JavaEE学习总结（十六）— Servlet

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。

三、Servlet生命周期与原理

1、Servlet 生命周期：Servlet 加载--->实例化--->服务--->销毁。

2、init（）：在Servlet的生命周期中，仅执行一次init()方法。它是在服务器装入Servlet时执行的，负责初始化Servlet对象。可以配置服务器，以在启动服务器或客户机首次访问Servlet时装入Servlet。无论有多少客户机访问Servlet，都不会重复执行init（）。

3、service（）：它是Servlet的核心，负责响应客户的请求。每当一个客户请求一个HttpServlet对象，该对象的Service()方法就要调用，而且传递给这个方法一个“请求”（ServletRequest）对象和一个“响应”（ServletResponse）对象作为参数。在HttpServlet中已存在Service()方法。默认的服务功能是调用与HTTP请求的方法相应的do功能。

4、destroy（）：仅执行一次，在服务器端停止且卸载Servlet时执行该方法。当Servlet对象退出生命周期时，负责释放占用的资源。一个Servlet在运行service()方法时可能会产生其他的线程，因此需要确认在调用destroy()方法时，这些线程已经终止或完成。

步骤：

Web Client 向Servlet容器（Tomcat）发出Http请求
Servlet容器接收Web Client的请求
Servlet容器创建一个HttpServletRequest 对象，将Web Client请求的信息封装到这个对象中。
Servlet容器创建一个HttpServletResponse对象
Servlet容器调用HttpServlet对象的service方法，把HttpRequest对象与HttpResponse对象作为参数传给 HttpServlet 对象。
HttpServlet调用HttpRequest对象的有关方法，获取Http请求信息。
HttpServlet调用HttpResponse对象的有关方法，生成响应数据。
Servlet容器把HttpServlet的响应结果传给Web Client。

1、首先简单解释一下Servlet接收和响应客户请求的过程，首先客户发送一个请求，Servlet是调用service()方法对请求进行响应的，通过源代码可见，service()方法中对请求的方式进行了匹配，选择调用doGet,doPost等这些方法，然后再进入对应的方法中调用逻辑层的方法，实现对客户的响应。在Servlet接口和GenericServlet中是没有doGet（）、doPost（）等等这些方法的，HttpServlet中定义了这些方法，但是都是返回error信息，所以，我们每次定义一个Servlet的时候，都必须实现doGet或doPost等这些方法。

2、每一个自定义的Servlet都必须实现Servlet的接口，Servlet接口中定义了五个方法，其中比较重要的三个方法涉及到Servlet的生命周期，分别是上文提到的init(),service(),destroy()方法。GenericServlet是一个通用的，不特定于任何协议的Servlet,它实现了Servlet接口。而HttpServlet继承于GenericServlet，因此HttpServlet也实现了Servlet接口。所以我们定义Servlet的时候只需要继承HttpServlet即可。

3、Servlet接口和GenericServlet是不特定于任何协议的，而HttpServlet是特定于HTTP协议的类，所以HttpServlet中实现了service()方法，并将请求ServletRequest、ServletResponse 强转为HttpRequest 和 HttpResponse。

创建Servlet对象的时机：

Servlet容器启动时：读取web.xml配置文件中的信息，构造指定的Servlet对象，创建ServletConfig对象，同时将ServletConfig对象作为参数来调用Servlet对象的init方法。

在Servlet容器启动后：客户首次向Servlet发出请求，Servlet容器会判断内存中是否存在指定的Servlet对象，如果没有则创建它，然后根据客户的请求创建HttpRequest、HttpResponse对象，从而调用Servlet 对象的service方法。

Servlet Servlet容器在启动时自动创建Servlet，这是由在web.xml文件中为Servlet设置的<load-on-startup>属性决定的。从中我们也能看到同一个类型的Servlet对象在Servlet容器中以单例的形式存在。　　

<servlet>

        <servlet-name>Init</servlet-name>
        <servlet-class>org.xl.servlet.InitServlet</servlet-class>
        <load-on-startup>1</load-on-startup>
</servlet>

Servlet初始化阶段，在下列时刻Servlet容器装载Servlet：

　　　　1，Servlet容器启动时自动装载某些Servlet，实现它只需要在web.XML文件中的<Servlet></Servlet>之间添加如下代码：<loadon-startup>1</loadon-startup>

　　　　2，在Servlet容器启动后，客户首次向Servlet发送请求

　　　　3，Servlet类文件被更新后，重新装载Servlet

Servlet被装载后，Servlet容器创建一个Servlet实例并且调用Servlet的init()方法进行初始化。在Servlet的整个生命周期内，init()方法只被调用一次。

示例：

package com.nf;

import java.io.IOException;

import javax.jws.soap.InitParam;
import javax.servlet.ServletConfig;
import javax.servlet.ServletException;
import javax.servlet.annotation.WebInitParam;
import javax.servlet.annotation.WebServlet;
import javax.servlet.http.HttpServlet;
import javax.servlet.http.HttpServletRequest;
import javax.servlet.http.HttpServletResponse;

@WebServlet(value = "/Hello", loadOnStartup = -1, initParams = { @WebInitParam(name = "size", value = "100"),
        @WebInitParam(name = "color", value = "red") })
public class Hello extends HttpServlet {
    private static final long serialVersionUID = 1L;

    static {
        System.out.println("静态代码块，static");
    }

    public Hello() {
        super();
        System.out.println("构造方法Hello()");
    }

    @Override
    public void init(ServletConfig config) throws ServletException {
        System.out.println("初始化方法init()，参数color=" + config.getInitParameter("color"));
    }

    // 响应请求
    @Override
    protected void service(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response)
            throws ServletException, IOException {
        System.out.println("-----响应请求service方法-----");
        super.service(request, response);
    }

    // 响应Get请求doGet方法
    protected void doGet(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response)
            throws ServletException, IOException {
        System.out.println("响应Get请求doGet方法");
        response.getWriter().append("Served at: ").append(request.getContextPath());
    }
    
    @Override
    public void destroy() {
        System.out.println("Servlet销毁方法destroy()");
        super.destroy();
    }

    //析构方法 final finally finalize，当对象被回收时，GC
    @Override
    protected void finalize() throws Throwable {
        System.out.println("析构方法finalize()");
    }
}

结果：

Chrome第一次访问

FireFox模拟第2个用户访问

控制台输出：

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：

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：GenericServlet、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

从Servlet3.0开始，配置Servlet支持注解方式，但还是保留了配置web.xml方式，所有使用Servlet有两种方式：

4.2.1、Servlet类上使用@WebServlet注解进行配置

@WebServlet常用属性

属性	类型	是否必须	说明
asyncSupported	boolean	否	指定Servlet是否支持异步操作模式
displayName	String	否	指定Servlet显示名称
initParams	WebInitParam[]	否	配置初始化参数
loadOnStartup	int	否	标记容器是否在应用启动时就加载这个Servlet
name	String	否	指定Servlet名称
urlPatterns/value	String[]	否	这两个属性作用相同，指定Servlet处理的url

@WebServlet(name = "myUserServlet", 
    urlPatterns = "/user/test", 
    loadOnStartup = 1,  
    initParams = {
            @WebInitParam(name="name", value="小明"), 
            @WebInitParam(name="pwd", value="123456")
    }
)
public class UserServlet extends HttpServlet {
    private static final long serialVersionUID = 7109220574468622594L;
    
    @Override
    public void init(ServletConfig config) throws ServletException {
        super.init(config);
        
        System.out.println("servlet初始化...");
    }
    
    @Override
    protected void doGet(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response) throws ServletException, IOException {
        response.setContentType("text/html");
        response.setCharacterEncoding("utf-8");
        PrintWriter pw = response.getWriter();
        
        pw.append("Hello Servlet!<br>" );
        
        //servletName
        pw.append("servletName：" + getServletName() + "<br>");
        
        //initParam
        ServletConfig servletConfig = this.getServletConfig();
        Enumeration<String> paramNames = servletConfig.getInitParameterNames();
        while (paramNames.hasMoreElements()) {
            String paramName = paramNames.nextElement();
            pw.append(paramName + "：" + servletConfig.getInitParameter(paramName) + "<br>");
        }
        
        pw.close();
        
    }
 
 
    @Override
    protected void doPost(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response) throws ServletException, IOException {
        doGet(request, response);
    }
}

loadOnStartup：

标记容器是否在启动的时候就加载这个servlet。

当值为0或者大于0时，表示容器在应用启动时就加载这个servlet；

当是一个负数时或者没有指定时，则指示容器在该servlet被选择时才加载。

正数的值越小，启动该servlet的优先级越高。

4.2.2、web.xml文件中配置

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

　　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：

 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 }

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

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

示例：

package com.nf;

import java.io.IOException;
import javax.servlet.ServletException;
import javax.servlet.annotation.WebInitParam;
import javax.servlet.annotation.WebServlet;
import javax.servlet.http.HttpServlet;
import javax.servlet.http.HttpServletRequest;
import javax.servlet.http.HttpServletResponse;

/**
 * Servlet implementation class Hi
 */
//@WebServlet(
//        asyncSupported = true, 
//        description = "我的Servlet", 
//        urlPatterns = { 
//                "/Hi", 
//                "/Hi.do"
//        }, 
//        initParams = { 
//                @WebInitParam(name = "color", value = "blue", description = "颜色")
//        })
public class Hi extends HttpServlet {
    private static final long serialVersionUID = 1L;
       
    public Hi() {
        super();
    }

    protected void doGet(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response) throws ServletException, IOException {
        response.getWriter().append("Hello Servlet");
    }

}

web.xml

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<web-app xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"
    xmlns="http://java.sun.com/xml/ns/javaee"
    xsi:schemaLocation="http://java.sun.com/xml/ns/javaee http://java.sun.com/xml/ns/javaee/web-app_3_0.xsd"
    version="3.0">
    <display-name>JavaEE_143_01</display-name>
    <welcome-file-list>
        <welcome-file>index.html</welcome-file>
        <welcome-file>index.htm</welcome-file>
        <welcome-file>index.jsp</welcome-file>
        <welcome-file>default.html</welcome-file>
        <welcome-file>default.htm</welcome-file>
        <welcome-file>default.jsp</welcome-file>
    </welcome-file-list>

    <servlet>
        <servlet-name>Hi</servlet-name>
        <servlet-class>com.nf.Hi</servlet-class>
        <init-param>
            <param-name>color</param-name>
            <param-value>green</param-value>
            <description>颜色</description>
        </init-param>
    </servlet>

    <servlet-mapping>
        <servlet-name>Hi</servlet-name>
        <url-pattern>/Hi</url-pattern>
        <url-pattern>/Hi.do</url-pattern>
    </servlet-mapping>
</web-app>

结果：

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：

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>

　　同一个Servlet可以被映射到多个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：

 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：

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，所以此时可以用任意的URL去访问ServletDemo1这个Servlet，如下图所示：

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/*”和“/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/*”和“*.do”都匹配，哪个servlet响应
   　　Servlet引擎将调用Servlet1。
　　当请求URL为“/a.do”时，“/*”和“*.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，“/*”和“*.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。
   举例：
   <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：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：

 1  <servlet>
 2     <servlet-name>ServletDemo2</servlet-name>
 3     <servlet-class>gacl.servlet.study.ServletDemo2</servlet-class>
 4     <load-on-startup>1</load-on-startup>
 5   </servlet>
 6   
 7   <!-- 将ServletDemo2配置成缺省Servlet -->
 8   <servlet-mapping>
 9     <servlet-name>ServletDemo2</servlet-name>
10     <url-pattern>/</url-pattern>
11   </servlet-mapping>

　　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：

　　在<tomcat的安装目录>\conf\web.xml文件中，注册了一个名称为org.apache.catalina.servlets.DefaultServlet的Servlet，并将这个Servlet设置为了缺省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>

　　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：

 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          * 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
18          * 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，
19          * 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，
20          * 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
21          * 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)
22          * 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
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 }

存在线程安全问题的代码：

 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：

 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，并发访问i时就不存在线程安全问题了，
18          * 为什么加了synchronized后就没有线程安全问题了呢？
19          * 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
20          * 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，
21          * 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
22          * 
23          */
24         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
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 }

　　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，如下图所示：

　　这种做法虽然解决了线程安全问题，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公司是提供有解决方案的：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Sevlet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）。

当Tomcat接收到Client的HTTP请求时，Tomcat从线程池中取出一个线程，之后找到该请求对应的Servlet对象并进行初始化，之后调用service()方法。要注意的是每一个Servlet对象再Tomcat容器中只有一个实例对象，即是单例模式。如果多个HTTP请求请求的是同一个Servlet，那么着两个HTTP请求对应的线程将并发调用Servlet的service()方法。

上图中的Thread1和Thread2调用了同一个Servlet1，所以此时如果Servlet1中定义了实例变量或静态变量，那么可能会发生线程安全问题（因为所有的线程都可能使用这些变量）。

import javax.servlet.ServletException;
import javax.servlet.http.HttpServlet;
import javax.servlet.http.HttpServletRequest;
import javax.servlet.http.HttpServletResponse;
import java.io.IOException;
import java.text.SimpleDateFormat;
import java.util.Date;

public class ThreadSafeServlet extends HttpServlet {

    public static String name = "Hello";   //静态变量，可能发生线程安全问题
    int i;  //实例变量，可能发生线程安全问题
    SimpleDateFormat format = new SimpleDateFormat("yyyy-MM-dd hh:mm:ss");

    @Override
    public void init() throws ServletException {
        super.init();
        System.out.println("Servlet初始化");
    }

    @Override
    protected void service(HttpServletRequest req, HttpServletResponse resp) throws ServletException, IOException {
        System.out.printf("%s：%s[%s]\n", Thread.currentThread().getName(), i, format.format(new Date()));
        i++;
        try {
            Thread.sleep(5000);
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        }
        System.out.printf("%s：%s[%s]\n", Thread.currentThread().getName(), i, format.format(new Date()));
        resp.getWriter().println("<html><body><h1>" + i + "</h1></body></html>");
    }
}

Servlet与JSP的比较：

　　有许多相似之处，都可以生成动态网页。

　　JSP的优点是擅长于网页制作，生成动态页面比较直观，缺点是不容易跟踪与排错。

　　Servlet是纯Java语言，擅长于处理流程和业务逻辑，缺点是生成动态网页不直观。

六、Servlet改进

6.1、反射简化Servlet操作

为了让Servlet可以处理不同类型的请求我们可能需要像下面这样写代码：

package com.nf.controller;

import java.io.IOException;
import javax.servlet.ServletException;
import javax.servlet.annotation.WebServlet;
import javax.servlet.http.HttpServlet;
import javax.servlet.http.HttpServletRequest;
import javax.servlet.http.HttpServletResponse;

@WebServlet("/UserController")
public class UserController extends HttpServlet {
    private static final long serialVersionUID = 1L;

    protected void service(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response)
            throws ServletException, IOException {
        String action = request.getParameter("act");
        if (action.equals("add")) {
            System.out.println("执行添加");
        } else if (action.equals("delete")) {
            System.out.println("执行删除");
        } else if (action.equals("edit")) {
            System.out.println("执行更新");
        } else {
            System.out.println("没有改动作");
        }
    }
}

这样做会使单个方法变得非常复杂，不便于维护与扩展，结合反射可以简化成如下：

package com.nf.controller;

import java.io.IOException;
import java.lang.reflect.Method;

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

@WebServlet("/UserController")
public class UserController extends HttpServlet {
    private static final long serialVersionUID = 1L;

    protected void service(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response)
            throws ServletException, IOException {
        String action = request.getParameter("act");
        request.setCharacterEncoding("utf-8");
        response.setCharacterEncoding("utf-8");
        response.setContentType("text/html;charset=utf-8");

        if (action != null) {
            try {
                // 在当前Servlet实例中根据action找到方法信息
                Method method = getClass().getDeclaredMethod(action, HttpServletRequest.class,
                        HttpServletResponse.class);
                if (method != null) {
                    // 在当前实例上调用方法method，指定参数request,response
                    method.invoke(this, request, response);
                } else {
                    response.getWriter().write("您请求的action不存在");
                }
            } catch (Exception e) {
                response.getWriter().write("调用发生了错误，错误：" + e.getMessage());
                e.printStackTrace();
            }

        } else {
            try {
                response.getWriter().write("请指定参数act");
            } catch (IOException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }
    }

    /** 执行添加 */
    public void add(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response) {
        try {
            response.getWriter().write("执行添加");
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }

    /** 执行删除 */
    public void delete(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response) {
        try {
            response.getWriter().write("执行删除");
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }

    /** 执行修改 */
    public void edit(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response) {
        try {
            response.getWriter().write("执行修改");
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
    
    /** 执行查询 */
    public void list(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response) {
        try {
            response.getWriter().write("执行查询");
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }

}

运行结果：

add添加：

edit编辑：

方法不存在时：

6.2、使用反射映射参数到实体类中

6.3、BaseServlet基类

在6.1中通过反射可以实现简化Servlet，但是如果项目中有多个控制器，则每一个都需要设置编码，反射等操作，面对这种问题可以使用BaseServlet解决，简单说就是自定义一个公共的基类，让所有的Servlet继承该类，代码如下：

BaseServlet

package com.nf.controller;

import java.io.IOException;
import java.lang.reflect.Method;

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

public class BaseServlet extends HttpServlet {
    private static final long serialVersionUID = 1L;

    public void init(ServletConfig config) throws ServletException {
        
    }
    
    public String commonObject;
   //Write once only once!
    protected void service(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response)
            throws ServletException, IOException {
        String action = request.getParameter("act");
        request.setCharacterEncoding("utf-8");
        response.setCharacterEncoding("utf-8");
        response.setContentType("text/html;charset=utf-8");
        
        if (action != null) {
            try {
                // 在当前Servlet实例中根据action找到方法信息
                Method method = getClass().getDeclaredMethod(action, HttpServletRequest.class,
                        HttpServletResponse.class);
                if (method != null) {
                    // 在当前实例上调用方法method，指定参数request,response
                    method.invoke(this, request, response);
                } else {
                    response.getWriter().write("您请求的action不存在");
                }
            } catch (Exception e) {
                response.getWriter().write("调用发生了错误，错误：" + e.getMessage());
                e.printStackTrace();
            }

        } else {
            try {
                response.getWriter().write("请指定参数act");
            } catch (IOException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }
    }

}

UserController

package com.nf.controller;

import java.io.IOException;

import javax.servlet.annotation.WebServlet;
import javax.servlet.http.HttpServletRequest;
import javax.servlet.http.HttpServletResponse;

@WebServlet("/UserController")
public class UserController extends BaseServlet {
    private static final long serialVersionUID = 1L;

    /** 执行添加 */
    public void add(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response) {
        try {
            response.getWriter().write("执行添加");
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }

    /** 执行删除 */
    public void delete(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response) {
        try {
            response.getWriter().write("执行删除");
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }

    /** 执行修改 */
    public void edit(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response) {
        try {
            response.getWriter().write("执行修改");
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
    
    /** 执行查询 */
    public void list(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response) {
        try {
            response.getWriter().write("执行查询");
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }

}

OrderController

package com.nf.controller;

import java.io.IOException;
import javax.servlet.annotation.WebServlet;
import javax.servlet.http.HttpServletRequest;
import javax.servlet.http.HttpServletResponse;

@WebServlet("/OrderController")
public class OrderController extends BaseServlet {
    private static final long serialVersionUID = 1L;

    public void add(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response) {
        try {
            response.getWriter().write("操作添加订单");
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }

    public void del(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response) {
        try {
            response.getWriter().write("操作删除订单");
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }

}

执行结果：

posted @ 2018-07-12 10:02 张果阅读(5421) 评论(0) 编辑收藏举报

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笔记

JavaEE学习总结（十六）— Servlet

一、Servlet简介

二、Servlet的运行过程

三、Servlet生命周期与原理

四、在Eclipse中开发Servlet

4.1、Servlet接口实现类

4.2、通过Eclipse创建和编写Servlet

4.2.1、Servlet类上使用@WebServlet注解进行配置

4.2.2、web.xml文件中配置

五、Servlet开发注意细节

5.1、Servlet访问URL映射配置

5.2、Servlet访问URL使用*通配符映射

5.3、Servlet与普通Java类的区别

5.4、缺省Servlet

5.5、Servlet的线程安全问题

六、Servlet改进

6.1、反射简化Servlet操作

6.2、使用反射映射参数到实体类中

6.3、BaseServlet基类

公告

笔记

JavaEE学习总结（十六）— Servlet

一、Servlet简介

二、Servlet的运行过程

三、Servlet生命周期与原理

四、在Eclipse中开发Servlet

4.1、Servlet接口实现类

4.2、通过Eclipse创建和编写Servlet

4.2.1、Servlet类上使用@WebServlet注解进行配置

4.2.2、web.xml文件中配置

五、Servlet开发注意细节

5.1、Servlet访问URL映射配置

5.2、Servlet访问URL使用*通配符映射

5.3、Servlet与普通Java类的区别

5.4、缺省Servlet

5.5、Servlet的线程安全问题

六、Servlet改进

6.1、 反射简化Servlet操作

6.2、使用反射映射参数到实体类中

6.3、BaseServlet基类

公告

5.2、Servlet访问URL使用*通配符映射　　

5.3、Servlet与普通Java类的区别　　

6.1、反射简化Servlet操作