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2017
10-11

JavaWeb系列:Servlet

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—————————————————————2017.06.10—————————————————————
Servlet简介
  Servlet是Java Web的技术核心之一,而且也是另一技术核心Java Server Pages(JPS)的支撑基础。文章的主要部分将介绍Servlet的使用以及原理,还有Servlet的载体,这里选用Tomcat。
  一个Servlet是一个Java 类,经由Servlet容器创建、调用、销毁,也就是说Servlet容器管理着Servlet的生命周期。它在服务器工作期间将驻留在内存中,响应客户端发来的对应请求。下面是一个Servlet应用的基础架构,其中屏蔽了很多细节,我们将渐渐深入解析。

  ①浏览器接受到用户输入指令,转而生成Http响应指令发送至Servlet容器;
  ②Servlet容器是一种特殊的Http服务器,将分析Http请求是否是静态数据,如果是则直接发送静态数据;
  ③如果对应的是某一Servlet的第一次调用,则交给Servlet容器创建Servlet,并将Request和Response交由Servlet处理;
  ④处理完结果Response返回至Servlet容器,Servlet容器包装Response之后返回Http响应;
  ⑤浏览器接收Http响应并根据结果请求更多内容和渲染画面,一次交互结束。
 Tomcat容器
  Tomcat容器是一种大家比较熟悉的Servlet容器,解析Servlet容器的工作方式有利于大家理解Servlet。

  Tomcat容器采用众多容器来管理,而底层是Servlet容器,Servlet容器又管理着Context容器,Context容器管理着的是Wrapper类。
  Wrapper类是Servlet的包装类,也就是说真正管理Servlet的是Context容器,一个Context容器表示一个application,一个Context容器管理着很多Wrapper类(Servlet)。为了验证这一点,我们看以下Tomcat的一个启动类org.apache.catalina.startup.Tomcat源码:

public Context addWebapp(Host host, String url, String path) {
silence(url);

Context ctx = new StandardContext();
ctx.setPath( url );
ctx.setDocBase(path);
if (defaultRealm == null) {
initSimpleAuth();
}
ctx.setRealm(defaultRealm);

ctx.addLifecycleListener(new DefaultWebXmlListener());

ContextConfig ctxCfg = new ContextConfig();
ctx.addLifecycleListener(ctxCfg);

// prevent it from looking ( if it finds one – it'll have dup error )
ctxCfg.setDefaultWebXml("org/apache/catalin/startup/NO_DEFAULT_XML");

if (host == null) {
getHost().addChild(ctx);
} else {
host.addChild(ctx);
}

return ctx;
}

每当新增一个application,Tomcat容器会调用一次addWebapp()函数,也就是每次都会创建一个新的StandardContext;

public static Wrapper addServlet(Context ctx,
String servletName,
String servletClass) {
// will do class for name and set init params
Wrapper sw = ctx.createWrapper();
sw.setServletClass(servletClass);
sw.setName(servletName);
ctx.addChild(sw);

return sw;
}

Context可以添加Wrapper类,而Wrapper类接受的参数就可以明白它是一个Servlet的包装类。
Servlet层次结构
java.servlet

javax.servlet.http

掌握上述接口和类就可以熟练地进行servlet编程,下面我们重点描述其中几个,其余就进行功能描述:
  ①Servlet
  所有Servlet都必须实现这一接口,主要用于容器配置Servlet,实现初始化,调用,销毁等功能,也就是servlet的生命周期管理函数;

  void init(ServletConfig config) throws ServletException  //初始化
  ServletConfig getServletConfig()  //获取servletConfig对象
  void service(ServletRequest req,ServletResponse res)throws ServletException,IOException  //当每次有一个对应的servlet请求时,容器会调用service方法
  void destroy()  //销毁servlet

  ②servletconfig和servletcontext
  这两个类是用于配置servlet环境。
  servletconfig是用于配置单独当前servlet环境,主要的功能是获取ServletContext;

  String getInitParameter(String name)  //获取初始化参数,使用者可制定servlet如何初始化
  ServletContext getServletContext()  //获取servletcontext,后面将介绍

  servletcontext是用于配置context环境,还记得刚说过context管理着servlet的包装类?

  void setAttribute(String name,Object object)  //在context上下文中设置保存一个对象
  Object getAttribute(String name)  //获取保存的对象
  Enumeration getInitParameterNames()  //获取初始化参数
  String getRealPath(String path)  //获取对应path的物理路径
  URL getResource(String path)throws MalformedURLException  //获取对应path的相对路径
  void log(String message,Throwable throwable)  //当异常发生时记录日志

   ③HttpServlet

  protected void doGet(HttpServletRequest req,HttpServletResponse resp)throws ServletException,IOException
  protected void doPost(HttpServletRequest req,HttpServletResponse resp)throws ServletException,IOException

  ④RequestDispatcher
  RequestDispatcher是一个Web资源的包装器,可以用来把当前request传递到该资源,或者把新的资源包括到当前响应中。

  void forward(ServletRequest request,ServletResponse response)throws ServletException,IOException //把request转发至服务器中的另一资源
  void include(ServletRequest request,ServletResponse response)throws ServletException,IOException //把资源包含到响应中

  ⑤Cookie和HttpSession
  Http是无状态协议,所以需要有一个“地方”用来保存某些状态信息,Cookie是保存在客户端的“地方”,而Session是服务端的“地方”。
  Cookie和HttpSession是javaBean,被用来进行传输保存的对象,没什么好说的。
  ⑥HttpServletRequest和HttpServletResponse
  HttpServletRequest

  Cookie[] getCookies() //获取浏览器的cookies
  Enumeration getHeaders(String name) //获取requset包含的请求头信息
  HttpSession getSession(boolean create) //create参数为true并没有session创建一个session,有session则获取之前创建的session  
  void setAttribute(String name,Object o)  //设置attribute对象
  Object getAttribute(String name)  //获取request中设定的attribute对象
  void setCharacterEncoding(String env)throws UnsupportedEncodingException  //设置编码集
  String getCharacterEncoding()  //获取编码集
  ServletInputStream getInputStream()  //获取request输入字节流
  BufferedReader getReader()throws IOException  //获取request输入字符流
  RequestDispatcher getRequestDispatcher(String path)  //获取RequestDispatcher
  String getParameter(String name)  //获取浏览器设置的参数

  HttpServletResponse

  void addCookie(Cookie cookie) //添加cookie
  void addHeader(String name,String value) //添加头信息
  void setHeader(String name,String value) //设置头信息
  String encodeURL(String url) //编码一个url使之追加sessionID,用于一些浏览器禁止cookie时使用,可和getSession(boolean create)配合使用
  String getCharacterEncoding()
  void setCharacterEncoding(String charset)
  ServletOutputStream getOutputStream()throws IOException //获取输出字节流
  PrintWriter getWriter()throws IOException //获取输出字符流

  ⑦Filter和FilterChain
  Filter过滤器可以用来过滤http请求和响应,使之调用特定servlet的service之前或之后执行特定的任务,如:
  1) Authentication Filters   2) Logging and Auditing Filters   3) Image
conversion Filters   4) Data compression Filters   5) Encryption Filters
  6) Tokenizing Filters   7) Filters that trigger resource access events
  8) XSL/T filters   9) Mime-type chain Filter 

<web-app>
<filter>
<filter-name>
Basic Filter
</filter-name>
<filter-class>
BasicFilter
</filter-class>
</filter>
/*********************************/
<filter-mapping>
<filter-name>
Basic Filter
</filter-name>
<servlet-name>
FilteredServlet
</servlet-name>
</filter-mapping>
/*********************************/
<servlet>
<servlet-name>
FilteredServlet
</servlet-name>
</servlet>
</web-app>

void init(FilterConfig filterConfig)throws ServletException //初始化过滤器,其中config可以在web.xml这种配置文件中配置
void doFilter(ServletRequest request,ServletResponse response, FilterChain chain) throws IOException,ServletException //FilterChain是一条过滤器链,这个方法使之跳转到下一个Filter
void destroy() //被容器调用,销毁这个filter

  ⑧其他
  其他接口或者对象是Listener、event、exception等,在整个生命周期里可以设计监听对象,用专门的事件来进行通知,按接口来就可以了,没什么好讲。
 
参考书籍和文章:
    java for the web with servlet,jsp and ejb
    深入Java Web技术内幕
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最后编辑:
作者:
这个作者貌似有点懒,什么都没有留下。

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