深入分析JavaWeb Item5 -- Servlet开发

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深入分析JavaWeb Item5 -- Servlet开发

来源: 作者: 时间:2016-01-18 15:52 【

一、Servlet简介 Servlet是sun公司提供的一门用于开发动态web资源的技术。 Sun公司在其API中提供了一个servlet接口,用户若想用发一个动态web资源(即开发一个Java程序向浏览器输出数据),需要

一、Servlet简介

  Servlet是sun公司提供的一门用于开发动态web资源的技术。
  Sun公司在其API中提供了一个servlet接口,用户若想用发一个动态web资源(即开发一个Java程序向输出数据),需要完成以下2个步骤:
  
  1、编写一个Java类,实现servlet接口。
  2、把开发好的Java类部署到web服务器中。
  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:
  ①Web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。
  ⑤WEB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。

这里写图片描述

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三、Servlet调用图

 Servlet调用图

这里写图片描述

四、在Eclipse中开发Servlet

  在eclipse中新建一个web project工程,eclipse会自动创建下图所示目录结构:

 这里写图片描述

4.1、Servlet接口实现类

  Servlet接口SUN公司定义了两个默认实现类,分别为:GenericServletHttpServlet

  HttpServlet指能够处理HTTP请求的servlet,它在原有Servlet接口上添加了一些与HTTP协议处理方法,它比Servlet接口的功能更为强大。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,如为GET请求,则调用HttpServlet的doGet方法,如为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、通过Eclipse创建和编写Servlet

  选中gacl.servlet.study包,右键→New→Servlet,如下图所示:

  
这里写图片描述
  
这里写图片描述
  

这里写图片描述

  这样,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:

package gacl.servlet.study;

import java.io.IOException;
import java.io.PrintWriter;

import javax.servlet.ServletException;
import javax.servlet.http.HttpServlet;
import javax.servlet.http.HttpServletRequest;
import javax.servlet.http.HttpServletResponse;

public class ServletDemo1 extends HttpServlet {

    /**
     * The doGet method of the servlet. 

     *
     * This method is called when a form has its tag value method equals to get.
     * 
     * @param request the request send by the client to the server
     * @param response the response send by the server to the client
     * @throws ServletException if an error occurred
     * @throws IOException if an error occurred
     */
    public void doGet(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response)
            throws ServletException, IOException {

        response.setContentType("text/html");
        PrintWriter out = response.getWriter();
        out.println("");
        out.println("
"); out.println(" "); out.println(""); out.print(" This is "); out.print(this.getClass()); out.println(", using the GET method"); out.println(" "); out.println(""); out.flush(); out.close(); } /** * The doPost method of the servlet.
* * This method is called when a form has its tag value method equals to post. * * @param request the request send by the client to the server * @param response the response send by the server to the client * @throws ServletException if an error occurred * @throws IOException if an error occurred */ public void doPost(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response) throws ServletException, IOException { response.setContentType("text/html"); PrintWriter out = response.getWriter(); out.println(""); out.println("
"); out.println(" "); out.println(""); out.print(" This is "); out.print(this.getClass()); out.println(", using the POST method"); out.println(" "); out.println(""); out.flush(); out.close(); } }

  这些代码都是Eclipse自动生成的,而web.xml文件中也多了两对标签,这两对标签是配置ServletDemo1的,如下图所示:

这里写图片描述

然后我们就可以通过浏览器访问ServletDemo1这个Servlet,如下图所示:

  这里写图片描述

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文件中使用元素和元素完成。
  元素用于注册Servlet,它包含有两个主要的子元素:,分别用于设置Servlet的注册名称和Servlet的完整类名。
一个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:,分别用于指定Servlet的注册名称和Servlet的对外访问路径。例如:


    ServletDemo1
    gacl.servlet.study.ServletDemo1
  

  
    ServletDemo1
    /servlet/ServletDemo1
  

    ServletDemo1
    gacl.servlet.study.ServletDemo1
  

  
    ServletDemo1
    /servlet/ServletDemo1
  
 
    ServletDemo1
    /1.htm
  
   
    ServletDemo1
    /2.jsp
  
   
    ServletDemo1
    /3.php
  
   
    ServletDemo1
    /4.ASPX
  

  通过上面的配置,当我们想访问名称是ServletDemo1的Servlet,可以使用如下的几个地址去访问:

  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被映射到了多个URL上。

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:

  这里写图片描述


    ServletDemo1
    gacl.servlet.study.ServletDemo1
  

   
    ServletDemo1
   /*

  *可以匹配任意的字符,所以此时可以用任意的URL去访问ServletDemo1这个Servlet,如下图所示:

  这里写图片描述

对于如下的一些映射关系:

Servlet1 映射到 /abc/* Servlet2 映射到 /* Servlet3 映射到 /abc Servlet4 映射到 *.do

问题:

当请求URL为“/abc/a.html”,“/abc/*”和“/*”都匹配,哪个servlet响应
  Servlet引擎将调用Servlet1。
当请求URL为“/abc”时,“/abc/*”“/abc”都匹配,哪个servlet响应
  Servlet引擎将调用Servlet3。
当请求URL为“/abc/a.do”时,“/abc/*”“*.do”都匹配,哪个servlet响应
  Servlet引擎将调用Servlet1。
当请求URL为“/a.do”时,“/*”“*.do”都匹配,哪个servlet响应
  Servlet引擎将调用Servlet2。
当请求URL为“/xxx/yyy/a.do”时,“/*”“*.do”都匹配,哪个servlet响应
  Servlet引擎将调用Servlet2。

匹配的原则就是”谁长得更像就找谁”

5.3、Servlet生命周期  

  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。

  如果在元素中配置了一个元素,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。
举例:

 
        invoker
        
            org.apache.catalina.servlets.InvokerServlet
        
        1
    

  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:


    ServletDemo2
    gacl.servlet.study.ServletDemo2
    1
  

   
  
    ServletDemo2
    /
  

  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:

  这里写图片描述

  在\conf\web.xml文件中,注册了一个名称为Z喎"http://www.2cto.com/kf/ware/vc/" target="_blank" class="keylink">vcmcuYXBhY2hlLmNhdGFsaW5hLnNlcnZsZXRzLkRlZmF1bHRTZXJ2bGV0PC9jb2RlPrXEPGNvZGU+U2VydmxldDwvY29kZT6jrLKivavV4rj2U2VydmxldMno1sPOqsHLyLHKoVNlcnZsZXShozwvcD4NCjxwcmUgY2xhc3M9"brush:java;"> default org.apache.catalina.servlets.DefaultServlet debug 0 listings false 1 default /

  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

  当多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:

package gacl.servlet.study;

import java.io.IOException;

import javax.servlet.ServletException;
import javax.servlet.http.HttpServlet;
import javax.servlet.http.HttpServletRequest;
import javax.servlet.http.HttpServletResponse;

public class ServletDemo3 extends HttpServlet {


    public void doGet(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response)
            throws ServletException, IOException {

        /**
         * 当多线程并发访问这个方法里面的代码时,会存在线程安全问题吗
         * i变量被多个线程并发访问,但是没有线程安全问题,因为i是doGet方法里面的局部变量,
         * 当有多个线程并发访问doGet方法时,每一个线程里面都有自己的i变量,
         * 各个线程操作的都是自己的i变量,所以不存在线程安全问题
         * 多线程并发访问某一个方法的时候,如果在方法内部定义了一些资源(变量,集合等)
         * 那么每一个线程都有这些东西,所以就不存在线程安全问题了
         */
        int i=1;
        i++;
        response.getWriter().write(i);
    }

    public void doPost(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response)
            throws ServletException, IOException {
        doGet(request, response);
    }

}

这里写图片描述

存在线程安全问题的代码:

package gacl.servlet.study;

import java.io.IOException;

import javax.servlet.ServletException;
import javax.servlet.http.HttpServlet;
import javax.servlet.http.HttpServletRequest;
import javax.servlet.http.HttpServletResponse;

public class ServletDemo3 extends HttpServlet {

    int i=1;
    public void doGet(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response)
            throws ServletException, IOException {

        i++;
        try {
            Thread.sleep(1000*4);
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        }
        response.getWriter().write(i+"");
    }

    public void doPost(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response)
            throws ServletException, IOException {
        doGet(request, response);
    }

}

  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,如下图所示: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:

package gacl.servlet.study;

import java.io.IOException;

import javax.servlet.ServletException;
import javax.servlet.http.HttpServlet;
import javax.servlet.http.HttpServletRequest;
import javax.servlet.http.HttpServletResponse;


public class ServletDemo3 extends HttpServlet {

    int i=1;
    public void doGet(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response)
            throws ServletException, IOException {
        /**
         * 加了synchronized后,并发访问i时就不存在线程安全问题了,
         * 为什么加了synchronized后就没有线程安全问题了呢?
         * 假如现在有一个线程访问Servlet对象,那么它就先拿到了Servlet对象的那把锁
         * 等到它执行完之后才会把锁还给Servlet对象,由于是它先拿到了Servlet对象的那把锁,
         * 所以当有别的线程来访问这个Servlet对象时,由于锁已经被之前的线程拿走了,后面的线程只能排队等候了
         * 
         */
        synchronized (this) {//在java中,每一个对象都有一把锁,这里的this指的就是Servlet对象
            i++;
            try {
                Thread.sleep(1000*4);
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
            response.getWriter().write(i+"");
        }

    }

    public void doPost(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response)
            throws ServletException, IOException {
        doGet(request, response);
    }

}

这里写图片描述Java中,把没有定义任何方法和常量的接口称之为标记接口,经常看到的一个最典型的标记接口就是”Serializable”,这个接口也是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)。

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