Servlet的原理、周期、創建方法、Servlet的線程安全、ServletConfig以及重要的ServletContext

1.什么是servlet

servlet是一個Java類，是用來專門處理請求和響應的，是部署在服務器上工作的小程序，之所以叫小程序，是因為它只要部署上去就自動運行工作了可以處理事情了。servlet 通常通過 HTTP（超文本傳輸協議）接收和響應來自 Web 客戶端的請求。
HTTP：
★ HTTP是HyperText Transfer Protocol(超文本傳輸協議)的簡寫，傳輸HTML文件。
★ 用于定義WEB瀏覽器與WEB服務器之間交換數據的過程及數據本身的格式。

2.操作步驟：

a.創建一個實現servlet接口的Java類(ServletDemo1)。
ServletDemo1爆紅是因為實現了Servlet接口就需要重寫里面的方法。實現接口所定義的方法。
在service方法里添加輸出語句

@Override
  public void service(ServletRequest arg0, ServletResponse arg1) throws ServletException, IOException {
      // TODO Auto-generated method stub
      System.out.println("執行Servlet里的方法");
      
  }

b.在web.xml中配置servlet的信息。
我們的目的就是讓用戶通過url來訪問我們的剛剛實現了servlet接口的類，然后在這個類里面做一些處理。但是我們的類是寫在src中，然后編譯成字節碼.class文件是存放在WEB-INF中的，我們部署應用的時候就把WEB-INF的東西部署到服務器上，而WEB-INF文件中的東西是不允許外部訪問的，所以如果想要訪問的這個類（嚴格意義上說是這個類生成的字節碼文件），我們就需要通過一些配置來告訴服務器某個URL地址是用來訪問某個類的。這就是我們為什么要配置web.xml的原因。（服務器Tomcat啟動后加載項目最先掃描執行web.xml文件）

image.png

web.xml主要代碼：

<servlet>
  <!-- 一般把類名首字母變小寫作為servlet-name-->
    <servlet-name>ServelDemo1</servlet-name>
    <servlet-class>com.szy.web.servlet.ServelDemo1</servlet-class>
  </servlet>

這里的訪問邏輯是，我們在瀏覽器輸入localhost:8080/應用名/demo1后，它就會找到中相應的url（在中），然后根據這個url找到對應的叫servletDemo1，然后就在這個節點里再找到該對應的。至此，就自動找到這個類，去執行相應的任務了。
  <servlet>
    <servlet-name>servelDemo1</servlet-name>
    <servlet-class>com.cms.Demo1.Service.ServelDemo1</servlet-class>
  <!-- 2，填數字越小優先級越高，越先執行，讓該servlet在服務器啟動時就創建，不建議寫零 -->
    <load-on-startup>2</load-on-startup>
  </servlet>
 <!-- 給Servlet映射一個可訪問的URI :http://localhost:8080/項目名/demo1即可通過servelDemo1映射到ServelDemo1訪問該類-->
  <servlet-mapping>
    <servlet-name>servelDemo1</servlet-name>
    <url-pattern>/demo1</url-pattern>
  </servlet-mapping>

com.szy.web.servlet.ServelDemo1路徑的獲得操作如下圖：


image.png

執行結果：

瀏覽器顯示空白頁面但是控制臺輸出了ServletDemo1類里的執行結果。

image.png

3.Servlet的生命周期

此接口定義了初始化 servlet 的方法 init()、為請求提供服務的方法 service()和從服務器移除 servlet 的方法 destroy()。這些方法稱為生命周期方法，它們是按以下順序調用的：

a .初始化階段 :
構造 servlet，然后使用 init 方法將其初始化。
b.響應客戶請求階段:
處理來自客戶端的對 service 方法的所有調用。
c.終止階段:
從服務中取出 servlet，然后調用 destroy 方法銷毀它，最后進行垃圾回收并終止它。

除了生命周期方法之外，此接口還提供了 getServletConfig 方法和 getServletInfo 方法，servlet 可使用前一種方法獲得任何啟動信息，而后一種方法允許 servlet 返回有關其自身的基本信息，比如作者、版本和版權。

package com.szy.web.servlet;
import java.io.IOException;
import javax.servlet.Servlet;
import javax.servlet.ServletConfig;
import javax.servlet.ServletException;
import javax.servlet.ServletRequest;
import javax.servlet.ServletResponse;
public class ServelDemo1  implements Servlet {  
    public  ServelDemo1() {
        // 實例化方法
    }
    @Override
    public void init(ServletConfig arg0) throws ServletException {
        // 初始化      
    }
    @Override
    public void service(ServletRequest arg0, ServletResponse arg1) throws ServletException, IOException {
        // 服務
        System.out.println("執行Servlet里的方法");        
    }
    @Override
    public void destroy() {
        //銷毀        
    }
    @Override
    public ServletConfig getServletConfig() {
        // TODO Auto-generated method stub
        return null;
    }
    @Override
    public String getServletInfo() {
        // TODO Auto-generated method stub
        return null;
    }
}

注意：
Servlet何時被創建：
　　★ 默認情況下，當WEB客戶第一次請求訪問某個Servlet的時候，WEB容器將創建這個Servlet的實例。
　　★ 當web.xml文件中如果<servlet>元素中指定了<load-on-startup>子元素時，Servlet容器在啟動web服務器時，將按照順序創建并初始化Servlet對象。
　　★ 在web.xml文件中，某些Servlet只有<serlvet>元素，沒有<servlet-mapping>元素，這樣我們無法通過url的方式訪問這些Servlet，這種Servlet通常會在<servlet>元素中配置一個<load-on-startup>子元素，讓容器在啟動的時候自動加載這些Servlet并調用init()方法，完成一些全局性的初始化工作。

4.servlet的三種創建方式

Servlet --> GenericServlet --> HttpServlet -->我們定義的繼承HttpServlet的類
曾祖父 爺爺 爸爸 孫子

方法如下：
a. 實現javax.servlet.Servlet接口（參見：編寫一個servlet程序）
要實現此接口，還可以編寫一個擴展 javax.servlet.GenericServlet 的一般 servlet，或者編寫一個擴展 javax.servlet.http.HttpServlet 的 HTTP servlet。

image.png

b. 繼承javax.servet.GenericServlet類(適配器模式)

image.png

只需重寫抽象 service 方法，因為它里面只有一個抽象方法。

image.png
image.png

c. 繼承javax.servlet.http.HttpServlet類（模板方法設計模式）
我們自己寫Servlet的時候，處理請求的時候實現Service()就好。不重寫Service()方法，而是重寫doGet和doPost2個方法，在HttpServlet抽象類中，已經實現了Service方法了，在有請求進來Servlet的時候首先從請求中獲取到請求提交的方式，所以我們直接重寫doGet和doPost方法就好。通常來說不確定是什么請求的情況下，默認是Get請求，在doGet和doPost中實現一個就夠了，如果方法的實現寫在
HTTP的請求方式包括DELETE,GET,OPTIONS,POST,PUT和TRACE,在HttpServlet類中分別提供了相應的服務方法,它們是,doDelete(),doGet(),doOptions(),doPost(), doPut()和doTrace().
項目開發一般都用這種方式創建Servlet;
第一步：創建Servlet類文件
Ctrl+N；輸入Servlet:

image.png

第二步：輸入類名

image.png

第三步：映射路徑的名字，默認為類名，可點擊Edit編輯


image.png

第三步：勾選需要重寫的方法：都默認勾選Doget和Dopost方法，點擊Finish：
繼承HttpServlet后不要重寫service的方法，因為service方法里包含調用doget跟dopost的方法，重寫了那兩方法不執行就作廢了


image.png

第五步:檢查生成的類和Web.xml的Servlet配置信息

package com.cms.Demo1.Service;

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

/**
 * Servlet implementation class ServletDemo4
 */
public class ServletDemo4 extends HttpServlet {
    private static final long serialVersionUID = 1L;
       
    /**
     * @see HttpServlet#HttpServlet()
     */
    public ServletDemo4() {
        super();
        // TODO Auto-generated constructor stub
    }

    /**
     * @see HttpServlet#doGet(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response)
     */
    protected void doGet(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response) throws ServletException, IOException {
        // TODO Auto-generated method stub
        response.getWriter().append("Served at: ").append(request.getContextPath());
    }

    /**
     * @see HttpServlet#doPost(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response)
     */
    protected void doPost(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response) throws ServletException, IOException {
        // TODO Auto-generated method stub
        doGet(request, response);
    }

}


    <servlet>
        <display-name>ServletDemo4</display-name>
        <servlet-name>ServletDemo4</servlet-name>
        <servlet-class>com.cms.Demo1.Service.ServletDemo4</servlet-class>
    </servlet>
 
  <servlet-mapping>
    <servlet-name>ServletDemo4</servlet-name>
    <url-pattern>/ServletDemo4</url-pattern>
  </servlet-mapping>

注意：查看GenericServlet 的源碼包導Tomcat的源碼包，apache-tomcat-7.0.81-src.zip。Outline的窗口帶三角的說明是繼承過來重寫的方法，沒有的才是自己本身的。

image.png

servet映射細節

通配符* 代表任意字符串
url-pattern: *.do 以.字符串的請求都可以訪問 注：不要加/
url-pattern: /* 任意字符串都可以訪問
url-pattern： /action/ 以/action開頭的請求都可以訪問
匹配規則：
優先級：從高到低
絕對匹配--> /開頭匹配 --> 擴展名方式匹配

如果url-pattern的值是/，表示執行默認映射。所有資源都是servlet

5. Servlet的線程安全

★ 單實例：每次訪問多線程
★ 解決線程安全問題的最佳辦法，不要寫全局變量，而寫局部變量。
★ Servlet的線程安全問題只有在大量的并發訪問時才會顯現出來，并且很難發現，因此在編寫Servlet程序時要特別注意。
★ servlet處于服務器進程中，它通過多線程方式運行其service方法，一個實例可以服務于多個請求，并且其實例一般不會銷毀,所以你的項目中如果只有一個servlet,那么web容器就只會創建一個實例。所以其默認非線程安全，如果需要線程安全需要指明。

6.ServletConfig

作用：
★ 可以獲取servlet配置信息
★ 可以獲得ServletContext對象

6.1Servlet配置信息的獲取：

當servlet配置了初始化參數后，web容器在創建servlet實例對象時，會自動將這些初始化參數封裝到ServletConfig對象中，并在調用servlet的init方法時，將ServletConfig對象傳遞給servlet。進而，程序員通過ServletConfig對象就可以得到當前servlet的初始化參數信息。
web.xml。只要有ServletConfig對象就能調用getInitParameter方法。

<servlet>
        <display-name>servletDemo4</display-name>
        <servlet-name>ServletDemo4</servlet-name>
        <servlet-class>com.cms.Demo1.Service.ServletDemo4</servlet-class>
        <!-- 初始化參數 -->
        <init-param>
        <param-name>encoding</param-name>
        <param-value>GBK</param-value>
        </init-param>
    </servlet>

獲取配置信息：GBK

package com.cms.Demo1.Service;

import java.io.IOException;

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

/**
* Servlet implementation class ServletDemo4
*/
public class ServletDemo4 extends HttpServlet {
  private ServletConfig config;//config對象專門操作配置文件信息

  @Override
  public void init(ServletConfig config) throws ServletException {
      // TODO Auto-generated method stub
      this.config = config;
  }

  protected void doGet(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response)
          throws ServletException, IOException {
      String encoding = config.getInitParameter("encoding");//獲得配置文件中的信息
      System.out.println(encoding);
  }

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

}

總結：
這樣做的好處是：如果將數據庫信息、編碼方式等配置信息放在web.xml中，如果以后數據庫的用戶名、密碼改變了，則直接很方便地修改web.xml就行了，避免了直接修改源代碼的麻煩。
獲取Servlet配置信息的方式（關鍵得到ServletConfig對象）：

方式一：


image.png

方式二：

image.png

方式三：

image.png

7. ServletContext

ServletContext: 代表的是整個應用。一個應用只有一個ServletContext對象。單實例。

ServletContext與ServletConfig的區別：

image.png

作用：

a. 作為 域對象：在一定范圍內（當前應用），使多個Servlet共享數據。

★ 域對象：在一個可以被看見的范圍內共享數據用到對象
★ 作用范圍：整個web應用范圍內共享數據
★ 生命周期：當服務器啟動web應用加載后創建出ServletContext對象后，域產生。當web應用被移除出容器或服務器關閉，隨著web應用的銷毀域銷毀。
常用方法：
void setAttribute(String name,object value);//向ServletContext對象的map中添加數據
Object getAttribute(String name);//從ServletContext對象的map中取數據
void rmoveAttribute(String name);//根據name去移除數據
把數據添加到ServletContext的map里：

package com.cms.Demo1.Service;

import java.io.IOException;

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

/**
 * Servlet implementation class ServletDemo5
 */
public class ServletDemo5 extends HttpServlet {

    /**
     * @see HttpServoGet(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response)
     */
    protected void doGet(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response) throws ServletException, IOException {
        //通過GenericServlet類 繼承的的getServletContext()方法得到ServletContext對象
    ServletContext application = this.getServletContext();//輸完this.getServletContext() 后Ctrl+回車，對象ServletContext通常用application（應用）表示。
//向ServletContext添加一個鍵值對
    application.setAttribute("name", "value");
    
    }

    /**
     * @see HttpServlet#doPost(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response)
     */
    protected void doPost(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response) throws ServletException, IOException {
        doGet(request, response);
    }

}

取出：

package com.cms.Demo1.Service;

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

/**
 * Servlet implementation class ServletDemo6
 */
public class ServletDemo6 extends HttpServlet {


    /**
     * @see HttpServlet#doGet(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response)
     */
    protected void doGet(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response) throws ServletException, IOException {
        String name = (String) this.getServletContext().getAttribute("name");
        System.out.println(name);
        if(name==null){
            System.out.println("你無權訪問");
        }
        System.out.println();
    
    }

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

}
b. 獲取全局配置信息：

web.xml文件：
String類型--getInitParameter(String name) //根據配置文件中的key得到value

image.png

Java文件：

image.png
c.獲取資源路徑：

String getRealPath(String path);//根據資源名稱得到資源的絕對路徑.
可以得到當前應用任何位置的任何資源。

image.png

注意：
getRealPath的路徑是參考部署后（publish）的文件路徑
'/'代表當前項目部署后的根目錄：D:\apache-tomcat-7.0.52\webapps\webService

實現Servlet的轉發:
image.png

注意：
RequestDispatcher getRequestDispatcher(String path) ;//參數表示要跳轉到哪去

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