Servlet&JSP的那些事儿（二）

系统管理员 2022-08-08 04:30 115阅读 0赞

我们在[Servlet解析（一）][Servlet]讨论了Servlet、Servlet容器以及一个Servlet容器-Tomcat（包括安装与配置，目录结构，运行，启动分析，体系结构和如何管理程序）。而本篇，我们继续论述Servlet技术包括Servlet UML 类图结构，Servlet容器如何处理请求，如何寻找正确的servlet，为什么要采用映射机制，一个简单的Web程序实例以及Servlet接口。首先，我们介绍一下开发Servlet需要用到的主要接口和类，其UML类图如图1所示。

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图1 Servlet API中主要的接口与类的UML类图

**Servlet容器处理请求的过程**

在开始正文之前，让我们复习并细化一下Servlet容器处理请求的过程。

1）用户点击一个链接，指向了一个servlet而不是一个静态页面。

2）容器“看出”这个请求是一个Servlet，所以它创建了两个对象HttpServletRequest和HttpServletResponse。

3）容器根据请求中的URL找到正确的Servlet，为这个请求创建或分配一个线程，并把请求和响应对象传递给这个Servlet线程。

4）容器调用Servlet的service()方法。根据请求的不同类型，service()方法会调用doGet()或doPost()方法。这里假设调用doGet()方法。

5）doGet()方法生成动态页面，并把这个页面“塞到”响应对象里，需要注意的是，容器还有响应对象的一个引用！

6）线程结束，容器把响应对象转换为一个HTTP响应，并把它发回给客户，然后删除请求和响应对象。

Servlet为什么可以成为Servlet？

我们可以通过对一个Servlet的代码进行分析而得出结论。如图2所示。

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图2 一个简单的Servlet实现代码

**Servlet容器如何寻找正确的Servlet？**

我们刚讨论Servlet容器处理请求的过程时曾经讲到过，Servlet容器会寻找正确的Servlet，那么它是如何寻找的呢？

其实，用户请求的URL会以某种方法映射到服务器上一个特定的Servlet。一个Servlet会有多个名字,，主要针对三个不同的对象。

1）对于用户来说，他所知道的，是一个公共的URL名。用户看到html中对应一个Servlet的URL，但并不知道这个Servlet名字如何映射到服务器上的目录和文件。这个URL名只是一个虚拟的名字，方便用户使用。  
2）对于部署人员来说，他们可以创建一个名字，这个名字只有他自己以及实际操作环境中的其他人知道。同样的，这也是一个虚拟的名字，只用于部署Servlet。这个内部名字不一定与用户使用的公共URL名匹配，也不必与Servlet类的实际文件和路径名一样。  
3）对于开发人员来说，Servlet类有一个完全限定的名字，其中包括类名和包名。Servlet类文件有一个实际的路径和文件名，这取决于服务器上包目录结构所在的位置。

**为什么要采用映射机制？**

想想看我们都可以采用什么办法让Servlet容器寻找正确的Servlet？有一种办法是把真实路径名和文件名硬编码到所有使用该Servlet的JSP和其他HTML页面中，但如果你重新组织了你的应用，这时候目录改变了怎么办？而如果采用映射的方法，就会有很大的灵活性，如果改变了应用的目录，那么只需要在映射中修改即可。再说基于安全考虑，你总不希望用户对你服务器上的目录了如指掌吧？所以通过映射机制，让用户访问一个虚拟的名字，这样会提高安全性。

我们通过一个典型的MVC实例来了解一下整个Web开发机制好了。MVC指的是Model，View，Controller。即模型，视图，控制器。MVC将业务逻辑从Servlet中抽取出来，放到一个模型中（即一个可重用的Java类）。模型是业务数据和方法的组合。视图使用JSP，HTML等实现用户和系统的交互。在MVC中，**视图**负责表示。它从控制器得到模型的状态（不是真实得到，控制器会把模型数据能找到的一个地方）。另外，视图还要获得用户输入，交给控制器。**控制器**从请求获得用户输入，并明确这些输入对模型有什么影响，告诉模型自行更新，并且还要让视图（JSP）能得到新的模型状态。**模型**用于存放实际的业务逻辑和状态。它知道用什么规则来得到和更新状态。另外，模型还负责和数据库通信。

下面我们看看web应用的开发与部署环境，分别如图3和图4所示。

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图3 Web应用的开发环境

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图4 Web应用的部署环境

**一个简单的Web应用程序**

MyDemo是一个简单的Web应用程序。主要功能是用户选择一个颜色的英文单词，然后“专家”会给出一个对应的中文词语。Servlet即控制器的代码如下：

1.  **package** com.shan.web;  
2.    
3.  **import** com.shan.model.\*;  
4.  **import** java.io.\*;  
5.  **import** javax.servlet.\*;  
6.  **import** javax.servlet.http.\*;  
7.    
8.    
9.  /\*\* 
10.  \*\* A simple Servlet Demo 
11.  \*\* @author shan 
12.  \*\*/  
13. **public** **class** MyDemoServlet **extends** HttpServlet\{  
14.     **public** **void** doPost(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response) **throws** IOException,ServletException \{  
15.         response.setContentType("text/html; charset=UTF-8");  
16.         PrintWriter out= response.getWriter();  
17.         String color = request.getParameter("color");  
18.         out.println("You select color:" + color);  
19.         Expert expert = **new** Expert();  
20.         out.println(expert.getResult(color));  
21.         out.println("<br/>Expert's result:" + expert.getResult(color));  
22.     \}  
23. \}

模型代码如下所示：

1.  **package** com.shan.model;  
2.    
3.  **import** java.util.\*;  
4.    
5.  **public** **class** Expert\{  
6.      **private** Map<String, String> results = **new** HashMap<String, String>();  
7.      **public** Expert() \{  
8.          results.put("White","白色");  
9.          results.put("Black","黑色");  
10.         results.put("Blue","蓝色");  
11.         results.put("Red","红色");  
12.         results.put("Green","绿色");  
13.     \}  
14.     **public** String getResult(String color) \{  
15.         **return** results.get(color);  
16.     \}  
17.     **public** **static** **void** main(String\[\] args) \{  
18.         Expert expert = **new** Expert();  
19.         System.out.println(expert.getResult("White"));  
20.     \}  
21. \}

部署描述文件（DD）如下所示：

1.  **<?****xml** version='1.0' encoding='utf-8'**?>**  
2.  **<****web-app** xmlns="http://java.sun.com/xml/ns/javaee"  
3.    xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"  
4.    xsi:schemaLocation="http://java.sun.com/xml/ns/javaee  
5.                        http://java.sun.com/xml/ns/javaee/web-app\_3\_0.xsd"  
6.    version="3.0"  
7.    metadata-complete="true"**>**  
8.    
9.      **<****description****>**  
10.       My Demo.  
11.     **</****description****>**  
12.   
13.     **<****servlet****>**  
14.         **<****servlet-name****>**selectServlet**</****servlet-name****>**  
15.         **<****servlet-class****>**com.shan.web.MyDemoServlet**</****servlet-class****>**  
16.     **</****servlet****>**  
17.   
18.     **<****servlet-mapping****>**  
19.         **<****servlet-name****>**selectServlet**</****servlet-name****>**  
20.         **<****url-pattern****>**/SelectColor.do**</****url-pattern****>**  
21.     **</****servlet-mapping****>**  
22.   
23. **</****web-app****>**

有关web.xml文件的具体解释图5所示。

![1354244418_3922.png][]

图5 部署描述文件（DD）

用作视图的表单页面的HTML源码如下（我命名为form.html）：

1.  **<****html****>**  
2.      **<****head****>**  
3.          **<****title****>**Form**</****title****>**  
4.      **</****head****>**  
5.      **<****body****>**  
6.          **<****h1** align="center"**>**Selection Page**</****h1****>**  
7.          **<****form** align="center" method="post" action="SelectColor.do"**>**  
8.              Select color:  
9.              **<****br****/>**  
10.             **<****select** name="color" size="1"**>**  
11.                 **<****option****>**White**</****options****>**  
12.                 **<****option****>**Black**</****options****>**  
13.                 **<****option****>**Blue**</****options****>**  
14.                 **<****option****>**Red**</****options****>**  
15.                 **<****option****>**Green**</****options****>**  
16.             **</****select****>**  
17.             **<****input** type="submit" value="Submit"**>**  
18.         **</****form****>**  
19.     **</****body****>**  
20. **</****html****>**

由于例子简单，在此就不再放运行结果了。有兴趣的话可以按照上面的所讲的开发与部署工程，然后自己运行。运行时需要编译servlet。可以win+r，输入cmd，切换到工程所在目录。输入语句：

1.  javac -d classes src\\com\\shan\\model\\Expert.java

1.  javac -classpath D:\\apache-tomcat-7.0.33\\lib\\servlet-api.jar;classes -d .\\classes src\\com\\shan\\web\\MyDemoServlet.java

编译完成之后，将classes文件夹等文件复制到图4所示的位置，之后输入startup启动Tomcat（注：Tomcat的配置按照上篇所述配置即可）。在浏览器网址栏输入：localhost:8080/MyDemo/form.html，选择一个颜色，点确认即可得到结果。

好了，讲完了这个简单的例子。让我们继续看看服务器的整个运行过程。

1）用户（浏览器）请求得到form.html页面2）容器获得form.html页面3）容器把这个页面返回给浏览器，用户在表单上回答问题4）浏览器把请求数据发送给容器5）容器根据URL找到正确的servlet，并把请求传递给这个servlet 6）serlvet调用Expert寻求帮助7）Expert类返回一个回答，servlet将这个回答增加到请求对象8）servlet将请求转发给JSP9）JSP从请求对象得到回答10）JSP为容器生成一个页面11）容器把这个页面（最终结果）返回给用户。

在本例中，容器寻找正确servlet的过程是这样的：

1）form.html中给出了调用的方法是post，给出了action是SelectColor.do，所以用户填写了表单后，会生成以下URL：localhost:8080/MyDemo/SelectColor.do，其中SelectColor.do是逻辑资源名。  
2）容器搜索部署描述文件，找到<url-pattern>与/SelectColor.do匹配的一个<servlet-mapping>  
3）容器看到对应的这个<url-pattern>的servlet-name>是SelectServlet，但这不是实际的servlet类文件的名字。SelectServlet只是一个servlet名，不是servlet类的名字。  
4）容器查找servlet-name>是SelectServlet的<servlet>标记。  
5）根据<servlet>标记中的<servlet-class>，容器知道了由哪个servlet类负责处理这个请求，如果这个servlet类还没有初始化，就会加载类，并初始化servlet。  
6）容器开启一个新的线程来处理这个请求，并把请求传递给线程（传递给servlet的service()方法，由于用户发出了一个HTTP post请求，所以service()方法会调用servlet的doPost()方法，把请求和响应对象作为参数传递给它）。  
7）service()方法结束，所以线程要么撤销，要么返回到容器管理的一个线程池。请求和响应对象引用已经出了作用域，所以会被垃圾回收机制回收。容器把响应（通过web服务器）发回给用户。

**Servlet接口**

在Java中我们学过Java Applet即Java小应用程序，它运行在客户端的浏览器中。在此，我们可以类比一下Java Applet与Java Servlet，比较其异同点加深我们对Java Servlet的理解。

***两者的共同点：***

它们都不是独立的应用程序，都没有main()方法。  
它们都不是由用户或程序员直接调用，而是生存在容器中，由容器管理。Applet运行在浏览器中，Servlet运行在Servlet容器中。  
它们都有生命周期，都包含了init()和destroy()方法。

***两者的不同点：***

Java Applet具有图形界面，运行在客户端的浏览器中；Java Servlet没有图形界面，运行在服务器端的Servlet容器中。  
要编写一个Java Applet，需要从java.applet.Applet类派生一个子类；和Java Applet类似，要编写一个Java Servlet，需要实现javax.servlet.Servlet接口。

javax.servlet.Servlet接口接口定义了如下5个方法：

1.  **public** **void** init(ServletConfig config) **throws** ServletException  
2.  **public** **void** service(ServletRequest req, ServletResponse res)**throws** ServletException, java.io.IOException  
3.  **public** **void** destroy()  
4.  **public** ServletConfig getServletConfig()  
5.  **public** java.lang.String getServletInfo()

下面介绍一下这5个方法的作用。

init()：在Servlet实例化之后，Servlet容器会调用init()方法，来初始化该对象，主要是为了让Servlet对象在处理客户请求前可以完成一些初始化的工作，例如，建立数据库的连接，获取配置信息等。对于每一个Servlet实例，init()方法只能被调用一次。init()方法有一个类型为ServletConfig的参数，Servlet容器通过这个参数向Servlet传递配置信息。Servlet使用ServletConfig对象从Web应用程序的配置信息中获取以名-值对形式提供的初始化参数。另外，在Servlet中，还可以通过ServletConfig对象获取描述Servlet运行环境的ServletContext对象，使用该对象，Servlet可以和它的Servlet容器进行通信。

service()：容器调用service()方法来处理客户端的请求。要注意的是，在service()方法被容器调用之前，必须确保init()方法正确完成。容器会构造一个表示客户端请求信息的请求对象（类型为ServletRequest）和一个用于对客户端进行响应的响应对象（类型为ServletResponse）作为参数传递给service()方法。在service()方法中，Servlet对象通过ServletRequest对象得到客户端的相关信息和请求信息，在对请求进行处理后，调用ServletResponse对象的方法设置响应信息。

destroy()：当容器检测到一个Servlet对象应该从服务中被移除的时候，容器会调用该对象的destroy()方法，以便让Servlet对象可以释放它所使用的资源，保存数据到持久存储设备中，例如，将内存中的数据保存到数据库中，关闭数据库的连接等。当需要释放内存或者容器关闭时，容器就会调用Servlet对象的destroy()方法。在Servlet容器调用destroy()方法前，如果还有其他的线程正在service()方法中执行，容器会等待这些线程执行完毕或等待服务器设定的超时值到达。一旦Servlet对象的destroy()方法被调用，容器不会再把其他的请求发送给该对象。如果需要该Servlet再次为客户端服务，容器将会重新产生一个Servlet对象来处理客户端的请求。在destroy()方法调用之后，容器会释放这个Servlet对象，在随后的时间内，该对象会被Java的垃圾收集器所回收。

getServletConfig()：该方法返回容器调用init()方法时传递给Servlet对象的ServletConfig对象，ServletConfig对象包含了Servlet的初始化参数。

getServletInfo()：返回一个String类型的字符串，其中包括了关于Servlet的信息，例如，作者、版本和版权。该方法返回的应该是纯文本字符串，而不是任何类型的标记（HTML、XML等）。

**每个请求都在一个单独的实例中运行**

由上文我们知道，在servlet实例创建之后，在servlet能为客户请求提供服务之前，容器会在servlet实例上调用init()方法。如果你有初始化代码，就应该覆盖servlet类的init()方法，否则会调用GenericServlet的init()方法。而对应每个客户请求（无论是谁，无论是不是同一个人，只针对请求），容器都会创建一对新的请求和响应对象，创建一个新的线程/栈。任何servlet类都不会有多个实例，除非一种特殊情况（SingleThreadModel，其实很糟糕），我们不讨论这种特殊状况。

**转载自：[http://blog.csdn.net/iAm333][http_blog.csdn.net_iAm333]**

[Servlet]: http://blog.csdn.net/iam333/article/details/8228845
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