JavaWeb学习（三）——Servlet（一）

Servlet

是用Java编写的服务器端程序。其主要功能在于交互式地浏览和修改数据，生成动态Web内容。

狭义的Servlet是指Java语言实现的一个接口，广义的Servlet是指任何实现了这个Servlet接口的类。

Servlet运行于支持Java的应用服务器中。从实现上讲，Servlet可以响应任何类型的请求，但绝大多数情况下Servlet只用来扩展基于HTTP协议的Web服务器。

Servlet带给我们最大的作用就是能够处理浏览器带来HTTP请求，并返回一个响应给浏览器，从而实现浏览器和服务器的交互。

Servlet的工作模式

• 客户端发送请求至web服务器
• web服务器收到客户端的Servlet访问请求后：
  1. web服务器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。
  5. WEB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。
• 服务器将响应返回客户端

Servlet的生命周期

1. 加载Servlet。当Tomcat第一次访问Servlet的时候，Tomcat会负责创建Servlet的实例
2. 初始化。当Servlet被实例化后，Tomcat会调用init()方法初始化这个对象
3. 处理服务。当浏览器访问Servlet的时候，Servlet 会调用service()方法处理请求
4. 销毁。当Tomcat关闭时或者检测到Servlet要从Tomcat删除的时候会自动调用destroy()方法，让该实例释放掉所占的资源。一个Servlet如果长时间不被使用的话，也会被Tomcat自动销毁
5. 卸载。当Servlet调用完destroy()方法后，等待垃圾回收。如果有需要再次使用这个Servlet，会重新调用init()方法进行初始化操作。

• 简单总结：只要访问Servlet，service()就会被调用。init()只有第一次访问Servlet的时候才会被调用。destroy()只有在Tomcat关闭的时候才会被调用。

Servlet的特点

映射关系

• 一个已经注册的Servlet可以被多次映射同一个Servlet可以被映射到多个URL上。

  <!--
  	当浏览器访问http://localhost:8080/Demo1时：
  		1、发现Tomcat中的web.xml有配置这个映射路径  <url-pattern>/Demo1</url-pattern>
  		2、查看映射路径的名字 <servlet-name>Demo1</servlet-name>
  		3、通过映射路径的名字找到配置servlet的名字 <servlet-name>Demo1</servlet-name>
  		4、通过servlet名找到servlet编译后class文件存放的位置
  		5、执行MyServlet <servlet-class>
  -->
  <servlet>
    <!--为Demo1配一个名字，一般都会和类名一致-->
    <servlet-name>Demo1</servlet-name>
      <!--类的存放位置在哪里【有包名的话需要添加上包名】-->
    <servlet-class>zhongfucheng.web.Demo1</servlet-class>
  </servlet>
  <!--为Demo1配置映射路径-->
  <servlet-mapping>
    <servlet-name>Demo1</servlet-name>
      <!--外界访问Demo1的路径-->
    <url-pattern>/Demo1</url-pattern>
  </servlet-mapping>
  <servlet-mapping>
    <servlet-name>Demo1</servlet-name>
    <url-pattern>/ouzicheng</url-pattern>
  </servlet-mapping>
  
  
  无论我访问的是http://localhost:8080/Demo1还是http://localhost:8080/ouzicheng。我访问的都是Demo1。

• Servlet映射的URL可以使用通配符

• 在servlet3.0以后，web.xml中对Servlet配置，同样可以在@WebServlet注解中配置.
  下面是@WebServlet的属性列表:

  属性名	类型	描述
  name	String	指定Servlet 的 name 属性，等价于 <servlet-name>。如果没有显式指定，则该 Servlet 的取值即为类的全限定名。
  value	String[]	该属性等价于 urlPatterns 属性。两个属性不能同时使用。
  urlPatterns	String[]	指定一组 Servlet 的 URL 匹配模式。等价于<url-pattern>标签。
  loadOnStartup	int	指定 Servlet 的加载顺序，等价于 <load-on-startup>标签。
  initParams	WebInitParam[]	指定一组 Servlet 初始化参数，等价于<init-param>标签。
  asyncSupported	boolean	声明 Servlet 是否支持异步操作模式，等价于<async-supported> 标签。
  description	String	该 Servlet 的描述信息，等价于 <description>标签。
  displayName	String	该 Servlet 的显示名，通常配合工具使用，等价于 <display-name>标签。

Servlet————单例模式

• 浏览器多次对Servlet的请求，一般情况下，服务器只创建一个Servlet对象，也就是说，Servlet对象一旦创建了，就会驻留在内存中，为后续的请求做服务，直到服务器关闭。
• 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。

通配符

• 通配符有两种格式：

  1. *.扩展名
  2. 正斜杠（/）开头并以“/*”结尾。
  3. *.扩展名的优先级最低

线程安全问题

当多个用户访问Servlet的时候，服务器会为每个用户创建一个线程。当多个用户并发访问Servlet共享资源的时候就会出现线程安全问题。

原则：

1. 如果一个变量需要多个用户共享，则应当在访问该变量的时候，加同步机制synchronized (对象){}
2. 如果一个变量不需要共享，则直接在 doGet() 或者 doPost()定义.这样不会存在线程安全问题

web资源的访问都需要访问Servlet

缺省Servlet用于处理所有其他Servlet都不处理的访问请求。

web站点信息配置

• web.xml文件支持对整个站点进行配置参数信息【所有Servlet都可以取到该参数信息】

<context-param>
        <param-name>name</param-name>
        <param-value>XXX</param-value>
    </context-param>

web工程中URL地址的写法

如果”/“是给服务器用的，则代表当前的web工程，如果”/“是给浏览器用的，则代表webapps目录。

ServletConfig对象

此对象可以读取web.xml中配置的初始化参数。

————当servlet配置了初始化参数后，web容器在创建servlet实例对象时，会自动将这些初始化参数封装到ServletConfig对象中，并在调用servlet的init方法时，将ServletConfig对象传递给servlet。

参数信息放置在web.xml中可以方便修改。

ServletContext对象

当Tomcat启动的时候，就会创建一个ServletContext对象。它代表着当前web站点

• 所有Servlet都共享着一个ServletContext对象，所以Servlet之间可以通过ServletContext实现通讯。
• ServletConfig获取的是配置的是单个Servlet的参数信息，ServletContext可以获取的是配置整个web站点的参数信息
• 利用ServletContext读取web站点的资源文件
• 实现Servlet的转发【用ServletContext转发不多，主要用request转发】

应用

多个Servlet通过ServletContext对象实现数据共享

//ServletContextDemo1：
public class ServletContextDemo1 extends HttpServlet {

    public void doGet(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response)
            throws ServletException, IOException {
        String data = "xdp_gacl";
        /**
         * ServletConfig对象中维护了ServletContext对象的引用，开发人员在编写servlet时，
         * 可以通过ServletConfig.getServletContext方法获得ServletContext对象。
         */
        ServletContext context = this.getServletConfig().getServletContext();//获得ServletContext对象
        context.setAttribute("data", data);  //将data存储到ServletContext对象中
    }

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

//ServletContextDemo2：
public class ServletContextDemo2 extends HttpServlet {

    public void doGet(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response)
            throws ServletException, IOException {
        ServletContext context = this.getServletContext();
        String data = (String) context.getAttribute("data");//从ServletContext对象中取出数据
        response.getWriter().print("data="+data);
    }

    public void doPost(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response)
            throws ServletException, IOException {
        doGet(request, response);
    }
}
//实现的功能：先运行ServletContextDemo1，将数据data存储到ServletContext对象中，然后运行ServletContextDemo2就可以从ServletContext对象中取出数据了，这样就实现了数据共享

获取WEB应用的初始化参数

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<web-app version="3.0" xmlns="http://java.sun.com/xml/ns/javaee" xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance" xsi:schemaLocation="http://java.sun.com/xml/ns/javaee
    http://java.sun.com/xml/ns/javaee/web-app_3_0.xsd">
    <display-name></display-name>
    <!-- 配置WEB应用的初始化参数 -->
    <context-param>
        <param-name>url</param-name>
        <param-value>jdbc:mysql://localhost:3306/test</param-value>
    </context-param>

    <welcome-file-list>
        <welcome-file>index.jsp</welcome-file>
    </welcome-file-list>
</web-app>

public class ServletContextDemo3 extends HttpServlet {

    public void doGet(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response)
            throws ServletException, IOException {

        ServletContext context = this.getServletContext();
        //获取整个web站点的初始化参数
        String contextInitParam = context.getInitParameter("url");
        response.getWriter().print(contextInitParam);
    }

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

}

用servletContext实现请求转发

//ServletContextDemo4：
public class ServletContextDemo4 extends HttpServlet {

    public void doGet(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response)
            throws ServletException, IOException {
        String data = "<h1><font color='red'>abcdefghjkl</font></h1>";
        response.getOutputStream().write(data.getBytes());
        ServletContext context = this.getServletContext();//获取ServletContext对象
        RequestDispatcher rd = context.getRequestDispatcher("/servlet/ServletContextDemo5");//获取请求转发对象(RequestDispatcher)
        rd.forward(request, response);//调用forward方法实现请求转发
    }
    
    public void doPost(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response)
            throws ServletException, IOException {
    }
}

//ServletContextDemo5：
public class ServletContextDemo5 extends HttpServlet {

    public void doGet(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response)
            throws ServletException, IOException {
        response.getOutputStream().write("servletDemo5".getBytes());
    }

    public void doPost(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response)
            throws ServletException, IOException {
        this.doGet(request, response);
    }
}
//浏览器访问ServletContextDemo4，浏览显示的却是ServletContextDemo5的内容

利用ServletContext对象读取资源文件

/**
 * 使用servletContext读取资源文件
 *
 * @author gacl
 *
 */
public class ServletContextDemo6 extends HttpServlet {

    public void doGet(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response)
            throws ServletException, IOException {
        /**
         * response.setContentType("text/html;charset=UTF-8");目的是控制浏览器用UTF-8进行解码；
         * 这样就不会出现中文乱码了
         */
        response.setHeader("content-type","text/html;charset=UTF-8");
        readSrcDirPropCfgFile(response);//读取src目录下的properties配置文件
        response.getWriter().println("<hr/>");
        readWebRootDirPropCfgFile(response);//读取WebRoot目录下的properties配置文件
        response.getWriter().println("<hr/>");
        readPropCfgFile(response);//读取src目录下的db.config包中的db3.properties配置文件
        response.getWriter().println("<hr/>");
        readPropCfgFile2(response);//读取src目录下的gacl.servlet.study包中的db4.properties配置文件

    }

    /**
     * 读取src目录下的gacl.servlet.study包中的db4.properties配置文件
     * @param response
     * @throws IOException
     */
    private void readPropCfgFile2(HttpServletResponse response)
            throws IOException {
        InputStream in = this.getServletContext().getResourceAsStream("/WEB-INF/classes/gacl/servlet/study/db4.properties");
        Properties prop = new Properties();
        prop.load(in);
        String driver = prop.getProperty("driver");
        String url = prop.getProperty("url");
        String username = prop.getProperty("username");
        String password = prop.getProperty("password");
        response.getWriter().println("读取src目录下的gacl.servlet.study包中的db4.properties配置文件：");
        response.getWriter().println(
                MessageFormat.format(
                        "driver={0},url={1},username={2},password={3}",
                        driver,url, username, password));
    }

    /**
     * 读取src目录下的db.config包中的db3.properties配置文件
     * @param response
     * @throws FileNotFoundException
     * @throws IOException
     */
    private void readPropCfgFile(HttpServletResponse response)
            throws FileNotFoundException, IOException {
        //通过ServletContext获取web资源的绝对路径
        String path = this.getServletContext().getRealPath("/WEB-INF/classes/db/config/db3.properties");
        InputStream in = new FileInputStream(path);
        Properties prop = new Properties();
        prop.load(in);
        String driver = prop.getProperty("driver");
        String url = prop.getProperty("url");
        String username = prop.getProperty("username");
        String password = prop.getProperty("password");
        response.getWriter().println("读取src目录下的db.config包中的db3.properties配置文件：");
        response.getWriter().println(
                MessageFormat.format(
                        "driver={0},url={1},username={2},password={3}",
                        driver,url, username, password));
    }

    /**
     * 通过ServletContext对象读取WebRoot目录下的properties配置文件
     * @param response
     * @throws IOException
     */
    private void readWebRootDirPropCfgFile(HttpServletResponse response)
            throws IOException {
        /**
         * 通过ServletContext对象读取WebRoot目录下的properties配置文件
         * “/”代表的是项目根目录
         */
        InputStream in = this.getServletContext().getResourceAsStream("/db2.properties");
        Properties prop = new Properties();
        prop.load(in);
        String driver = prop.getProperty("driver");
        String url = prop.getProperty("url");
        String username = prop.getProperty("username");
        String password = prop.getProperty("password");
        response.getWriter().println("读取WebRoot目录下的db2.properties配置文件：");
        response.getWriter().print(
                MessageFormat.format(
                        "driver={0},url={1},username={2},password={3}",
                        driver,url, username, password));
    }

    /**
     * 通过ServletContext对象读取src目录下的properties配置文件
     * @param response
     * @throws IOException
     */
    private void readSrcDirPropCfgFile(HttpServletResponse response) throws IOException {
        /**
         * 通过ServletContext对象读取src目录下的db1.properties配置文件
         */
        InputStream in = this.getServletContext().getResourceAsStream("/WEB-INF/classes/db1.properties");
        Properties prop = new Properties();
        prop.load(in);
        String driver = prop.getProperty("driver");
        String url = prop.getProperty("url");
        String username = prop.getProperty("username");
        String password = prop.getProperty("password");
        response.getWriter().println("读取src目录下的db1.properties配置文件：");
        response.getWriter().println(
                MessageFormat.format(
                        "driver={0},url={1},username={2},password={3}",
                        driver,url, username, password));
    }

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

}

在客户端缓存Servlet的输出

public class ServletDemo5 extends HttpServlet {

    public void doGet(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response)
            throws ServletException, IOException {
        String data = "abcddfwerwesfasfsadf";
        /**
         * 设置数据合理的缓存时间值，以避免浏览器频繁向服务器发送请求，提升服务器的性能
         * 这里是将数据的缓存时间设置为1天
         */
        response.setDateHeader("expires",System.currentTimeMillis() + 24 * 3600 * 1000);
        response.getOutputStream().write(data.getBytes());
    }

    public void doPost(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response)
            throws ServletException, IOException {

        this.doGet(request, response);
    }

}