Servlet 容器

Servlet 容器（如 Apache Tomcat）负责管理和运行 Servlet。Tomcat 通过一系列的机制来加载、初始化、处理请求和销毁 Servlet。以下是 Tomcat 如何支持 Servlet 的详细过程：

1. 加载 Servlet#

读取 web.xml 配置文件：
- Tomcat 启动时，会读取 WEB-INF/web.xml 文件，该文件定义了 Web 应用程序的配置，包括 Servlet 的定义和映射。
加载 Servlet 类：
- 根据 web.xml 中的 <servlet-class> 元素，Tomcat 会加载指定的 Servlet 类。Tomcat 使用类加载器（Class Loader）来加载这些类。

2. 初始化 Servlet#

创建 Servlet 实例：
- Tomcat 会创建 Servlet 的实例。对于每个 <servlet> 元素，Tomcat 会调用相应的构造函数来创建 Servlet 实例。
调用 init 方法：
- 创建 Servlet 实例后，Tomcat 会调用 init 方法来初始化 Servlet。init 方法可以用来执行一些一次性初始化操作，如加载配置文件、建立数据库连接等。
- init 方法的签名如下：
```
public void init(ServletConfig config) throws ServletException
```
- ServletConfig 对象包含 Servlet 的配置信息，如初始化参数等。

3. 处理请求#

接收客户端请求：
- 当客户端（如浏览器）发送 HTTP 请求时，Tomcat 会接收并解析请求。
路由请求：
- 根据 web.xml 中的 <url-pattern> 元素，Tomcat 会将请求路由到相应的 Servlet。每个 URL 模式对应一个 Servlet。
调用 service 方法：
- Tomcat 会调用 Servlet 的 service 方法来处理请求。service 方法会根据请求的类型（GET、POST 等）调用相应的 doGet、doPost 等方法。
- service 方法的签名如下：
```
public void service(ServletRequest req, ServletResponse res) throws ServletException, IOException
```
生成响应：
- Servlet 会生成响应内容，并通过 ServletResponse 对象返回给客户端。

4. 销毁 Servlet#

调用 destroy 方法：
- 当 Web 应用程序关闭或 Servlet 被移除时，Tomcat 会调用 destroy 方法来释放资源。destroy 方法可以用来执行一些清理操作，如关闭数据库连接等。
- destroy 方法的签名如下：
```
public void destroy()
```

5. 生命周期管理#

加载：
- Tomcat 启动时，加载并实例化 Servlet。
初始化：
- 调用 init 方法进行初始化。
处理请求：
- 多次调用 service 方法处理客户端请求。
销毁：
- Tomcat 关闭或 Servlet 被移除时，调用 destroy 方法。

示例#

以下是一个简单的 Servlet 示例，展示了 Tomcat 如何支持 Servlet 的整个生命周期：

1. 创建 Servlet 类

import javax.servlet.*;
import javax.servlet.http.*;
import java.io.IOException;
import java.io.PrintWriter;

public class HelloWorldServlet extends HttpServlet {

    // 初始化方法
    @Override
    public void init() throws ServletException {
        super.init();
        System.out.println("HelloWorldServlet initialized");
    }

    // 处理 GET 请求
    @Override
    protected void doGet(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response) throws ServletException, IOException {
        response.setContentType("text/html");
        PrintWriter out = response.getWriter();
        out.println("<html><body>");
        out.println("<h1>Hello, World!</h1>");
        out.println("</body></html>");
    }

    // 销毁方法
    @Override
    public void destroy() {
        super.destroy();
        System.out.println("HelloWorldServlet destroyed");
    }
}

2. 配置 `web.xml`

在 WEB-INF/web.xml 文件中配置 Servlet，使其能够被 Tomcat 识别和管理。

<web-app xmlns="http://xmlns.jcp.org/xml/ns/javaee"
         xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"
         xsi:schemaLocation="http://xmlns.jcp.org/xml/ns/javaee
         http://xmlns.jcp.org/xml/ns/javaee/web-app_3_1.xsd"
         version="3.1">

    <servlet>
        <servlet-name>HelloWorldServlet</servlet-name>
        <servlet-class>com.example.HelloWorldServlet</servlet-class>
    </servlet>

    <servlet-mapping>
        <servlet-name>HelloWorldServlet</servlet-name>
        <url-pattern>/hello</url-pattern>
    </servlet-mapping>
</web-app>

3. 部署和运行

打包 WAR 文件：

将 Servlet 类编译并打包到 WAR 文件中。WAR 文件的结构如下：

your-app.war
├── WEB-INF
│   ├── classes
│   │   └── com
│   │       └── example
│   │           └── HelloWorldServlet.class
│   └── web.xml

部署到 Tomcat：
- 将 WAR 文件放置在 Tomcat 的 webapps 目录下。
- 启动 Tomcat 服务器。
访问 Servlet：
- 打开浏览器，访问 http://localhost:8080/your-app-context/hello，应该会看到 "Hello, World!" 的页面。