不同的自己实现的方法，但是自己实现的方法并没有执行具体任务，只是输出了语句【具体功能实现由程序员自定义子类实现】，这就是模板方法模式。

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);
    }
}

7. HttpServletRequest

其实Servlet接口中，还有ServletRequest和ServletResponse两个接口类型没说。和HttpServlet一样，HttpServletRequest继承ServletRequest，专门为了Http协议而建立的接口。

HttpServletRequest接口的实现类对象被称为请求域对象，和应用域对象类似，只不过作用范围只在一次请求中有效。

8. Cookie和Session

一次请求到达之后，服务器会获取请求的Cookie对象，如果没有，则为其创建一个Cookie对象，并把Cookie对象作为sessionid，创建一个Session对象【会话域】。这样，一个Session对象可以对应多次request请求。可以使得多次请求之间通信。

9. Listener监听器

监听器（Listener）是Servlet规范的一种扩展，是一组来自Servlet规范下的接口，共有9个接口。监听器接口用于监控【作用域对象生命周期变化时刻】以及【作用域对象共享数据变化时刻】，比如session对象的创建和销毁以及所存储数据的变化情况。

前面提到过，实际上数据库操作中最耗时的就是连接对象的创建，即二者的I/O通道创建比较耗时，所以为了提升效率，可以在服务器启动的时候创建好一批连接对象（数据库连接池，用的时候取一个，用完之后再放回），并且直到服务器关闭的时候再销毁连接对象。那么怎么知道服务器启动和关闭呢？可以监听ServletContext应用域，因为服务器启动的时候会先创建应用域对象，关闭的时候会先销毁应用域对象，那么监听二者，在二者事件触发的时候，就创建数据库连接对象以及销毁对象即可。

10. Filter过滤器

和监听器（Listener）一样，过滤器（Filter）也是来自于Servlet下的接口。过滤器主要是在Http服务器调用资源文件之前，对Http服务器进行拦截，即不是无限制的对所有请求都应答，设置一个过滤器，即增加一个门槛

开发过滤器实现类分为以下三步：

1. 创建一个类实现Filter接口；
2. 重写接口中的doFilter方法；
3. 在web.xml配置文件中将实现类注册到WEB容器上。