Servlet开发(一)

时间:2024-04-08 13:36:55

一.Servlet简介

  Servlet是sun公司提供的用于开发动态web资源的技术。Sun公司在其API中提供了一个Servlet接口,用户若想开发一个动态web资源(即开发一个java程序向浏览器输出数据),需要完成一下两个步骤:

  (1).编写一个Java类,实现Servlet接口。(因为HttpServlet类已经实现了Servlet接口,所以我们一般只需要继承(extends)HttpServlet类即可)。

  (2).把开发好的Java类部署到web容器中。

  按照一种约定俗成的称呼习惯,通常我们也把实现了servlet接口的java程序,称之为Servlet。

二.Servlet的运行过程

  Servlet程序是由WEB服务器调用,web服务器收到客户端的Servlet访问请求后:

  (1).web服务器首先检查是否已经装载并创建了该Servlet的实例对象。如果是,则直接执行第④步,否则,执行第②步。

  (2).装载并创建该Servlet的一个实例对象。

  (3).调用Servlet实例对象的init()方法。

  (4).创建一个用于封装HTTP请求消息的HttpServletRequest对象和一个代表HTTP响应消息的HttpServletResponse对象,然后调用Servlet的service()方法并将请求和响应对象作为参数传递进去。

  (5).WEB应用程序被停止或重新启动之前,Servlet引擎将卸载Servlet,并在卸载之前调用Servlet的destroy()方法。

三.Servlet调用图

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四.Eclipse中开发Servlet

  4.1.Servlet接口实现类

  关于Servlet接口,sun公司定义了两个默认实现类,分别是GenericServlet和HttpServlet。

  HttpServlet指能够处理HTTP请求的Servlet,它在原有Servlet接口上添加了一些Http协议处理方法,它比Servlet接口功能更强大。因此开发人员在编写Servlet时,通常应继承这个类,而避免直接去实现Servlet接口。

  HttpServlet在实现Servlet接口时,覆写了service方法,该方法体内的代码会自动判断用户的请求方式,如果为GET请求,则调用HttpServlet的doGet方法,如果为post请求,则调用doPost()方法。因此,开发人员在编写Servlet时,通常只需要覆写doGet或doPost方法,而不要去覆写service方法。

  4.2.编写Servlet类

  我们就通过Eclipse帮我们创建好一个名字为ServletDemo1的Servlet,创建好的ServletDemo01里面会有如下代码:

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  以上代码自动生成的,除了要在浏览器中展示的是自己写的。而web.xml文件中也多了<servlet></servlet>和<servlet-mapping></servlet-mapping>两对标签,这两对标签也是自动生成的,自己可以修改。这两对标签是配置ServletDemo1的,如下图所示:

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  然后我们可以通过浏览器访问ServletDemo1,如下图所示:

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五.Servlet开发注意细节

  5.1.Servlet访问URL映射配置

  由于客户端是通过URL地址访问web服务器中的资源,所以Servlet程序若想被外界访问,必须把servlet程序映射到一个URL地址上,这个工作在web.xml文件中使用<servlet>元素和<servlet-mapping>元素完成。
  <servlet>元素用于注册Servlet,它包含有两个主要的子元素:<servlet-name>和<servlet-class>,分别用于设置Servlet的注册名称和Servlet的完整类名。 
  一个<servlet-mapping>元素用于映射一个已注册的Servlet的一个对外访问路径,它包含有两个子元素:<servlet-name>和<url-pattern>,分别用于指定Servlet的注册名称和Servlet的对外访问路径。例如:

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  同一个Servlet可以映射到多个URL上,即多个<servlet-mapping>元素的<servlet-name>子元素的设置值可以是同一个Servlet的注册名。例如:

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  通过上面的配置,可以用如下几个地址去访问:

  http://localhost:8080/trk-order-rest/ServletDemo1

  http://localhost:8080/trk-order-rest/1.jsp

  http://localhost:8080/trk-order-rest/2.jsp

  5.2.Servlet访问URL使用*通配符映射

  在Servlet映射到的URL中也可以使用*通配符,但是只能有两种固定的格式:

  一种格式是"*.扩展名",另一种格式是以正斜杠(/)开头并以"/*"结尾。例如:

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  5.3.Servlet与普通Java类的区别

  Servlet是一个供其他Java程序(servlet引擎)调用的Java类,它不能独立运行,它的运行完全由Servlet引擎来控制和调度。

  针对客户端的多次Servlet请求,通常情况下,服务器只会创建一个Servlet实例对象,也就是说Servlet实例对象一旦创建,它就会驻留在内存中,为后续的其它请求服务,直至web容器退出,servlet实例对象才会销毁。

  在Servlet的整个生命周期内,Servlet的init方法只被调用一次。而对一个Servlet的每次访问请求都导致Servlet引擎调用一次servlet的service方法。对于每次访问请求,Servlet引擎都会创建一个新的HttpServletRequest请求对象和一个新的HttpServletResponse响应对象,然后将这两个对象作为参数传递给它调用的Servlet的service()方法,service方法再根据请求方式分别调用doXXX方法。

  如果在<servlet>元素中配置了一个<load-on-startup>元素,那么WEB应用程序在启动时,就会装载并创建Servlet的实例对象、以及调用Servlet实例对象的init()方法。

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  用途:为web应用写一个InitServlet,这个servlet配置为启动时装载,为整个web应用创建必要的数据库表和数据。

  5.4.缺省Servlet

  如果某个Servlet的映射路径仅仅为一个正斜杠("/"),那么这个Servlet就成为当前web应用程序的缺省Servlet。

  凡是在web.xml文件中找不到匹配的<servlet-mapping>元素的URL,它们的访问请求都将交给缺省Servlet处理,也就是说,缺省Servlet用于处理所有其他Servlet都不处理的访问请求。例如:

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  当访问不存在的Servlet时,就使用配置的默认Servlet进行处理,如下图所示:

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  在<tomcat的安装目录>\conf\web.xml文件中,注册了一个名为default,类名为org.apache.catalina.servlets.DefaultServlet的Servlet,并将这个Servlet设置为缺省Servlet。如下:

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  当访问Tomcat服务器中的某个静态HTML文件和图片时,实际上是在访问这个缺省Servlet。

  5.5.Servlet的线程安全问题

  当对个客户端并发访问同一个Servlet时,web服务器会为每一个客户端的访问请求创建一个线程,并在这个线程上调用Servlet的service方法,因此service方法内如果访问了同一个资源的话,就有可能引发线程安全问题。例如下面的代码:

  不存在线程安全问题的代码:

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  存在线程安全问题的代码:

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  把i定义成全局变量,当多个线程并发访问变量i时,就会存在线程安全问题了,同时开启两个浏览器模拟并发访问同一个Servlet,本来正常来说,第一个浏览器应该看到2,而第二个浏览器应该看到3的,结果两个浏览器都看到了3,这就不正常。线程安全问题只存在多个线程并发操作同一个资源的情况下,所以在编写Servlet的时候,如果并发访问某一个资源(变量,集合等),就会存在线程安全问题,那么该如何解决这个问题呢?

  先看看下面的代码:

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  现在这种做法是给Servlet对象加了一把锁,保证任何时候都只有一个线程在访问该Servlet对象里面的资源,这样就不存在线程安全问题了。

  这种做法虽然解决了线程安全的问题,但是编写Servlet却万万不能用这种方式处理线程安全问题,假如有9999个人同时访问这个Servlet,那么这9999个人必须按先后顺序排队轮流访问。

  针对Servlet的线程安全问题,Sun公司提供的解决方案是:让Servlet去实现一个SingleThreadModel接口,如果某个Servlet实现了SingleThreadModel接口,那么Servlet引擎将以单线程模式来调用其service方法。

  查看Servlet的API可以看到,SingleThreadModel接口中没有定义任何方法和常量,在Java中,把没有定义任何方法和常量的接口称之为标记接口,经常看到一些典型的标记接口就是"Serializable",这个接口没有定义任何方法和常量的。标记接口在Java中有什么用呢?主要作用就是给某个对象打上一个标志,告诉JVM,这个对象可以做什么,比如实现了"Serializable"接口的类的对象就可以被序列化,还有一个"Cloneable"接口,这个也是一个标记接口,在默认情况下,Java中的对象是不允许被克隆的,就像现实生活中的人一样,不允许克隆,但是只要实现了"Cloneable"接口,那么对象就可以被克隆了。

  让Servlet实现了SingleThreadModel接口,只要在Servlet类的定义中增加实现SingleThreadModel接口的声明即可。  
  对于实现了SingleThreadModel接口的Servlet,Servlet引擎仍然支持对该Servlet的多线程并发访问,其采用的方式是产生多个Servlet实例对象,并发的每个线程分别调用一个独立的Servlet实例对象

  实现SingleThreadModel接口并不能真正解决Servlet的线程安全问题,因为Servlet引擎会创建多个Servlet实例对象,而真正意义上解决多线程安全问题是指一个Servlet实例对象被多个线程同时调用的问题。事实上,在Servlet API 2.4中,已经将SingleThreadModel标记为Deprecated(过时的)。