Javaweb servlet体系结构与原理剖析

  • 1.Servlet的工作过程
  • 2.Servlet体系结构
  • 3.Servlet工作原理
  • 4.Servlet生命周期

1.Servlet的工作过程

当用户通过 URL 发出一个请求时，这些 Java servlet 类就将之转换成一个 HttpServletRequest，并发送给 URL 所指向的目标。当服务器端完成其工作时，Java 运行时环境（JRE）就将结果包装在一个 HttpServletResponse 中，然后将原 HTTP 响应送回给发出该请求的客户机。

在与 Web 应用程序进行交互时，通常会发出多个请求并获得多个响应。所有这些都是在一个会话语境中，Java 语言将之包装在一个 HttpSession 对象中。在处理响应时，您可以访问该对象，并在创建响应时向其添加事件。它提供了一些跨请求的语境。

2.Servlet体系结构

Servlet顶级类关联图

Servlet的框架是由两个Java包组成的：javax.servlet与javax.servlet.http。在javax.servlet包中定义了所有的Servlet类都必须实现或者扩展的通用接口和类。在javax.servlet.http包中定义了采用Http协议通信的HttpServlet类。Servlet的框架的核心是javax.servlet.Servlet接口，所有的Servlet都必须实现这个接口

在该Servlet接口中定义了5个方法：

1. init(ServletConfig)方法：负责初始化Servlet对象，在Servlet的生命周期中，该方法执行一次；该方法执行在单线程的环境下，因此开发者不用考虑线程安全的问题；
2. service(ServletRequest req,ServletResponse res)方法：负责响应客户的请求；为了提高效率，Servlet规范要求一个Servlet实例必须能够同时服务于多个客户端请求，即service()方法运行在多线程的环境下，Servlet开发者必须保证该方法的线程安全性；
3. destroy()方法：当Servlet对象退出生命周期时，负责释放占用的资源；
4. getServletInfo：返回Servlet的描述；
5. getServletConfig：这个方法返回由Servlet容器传给init方法的ServletConfig。

ServletRequest & ServletResponse：

对于每一个HTTP请求，servlet容器会创建一个封装了HTTP请求的ServletRequest实例传递给servlet的service方法，ServletResponse则表示一个Servlet响应，其隐藏了将响应发给浏览器的复杂性。通过ServletRequest的方法你可以获取一些请求相关的参数，而ServletResponse则可以将设置一些返回参数信息，并且设置返回内容

ServletConfig：

ServletConfig封装可以通过@WebServlet或者web.xml传给一个Servlet的配置信息，以这种方式传递的每一条信息都称做初始化信息

ServletContext：

ServletContext是代表了Servlet应用程序。每个Web应用程序只有一个context。在分布式环境中，一个应用程序同时部署到多个容器中，并且每台Java虚拟机都有一个ServletContext对象

GenericServlet：

前面编写的Servlet应用中通过实现Servlet接口来编写Servlet，但是我们每次都必须为Servlet中的所有方法都提供实现，还需要将ServletConfig对象保存到一个类级别的变量中，GenericServlet抽象类就是为了为我们省略一些模板代码，实现了Servlet和ServletConfig

HTTPServlet：

在编写Servlet应用程序时，大多数都要用到HTTP，也就是说可以利用HTTP提供的特性，javax.servlet.http包含了编写Servlet应用程序的类和接口，其中很多覆盖了javax.servlet中的类型，我们自己在编写应用时大多时候也是继承的HttpServlet

3.Servlet工作原理

当Web服务器接收到一个HTTP请求时，它会先判断请求内容——如果是静态网页数据，Web服务器将会自行处理，然后产生响应信息；如果牵涉到动态数据，Web服务器会将请求转交给Servlet容器。此时Servlet容器会找到对应的处理该请求的Servlet实例来处理，结果会送回Web服务器，再由Web服务器传回用户端

针对同一个Servlet，Servlet容器会在第一次收到http请求时建立一个Servlet实例，然后启动一个线程。第二次收到http请求时，Servlet容器无须建立相同的Servlet实例，而是启动第二个线程来服务客户端请求。所以多线程方式不但可以提高Web应用程序的执行效率，也可以降低Web服务器的系统负担

Servlet工作原理时序：

1. 客户端 向Servlet容器（Tomcat）发出Http请求；2. Servlet容器接收客户端的请求；3. Servlet容器创建一个HttpRequest对象，将客户端请求的信息封装到这个对象中；4. Servlet容器创建一个HttpResponse对象；5. 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；6. HttpServlet调用HttpRequest对象的有关方法，获取Http请求信息；7. HttpServlet调用HttpResponse对象的有关方法，生成响应数据；8. Servlet容器把HttpServlet的响应结果传给客户端；

4.Servlet生命周期

servlet从出生到死亡的过程就是servlet的生命周期

对应servlet的三个方法：

  • init()
  • service()
  • destroy()

默认情况下：

第一次接受请求时，这个Servlet会进行实例化（构造方法），初始化（init），然后服务（service）

从第二次请求开始，都是服务

关闭tomcat，这个Servlet会被销毁（destroy）

Servlet的生命周期，简单的概括这就分为四步：Servlet类加载--->实例化--->服务--->销毁；

第一次请求时，tomcat才会去实例化，初始化，然后再服务，这样可以提高系统的启动速度

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