走进JavaWeb技术世界6：Tomcat5总体架构剖析
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该系列博文会告诉你如何从入门到进阶，从servlet到框架，从ssm再到SpringBoot，一步步地学习JavaWeb基础知识，并上手进行实战，接着了解JavaWeb项目中经常要使用的技术和组件，包括日志组件、Maven、Junit，等等内容，以便让你更完整地了解整个JavaWeb技术体系，形成自己的知识框架。为了更好地总结和检验你的学习成果，本系列文章也会提供每个知识点对应的面试题以及参考答案。
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jsp作为Servlet技术的扩展，经常会有人将jsp和Servlet搞混。本文，将为大家带来servlet和jsp的区别，希望对大家有所帮助。
servlet和jsp的区别
1、Servlet在Java代码中可以通过HttpServletResponse对象动态输出HTML内容。
2、JSP是在静态HTML内容中嵌入Java代码，然后Java代码在被动态执行后生成HTML内容。
servlet和jsp各自的特点
1、Servlet虽然能够很好地组织业务逻辑代码，但是在Java源文件中，因为是通过字符串拼接的方式生成动态HTML内容，这样就容易导致代码维护困难、可读性差。
2、JSP虽然规避了Servlet在生成HTML内容方面的劣势，但是在HTML中混入大量、复杂的业务逻辑。
通过MVC双剑合璧
JSP和Servlet都有自身的适用环境，那么有没有什么办法能够让它们发挥各自的优势呢？答案是肯有的，MVC模式就能够完美解决这一问题。
MVC模式，是Model-View-Controller的简称，是软件工程中的一种软件架构模式，分为三个基本部分，分别是：模型（Model）、视图（View）和控制器（Controller）：
Controller——负责转发请求，对请求进行处理
View——负责界面显示
Model——业务功能编写（例如算法实现）、数据库设计以及数据存取操作实现
在JSP/Servlet开发的软件系统中，这三个部分的描述如下所示：
1、Web浏览器发送HTTP请求到服务端，然后被Controller(Servlet)获取并进行处理（例如参数解析、请求转发）
2、Controller(Servlet)调用核心业务逻辑——Model部分，获得结果
3、Controller(Servlet)将逻辑处理结果交给View（JSP），动态输出HTML内容
4、动态生成的HTML内容返回到浏览器显示
MVC模式在Web开发中有很大的优势，它完美规避了JSP与Servlet各自的缺点，让Servlet只负责业务逻辑部分，而不会生成HTML代码；同时JSP中也不会充斥着大量的业务代码，这样能大提高了代码的可读性和可维护性。
JavaWeb基础知识
一、Servlet 是什么？
Java Servlet 是运行在 Web 服务器或应用服务器上的程序，它是作为来自 Web 浏览器或其他 HTTP 客户端的请求和 HTTP 服务器上的数据库或应用程序之间的中间层。
使用 Servlet，您可以收集来自网页表单的用户输入，呈现来自数据库或者其他源的记录，还可以动态创建网页。
Java Servlet 通常情况下与使用 CGI（Common Gateway Interface，公共网关接口）实现的程序可以达到异曲同工的效果。但是相比于 CGI，Servlet 有以下几点优势：
- 1、性能明显更好。
- 2、Servlet 在 Web 服务器的地址空间内执行。这样它就没有必要再创建一个单独的进程来处理每个客户端请求。
- 3、Servlet 是独立于平台的，因为它们是用 Java 编写的。
- 4、服务器上的 Java 安全管理器执行了一系列限制，以保护服务器计算机上的资源。因此，Servlet 是可信的。
- 5、Java 类库的全部功能对 Servlet 来说都是可用的。它可以通过 sockets 和 RMI 机制与 applets、数据库或其他软件进行交互。
二、Servlet的生命周期
Servlet 生命周期可被定义为从创建直到毁灭的整个过程。以下是 Servlet 遵循的过程：
- 1、Servlet 通过调用 init () 方法进行初始化。
- 2、Servlet 调用 service() 方法来处理客户端的请求。
- 3、Servlet 通过调用 destroy() 方法终止（结束）。
- 4、最后，Servlet 是由 JVM 的垃圾回收器进行垃圾回收的。
init() 方法
init 方法被设计成只调用一次。它在第一次创建 Servlet 时被调用，在后续每次用户请求时不再调用。因此，它是用于一次性初始化，就像 Applet 的 init 方法一样。
Servlet 创建于用户第一次调用对应于该 Servlet 的 URL 时，但是您也可以指定 Servlet 在服务器第一次启动时被加载。
service() 方法
service() 方法是执行实际任务的主要方法。Servlet 容器（即 Web 服务器）调用 service() 方法来处理来自客户端（浏览器）的请求，并把格式化的响应写回给客户端。
每次服务器接收到一个 Servlet 请求时，服务器会产生一个新的线程并调用服务。service() 方法检查 HTTP 请求类型（GET、POST、PUT、DELETE 等），并在适当的时候调用 doGet、doPost、doPut，doDelete 等方法。
destroy() 方法
destroy() 方法只会被调用一次，在 Servlet 生命周期结束时被调用。destroy() 方法可以让您的 Servlet 关闭数据库连接、停止后台线程、把 Cookie 列表或点击计数器写入到磁盘，并执行其他类似的清理活动。
在调用 destroy() 方法之后，servlet 对象被标记为垃圾回收。
示例
执行后：
以后继续请求时：
可见，就绪请求时只有service()方法执行！
相关面试题
怎样理解Servlet的单实例多线程？**
不同的用户同时对同一个业务（如注册）发出请求，那这个时候容器里产生的有是几个servlet实例呢？
答案是：只有一个servlet实例。一个servlet是在第一次被访问时加载到内存并实例化的。同样的业务请求共享一个servlet实例。不同的业务请求一般对应不同的servlet。
由于Servlet/JSP默认是以多线程模式执行的，所以，在编写代码时需要非常细致地考虑多线程的安全性问题。
JSP的中存在的多线程问题：
当客户端第一次请求某一个JSP文件时，服务端把该JSP编译成一个CLASS文件，并创建一个该类的实例，然后创建一个线程处理CLIENT端的请求。如果有多个客户端同时请求该JSP文件，则服务端会创建多个线程。每个客户端请求对应一个线程。以多线程方式执行可大大降低对系统的资源需求,提高系统的并发量及响应时间。
对JSP中可能用的的变量说明如下:
实例变量: 实例变量是在堆中分配的,并被属于该实例的所有线程共享，所以不是线程安全的。
JSP系统提供的8个类变量
JSP中用到的OUT,REQUEST,RESPONSE,SESSION,CONFIG,PAGE,PAGECONXT是线程安全的(因为每个线程对应的request，respone对象都是不一样的，不存在共享问题),APPLICATION在整个系统内被使用,所以不是线程安全的。
局部变量: 局部变量在堆栈中分配,因为每个线程都有它自己的堆栈空间,所以是线程安全的
静态类: 静态类不用被实例化,就可直接使用,也不是线程安全的
外部资源: 在程序中可能会有多个线程或进程同时操作同一个资源(如:多个线程或进程同时对一个文件进行写操作).此时也要注意同步问题.
Servlet单实例多线程机制：
Servlet采用多线程来处理多个请求同时访问。servlet依赖于一个线程池来服务请求。线程池实际上是一系列的工作者线程集合。Servlet使用一个调度线程来管理工作者线程。
当容器收到一个Servlet请求，调度线程从线程池中选出一个工作者线程,将请求传递给该工作者线程，然后由该线程来执行Servlet的service方法。
当这个线程正在执行的时候,容器收到另外一个请求,调度线程同样从线程池中选出另一个工作者线程来服务新的请求,容器并不关心这个请求是否访问的是同一个Servlet.当容器同时收到对同一个Servlet的多个请求的时候，那么这个Servlet的service()方法将在多线程中并发执行。
Servlet容器默认采用单实例多线程的方式来处理请求，这样减少产生Servlet实例的开销，提升了对请求的响应时间，对于Tomcat可以在server.xml中通过
如何开发线程安全的Servlet
1、实现 SingleThreadModel 接口
该接口指定了系统如何处理对同一个Servlet的调用。如果一个Servlet被这个接口指定,那么在这个Servlet中的service方法将不会有两个线程被同时执行，当然也就不存在线程安全的问题。这种方法只要将前面的Concurrent Test类的类头定义更改为：
Public class Concurrent Test extends HttpServlet implements SingleThreadModel {
…………
}
同步对共享数据的操作
使用synchronized 关键字能保证一次只有一个线程可以访问被保护的区段
避免使用实例变量
本实例中的线程安全问题是由实例变量造成的，只要在Servlet里面的任何方法里面都不使用实例变量，那么该Servlet就是线程安全的。
- Struts2的Action是原型，非单实例的；会对每一个请求,产生一个Action的实例来处理
Struts1 Action是单实例的
mvc的controller也是如此。因此开发时要求必须是线程安全的，因为仅有Action的一个实例来处理所有的请求。单例策略限制了Struts1 Action能作的事，并且要在开发时特别小心。Action资源必须是线程安全的或同步的。
- Struts1的Action,Spring的Ioc容器管理的bean 默认是单实例的.
Spring的Ioc容器管理的bean 默认是单实例的。
Struts2 Action对象为每一个请求产生一个实例，因此没有线程安全问题。（实际上，servlet容器给每个请求产生许多可丢弃的对象，并且不会导致性能和垃圾回收问题）。
当Spring管理Struts2的Action时，bean默认是单实例的，可以通过配置参数将其设置为原型。(scope="prototype ）
五、servlet与jsp的区别
1.jsp经编译后就变成了Servlet.(JSP的本质就是Servlet，JVM只能识别java的类，不能识别JSP的代码,Web容器将JSP的代码编译成JVM能够识别的java类)
2.jsp更擅长表现于页面显示,servlet更擅长于逻辑控制.
3.Servlet中没有内置对象，内置对象都是必须通过HttpServletRequest对象，HttpServletResponse对象以及HttpServlet对象得到.Jsp是Servlet的一种简化，使用Jsp只需要完成程序员需要输出到客户端的内容，Jsp中的Java脚本如何镶嵌到一个类中，由Jsp容器完成。而Servlet则是个完整的Java类，这个类的Service方法用于生成对客户端的响应。
4.对于静态HTML标签，Servlet都必须使用页面输出流逐行输出
参考文章
https://www.w3cschool.cn/servlet/servlet-sxoy2p19.html
https://blog.csdn.net/qq_19782019/article/details/80292110
https://blog.csdn.net/qiuhuang_123/article/details/83617647
https://blog.csdn.net/zt15732625878/article/details/79951933
https://blog.csdn.net/android_hl/article/details/53228348
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黄小斜是跨考软件工程的 985 硕士，自学 Java 两年，拿到了 BAT 等近十家大厂 offer，从技术小白成长为阿里工程师。
作者专注于 JAVA 后端技术栈，热衷于分享程序员干货、学习经验、求职心得和程序人生，目前黄小斜的CSDN博客有百万+访问量，知乎粉丝2W+，全网已有10W+读者。
黄小斜是一个斜杠青年，坚持学习和写作，相信终身学习的力量，希望和更多的程序员交朋友，一起进步和成长！
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