javaweb学习总结(五)——Servlet开发(一)
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一、Servlet簡介
Servlet是sun公司提供的一門用于開發(fā)動態(tài)web資源的技術(shù)。
Sun公司在其API中提供了一個servlet接口，用戶若想用發(fā)一個動態(tài)web資源(即開發(fā)一個Java程序向?yàn)g覽器輸出數(shù)據(jù))，需要完成以下2個步驟：
1、編寫一個Java類，實(shí)現(xiàn)servlet接口。
2、把開發(fā)好的Java類部署到web服務(wù)器中。
按照一種約定俗成的稱呼習(xí)慣，通常我們也把實(shí)現(xiàn)了servlet接口的java程序，稱之為Servlet
二、Servlet的運(yùn)行過程
Servlet程序是由WEB服務(wù)器調(diào)用，web服務(wù)器收到客戶端的Servlet訪問請求后：
①Web服務(wù)器首先檢查是否已經(jīng)裝載并創(chuàng)建了該Servlet的實(shí)例對象。如果是，則直接執(zhí)行第④步，否則，執(zhí)行第②步。
②裝載并創(chuàng)建該Servlet的一個實(shí)例對象。?
③調(diào)用Servlet實(shí)例對象的init()方法。
④創(chuàng)建一個用于封裝HTTP請求消息的HttpServletRequest對象和一個代表HTTP響應(yīng)消息的HttpServletResponse對象，然后調(diào)用Servlet的service()方法并將請求和響應(yīng)對象作為參數(shù)傳遞進(jìn)去。
⑤WEB應(yīng)用程序被停止或重新啟動之前，Servlet引擎將卸載Servlet，并在卸載之前調(diào)用Servlet的destroy()方法。?
三、Servlet調(diào)用圖
四、在Eclipse中開發(fā)Servlet
在eclipse中新建一個web project工程，eclipse會自動創(chuàng)建下圖所示目錄結(jié)構(gòu)：
4.1、Servlet接口實(shí)現(xiàn)類
Servlet接口SUN公司定義了兩個默認(rèn)實(shí)現(xiàn)類，分別為：GenericServlet、HttpServlet。
HttpServlet指能夠處理HTTP請求的servlet，它在原有Servlet接口上添加了一些與HTTP協(xié)議處理方法，它比Servlet接口的功能更為強(qiáng)大。因此開發(fā)人員在編寫Servlet時，通常應(yīng)繼承這個類，而避免直接去實(shí)現(xiàn)Servlet接口。
HttpServlet在實(shí)現(xiàn)Servlet接口時，覆寫了service方法，該方法體內(nèi)的代碼會自動判斷用戶的請求方式，如為GET請求，則調(diào)用HttpServlet的doGet方法，如為Post請求，則調(diào)用doPost方法。因此，開發(fā)人員在編寫Servlet時，通常只需要覆寫doGet或doPost方法，而不要去覆寫service方法。
4.2、通過Eclipse創(chuàng)建和編寫Servlet
選中g(shù)acl.servlet.study包，右鍵→New→Servlet，如下圖所示：
這樣，我們就通過Eclipse幫我們創(chuàng)建好一個名字為ServletDemo1的Servlet，創(chuàng)建好的ServletDemo01里面會有如下代碼：
1 package gacl.servlet.study; 2 3 import java.io.IOException; 4 import java.io.PrintWriter; 5 6 import javax.servlet.ServletException; 7 import javax.servlet.http.HttpServlet; 8 import javax.servlet.http.HttpServletRequest; 9 import javax.servlet.http.HttpServletResponse; 10 11 public class ServletDemo1 extends HttpServlet { 12 13 /** 14 * The doGet method of the servlet. <br> 15 * 16 * This method is called when a form has its tag value method equals to get. 17 * 18 * @param request the request send by the client to the server 19 * @param response the response send by the server to the client 20 * @throws ServletException if an error occurred 21 * @throws IOException if an error occurred 22 */ 23 public void doGet(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response) 24 throws ServletException, IOException { 25 26 response.setContentType("text/html"); 27 PrintWriter out = response.getWriter(); 28 out.println("<!DOCTYPE HTML PUBLIC \"-//W3C//DTD HTML 4.01 Transitional//EN\">"); 29 out.println("<HTML>"); 30 out.println(" <HEAD><TITLE>A Servlet</TITLE></HEAD>"); 31 out.println(" <BODY>"); 32 out.print(" This is "); 33 out.print(this.getClass()); 34 out.println(", using the GET method"); 35 out.println(" </BODY>"); 36 out.println("</HTML>"); 37 out.flush(); 38 out.close(); 39 } 40 41 /** 42 * The doPost method of the servlet. <br> 43 * 44 * This method is called when a form has its tag value method equals to post. 45 * 46 * @param request the request send by the client to the server 47 * @param response the response send by the server to the client 48 * @throws ServletException if an error occurred 49 * @throws IOException if an error occurred 50 */ 51 public void doPost(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response) 52 throws ServletException, IOException { 53 54 response.setContentType("text/html"); 55 PrintWriter out = response.getWriter(); 56 out.println("<!DOCTYPE HTML PUBLIC \"-//W3C//DTD HTML 4.01 Transitional//EN\">"); 57 out.println("<HTML>"); 58 out.println(" <HEAD><TITLE>A Servlet</TITLE></HEAD>"); 59 out.println(" <BODY>"); 60 out.print(" This is "); 61 out.print(this.getClass()); 62 out.println(", using the POST method"); 63 out.println(" </BODY>"); 64 out.println("</HTML>"); 65 out.flush(); 66 out.close(); 67 } 68 69 }這些代碼都是Eclipse自動生成的，而web.xml文件中也多了<servlet></servlet>和<servlet-mapping></servlet-mapping>兩對標(biāo)簽，這兩對標(biāo)簽是配置ServletDemo1的，如下圖所示：
然后我們就可以通過瀏覽器訪問ServletDemo1這個Servlet，如下圖所示：
五、Servlet開發(fā)注意細(xì)節(jié)
5.1、Servlet訪問URL映射配置
由于客戶端是通過URL地址訪問web服務(wù)器中的資源，所以Servlet程序若想被外界訪問，必須把servlet程序映射到一個URL地址上，這個工作在web.xml文件中使用<servlet>元素和<servlet-mapping>元素完成。
<servlet>元素用于注冊Servlet，它包含有兩個主要的子元素：<servlet-name>和<servlet-class>，分別用于設(shè)置Servlet的注冊名稱和Servlet的完整類名。?
一個<servlet-mapping>元素用于映射一個已注冊的Servlet的一個對外訪問路徑，它包含有兩個子元素：<servlet-name>和<url-pattern>，分別用于指定Servlet的注冊名稱和Servlet的對外訪問路徑。例如：
同一個Servlet可以被映射到多個URL上，即多個<servlet-mapping>元素的<servlet-name>子元素的設(shè)置值可以是同一個Servlet的注冊名。 例如：
1 <servlet> 2 <servlet-name>ServletDemo1</servlet-name> 3 <servlet-class>gacl.servlet.study.ServletDemo1</servlet-class> 4 </servlet> 5 6 <servlet-mapping> 7 <servlet-name>ServletDemo1</servlet-name> 8 <url-pattern>/servlet/ServletDemo1</url-pattern> 9 </servlet-mapping> 10 <servlet-mapping> 11 <servlet-name>ServletDemo1</servlet-name> 12 <url-pattern>/1.htm</url-pattern> 13 </servlet-mapping> 14 <servlet-mapping> 15 <servlet-name>ServletDemo1</servlet-name> 16 <url-pattern>/2.jsp</url-pattern> 17 </servlet-mapping> 18 <servlet-mapping> 19 <servlet-name>ServletDemo1</servlet-name> 20 <url-pattern>/3.php</url-pattern> 21 </servlet-mapping> 22 <servlet-mapping> 23 <servlet-name>ServletDemo1</servlet-name> 24 <url-pattern>/4.ASPX</url-pattern> 25 </servlet-mapping>通過上面的配置，當(dāng)我們想訪問名稱是ServletDemo1的Servlet，可以使用如下的幾個地址去訪問：
http://localhost:8080/JavaWeb_Servlet_Study_20140531/servlet/ServletDemo1
http://localhost:8080/JavaWeb_Servlet_Study_20140531/1.htm
http://localhost:8080/JavaWeb_Servlet_Study_20140531/2.jsp
http://localhost:8080/JavaWeb_Servlet_Study_20140531/3.php
http://localhost:8080/JavaWeb_Servlet_Study_20140531/4.ASPX
ServletDemo1被映射到了多個URL上。
5.2、Servlet訪問URL使用*通配符映射
在Servlet映射到的URL中也可以使用*通配符，但是只能有兩種固定的格式：一種格式是"*.擴(kuò)展名"，另一種格式是以正斜杠（/）開頭并以"/*"結(jié)尾。例如：
1 <servlet> 2 <servlet-name>ServletDemo1</servlet-name> 3 <servlet-class>gacl.servlet.study.ServletDemo1</servlet-class> 4 </servlet> 5 6 <servlet-mapping> 7 <servlet-name>ServletDemo1</servlet-name> 8 <url-pattern>/*</url-pattern>
*可以匹配任意的字符，所以此時可以用任意的URL去訪問ServletDemo1這個Servlet，如下圖所示：
對于如下的一些映射關(guān)系：
Servlet1 映射到 /abc/*?
Servlet2 映射到 /*?
Servlet3 映射到 /abc?
Servlet4 映射到 *.do?
問題：
當(dāng)請求URL為“/abc/a.html”，“/abc/*”和“/*”都匹配，哪個servlet響應(yīng)
?? ? Servlet引擎將調(diào)用Servlet1。
當(dāng)請求URL為“/abc”時，“/abc/*”和“/abc”都匹配，哪個servlet響應(yīng)
?? ? Servlet引擎將調(diào)用Servlet3。
當(dāng)請求URL為“/abc/a.do”時，“/abc/*”和“*.do”都匹配，哪個servlet響應(yīng)
?? ? Servlet引擎將調(diào)用Servlet1。
當(dāng)請求URL為“/a.do”時，“/*”和“*.do”都匹配，哪個servlet響應(yīng)
?? ? Servlet引擎將調(diào)用Servlet2。
當(dāng)請求URL為“/xxx/yyy/a.do”時，“/*”和“*.do”都匹配，哪個servlet響應(yīng)
?? ? Servlet引擎將調(diào)用Servlet2。
匹配的原則就是"誰長得更像就找誰"
5.3、Servlet與普通Java類的區(qū)別
Servlet是一個供其他Java程序（Servlet引擎）調(diào)用的Java類，它不能獨(dú)立運(yùn)行，它的運(yùn)行完全由Servlet引擎來控制和調(diào)度。
針對客戶端的多次Servlet請求，通常情況下，服務(wù)器只會創(chuàng)建一個Servlet實(shí)例對象，也就是說Servlet實(shí)例對象一旦創(chuàng)建，它就會駐留在內(nèi)存中，為后續(xù)的其它請求服務(wù)，直至web容器退出，servlet實(shí)例對象才會銷毀。
在Servlet的整個生命周期內(nèi)，Servlet的init方法只被調(diào)用一次。而對一個Servlet的每次訪問請求都導(dǎo)致Servlet引擎調(diào)用一次servlet的service方法。對于每次訪問請求，Servlet引擎都會創(chuàng)建一個新的HttpServletRequest請求對象和一個新的HttpServletResponse響應(yīng)對象，然后將這兩個對象作為參數(shù)傳遞給它調(diào)用的Servlet的service()方法，service方法再根據(jù)請求方式分別調(diào)用doXXX方法。
如果在<servlet>元素中配置了一個<load-on-startup>元素，那么WEB應(yīng)用程序在啟動時，就會裝載并創(chuàng)建Servlet的實(shí)例對象、以及調(diào)用Servlet實(shí)例對象的init()方法。
?? ?舉例：
?? ?<servlet>
?? ??? ?<servlet-name>invoker</servlet-name>
?? ??? ?<servlet-class>
?? ??? ??? ?org.apache.catalina.servlets.InvokerServlet
?? ??? ?</servlet-class>
?? ??? ?<load-on-startup>1</load-on-startup>
?? ?</servlet>
用途：為web應(yīng)用寫一個InitServlet，這個servlet配置為啟動時裝載，為整個web應(yīng)用創(chuàng)建必要的數(shù)據(jù)庫表和數(shù)據(jù)。
5.4、缺省Servlet
如果某個Servlet的映射路徑僅僅為一個正斜杠（/），那么這個Servlet就成為當(dāng)前Web應(yīng)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，它們的訪問請求都將交給缺省Servlet處理，也就是說，缺省Servlet用于處理所有其他Servlet都不處理的訪問請求。 例如：
當(dāng)訪問不存在的Servlet時，就使用配置的默認(rèn)Servlet進(jìn)行處理，如下圖所示：
在<tomcat的安裝目錄>\conf\web.xml文件中，注冊了一個名稱為org.apache.catalina.servlets.DefaultServlet的Servlet，并將這個Servlet設(shè)置為了缺省Servlet。
1 <servlet> 2 <servlet-name>default</servlet-name> 3 <servlet-class>org.apache.catalina.servlets.DefaultServlet</servlet-class> 4 <init-param> 5 <param-name>debug</param-name> 6 <param-value>0</param-value> 7 </init-param> 8 <init-param> 9 <param-name>listings</param-name> 10 <param-value>false</param-value> 11 </init-param> 12 <load-on-startup>1</load-on-startup> 13 </servlet> 14 15 <!-- The mapping for the default servlet --> 16 <servlet-mapping> 17 <servlet-name>default</servlet-name> 18 <url-pattern>/</url-pattern> 19 </servlet-mapping>當(dāng)訪問Tomcat服務(wù)器中的某個靜態(tài)HTML文件和圖片時，實(shí)際上是在訪問這個缺省Servlet。
5.5、Servlet的線程安全問題
當(dāng)多個客戶端并發(fā)訪問同一個Servlet時，web服務(wù)器會為每一個客戶端的訪問請求創(chuàng)建一個線程，并在這個線程上調(diào)用Servlet的service方法，因此service方法內(nèi)如果訪問了同一個資源的話，就有可能引發(fā)線程安全問題。例如下面的代碼：
不存在線程安全問題的代碼：
1 package gacl.servlet.study; 2 3 import java.io.IOException; 4 5 import javax.servlet.ServletException; 6 import javax.servlet.http.HttpServlet; 7 import javax.servlet.http.HttpServletRequest; 8 import javax.servlet.http.HttpServletResponse; 9 10 public class ServletDemo3 extends HttpServlet { 11 12 13 public void doGet(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response) 14 throws ServletException, IOException { 15 16 /** 17 * 當(dāng)多線程并發(fā)訪問這個方法里面的代碼時，會存在線程安全問題嗎 18 * i變量被多個線程并發(fā)訪問，但是沒有線程安全問題，因?yàn)閕是doGet方法里面的局部變量， 19 * 當(dāng)有多個線程并發(fā)訪問doGet方法時，每一個線程里面都有自己的i變量， 20 * 各個線程操作的都是自己的i變量，所以不存在線程安全問題 21 * 多線程并發(fā)訪問某一個方法的時候，如果在方法內(nèi)部定義了一些資源(變量，集合等) 22 * 那么每一個線程都有這些東西，所以就不存在線程安全問題了 23 */ 24 int i=1; 25 i++; 26 response.getWriter().write(i); 27 } 28 29 public void doPost(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response) 30 throws ServletException, IOException { 31 doGet(request, response); 32 } 33 34 }存在線程安全問題的代碼：
1 package gacl.servlet.study; 2 3 import java.io.IOException; 4 5 import javax.servlet.ServletException; 6 import javax.servlet.http.HttpServlet; 7 import javax.servlet.http.HttpServletRequest; 8 import javax.servlet.http.HttpServletResponse; 9 10 public class ServletDemo3 extends HttpServlet { 11 12 int i=1; 13 public void doGet(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response) 14 throws ServletException, IOException { 15 16 i++; 17 try { 18 Thread.sleep(1000*4); 19 } catch (InterruptedException e) { 20 e.printStackTrace(); 21 } 22 response.getWriter().write(i+""); 23 } 24 25 public void doPost(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response) 26 throws ServletException, IOException { 27 doGet(request, response); 28 } 29 30 }把i定義成全局變量，當(dāng)多個線程并發(fā)訪問變量i時，就會存在線程安全問題了，如下圖所示：同時開啟兩個瀏覽器模擬并發(fā)訪問同一個Servlet，本來正常來說，第一個瀏覽器應(yīng)該看到2，而第二個瀏覽器應(yīng)該看到3的，結(jié)果兩個瀏覽器都看到了3，這就不正常。
線程安全問題只存在多個線程并發(fā)操作同一個資源的情況下，所以在編寫Servlet的時候，如果并發(fā)訪問某一個資源(變量，集合等)，就會存在線程安全問題，那么該如何解決這個問題呢？
先看看下面的代碼：
1 package gacl.servlet.study; 2 3 import java.io.IOException; 4 5 import javax.servlet.ServletException; 6 import javax.servlet.http.HttpServlet; 7 import javax.servlet.http.HttpServletRequest; 8 import javax.servlet.http.HttpServletResponse; 9 10 11 public class ServletDemo3 extends HttpServlet { 12 13 int i=1; 14 public void doGet(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response) 15 throws ServletException, IOException { 16 /** 17 * 加了synchronized后，并發(fā)訪問i時就不存在線程安全問題了， 18 * 為什么加了synchronized后就沒有線程安全問題了呢？ 19 * 假如現(xiàn)在有一個線程訪問Servlet對象，那么它就先拿到了Servlet對象的那把鎖 20 * 等到它執(zhí)行完之后才會把鎖還給Servlet對象，由于是它先拿到了Servlet對象的那把鎖， 21 * 所以當(dāng)有別的線程來訪問這個Servlet對象時，由于鎖已經(jīng)被之前的線程拿走了，后面的線程只能排隊(duì)等候了 22 * 23 */ 24 synchronized (this) {//在java中，每一個對象都有一把鎖，這里的this指的就是Servlet對象 25 i++; 26 try { 27 Thread.sleep(1000*4); 28 } catch (InterruptedException e) { 29 e.printStackTrace(); 30 } 31 response.getWriter().write(i+""); 32 } 33 34 } 35 36 public void doPost(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response) 37 throws ServletException, IOException { 38 doGet(request, response); 39 } 40 41 }現(xiàn)在這種做法是給Servlet對象加了一把鎖，保證任何時候都只有一個線程在訪問該Servlet對象里面的資源，這樣就不存在線程安全問題了，如下圖所示：
這種做法雖然解決了線程安全問題，但是編寫Servlet卻萬萬不能用這種方式處理線程安全問題，假如有9999個人同時訪問這個Servlet，那么這9999個人必須按先后順序排隊(duì)輪流訪問。
針對Servlet的線程安全問題，Sun公司是提供有解決方案的：讓Servlet去實(shí)現(xiàn)一個SingleThreadModel接口，如果某個Servlet實(shí)現(xiàn)了SingleThreadModel接口，那么Servlet引擎將以單線程模式來調(diào)用其service方法。
查看Sevlet的API可以看到，SingleThreadModel接口中沒有定義任何方法和常量，在Java中，把沒有定義任何方法和常量的接口稱之為標(biāo)記接口，經(jīng)常看到的一個最典型的標(biāo)記接口就是"Serializable"，這個接口也是沒有定義任何方法和常量的，標(biāo)記接口在Java中有什么用呢？主要作用就是給某個對象打上一個標(biāo)志，告訴JVM，這個對象可以做什么，比如實(shí)現(xiàn)了"Serializable"接口的類的對象就可以被序列化，還有一個"Cloneable"接口，這個也是一個標(biāo)記接口，在默認(rèn)情況下，Java中的對象是不允許被克隆的，就像現(xiàn)實(shí)生活中的人一樣，不允許克隆，但是只要實(shí)現(xiàn)了"Cloneable"接口，那么對象就可以被克隆了。
讓Servlet實(shí)現(xiàn)了SingleThreadModel接口，只要在Servlet類的定義中增加實(shí)現(xiàn)SingleThreadModel接口的聲明即可。 ?
對于實(shí)現(xiàn)了SingleThreadModel接口的Servlet，Servlet引擎仍然支持對該Servlet的多線程并發(fā)訪問，其采用的方式是產(chǎn)生多個Servlet實(shí)例對象，并發(fā)的每個線程分別調(diào)用一個獨(dú)立的Servlet實(shí)例對象。
實(shí)現(xiàn)SingleThreadModel接口并不能真正解決Servlet的線程安全問題，因?yàn)镾ervlet引擎會創(chuàng)建多個Servlet實(shí)例對象，而真正意義上解決多線程安全問題是指一個Servlet實(shí)例對象被多個線程同時調(diào)用的問題。事實(shí)上，在Servlet API 2.4中，已經(jīng)將SingleThreadModel標(biāo)記為Deprecated（過時的）。
總結(jié)
以上是生活随笔為你收集整理的javaweb学习总结(五)——Servlet开发(一)的全部內(nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。
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