Servlet动态网页技术详解

Servlet动态网页技术详解

一、Servlet的起源与简介

随着互联网技术的高速发展，人们对网页的需求已经从静态转向了动态。为了解决这个问题，SUN公司推出了一种强大的技术——Servlet技术。Servlet是一种用于开发动态Web资源的工具，它允许开发者编写Java程序来输出数据到浏览器。要使用Servlet技术，你需要完成以下两个步骤：编写一个Java类并实现Servlet接口，然后将这个Java类部署到Web服务器中。

二、Servlet的运行流程

Servlet程序是由Web服务器调用的。当Web服务器收到客户端对Servlet的访问请求时，它会进行以下操作：

1. 检查是否已经装载并创建了该Servlet的实例对象。如果已经存在，则直接执行第4步；否则，装载并创建该Servlet的一个实例对象。

2. 调用Servlet实例对象的init()方法进行初始化。

3. 创建一个HttpServletRequest对象和一个HttpServletResponse对象，代表HTTP请求和响应消息，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。

4. 在WEB应用程序被停止或重新启动之前，Servlet引擎会卸载Servlet，并在卸载前调用其destroy()方法。

三、Servlet的生命周期

生命周期是指一件事物从出生到死亡的过程，以及在其生存阶段的某一时点会触发的事件。对于Servlet来说，其生命周期包括以下几个阶段：

1. Servlet的出生：服务器在第一次调用Servlet时，会创建该Servlet类的实例对象。

2. Servlet的驻留：一旦被创建，该Servlet实例就会留在内存中，为后续请求服务。

3. Servlet的死亡：当Web容器退出时，Servlet实例对象会被销毁。

在Servlet的生命周期内，init()方法只在Servlet被创建时被调用一次。每次访问请求都会导致Servlet引擎调用一次service()方法。对于每次访问请求，Servlet引擎都会创建新的HttpServletRequest和HttpServletResponse对象，并将它们作为参数传递给service()方法。在Servlet被销毁之前，会调用destroy()方法。

四、Servlet接口的实现类

为了使用Servlet技术，我们通常会选择继承Servlet接口的实现类，而不是直接去实现接口。这样可以避免实现一些我们不需要的方法。SUN公司提供了两个常用的实现类：GenericServlet和HttpServlet。

HttpServlet是专门用于处理HTTP请求的Servlet，它在原有Servlet接口上添加了一些与HTTP协议相关的方法。在开发Servlet时，我们通常继承HttpServlet类，并覆写doGet()和doPost()方法，以满足不同的请求需求。这些方法会根据用户的请求方式自动被调用。为了让外界能够访问Servlet程序，我们需要将其映射到一个URL地址上，这个配置工作在web.xml文件中完成。在构建Web应用程序时，``元素扮演着至关重要的角色，它负责注册Servlet，以便应用程序能够识别并调用它们。这个元素包含两个主要的子元素：``和``。前者用于给Servlet设置一个独特的注册名称，后者则指定了Servlet的完整类名。这样，当Web应用程序接收到请求时，就能够准确地找到并调用相应的Servlet。

让我们更深入地了解一下这段代码：

```xml

servlet3

.baidu.serlvet.Demo3Servlet

servlet3

/demo3

```

在这段代码中，一个名为"servlet3"的Servlet被注册，并映射到URL路径"/demo3"。这意味着，当有人访问这个特定的URL时，将会触发"Demo3Servlet"的处理逻辑。

关于Servlet的映射细节，有一些重要的点需要注意：

1. 同一个Servlet可以被映射到多个URL上。这意味着你可以使用同一个Servlet处理不同的请求路径。这使得代码更加重用，提高了开发效率。

2. 在URL模式中使用通配符是允许的。有两种常见的格式：一种是".扩展名"，另一种是以正斜杠"/"开头并以"/"结尾的模式。例如，任何以“.do”结尾的URL，或者匹配“/action/”路径的URL，都可以触发相应的Servlet。

3. 当存在多个匹配的URL模式时，Servlet引擎需要根据一定的规则决定调用哪个Servlet。通常，更具体的匹配模式会优先生效。例如，如果请求URL是"/abc/a.html"，那么将会调用映射到"/abc/"的Servlet。

4. 在``元素中配置``元素，可以让Web应用程序在启动时自动装载并创建Servlet的实例。这对于需要预先初始化某些资源或设置的情况非常有用。例如，你可以创建一个名为"invoker"的Servlet，它在启动时加载，并负责为整个Web应用创建数据库表和数据。

通过这些细节，我们可以更灵活地配置Servlet，使Web应用程序能够更好地响应和处理各种请求。这不仅提高了开发效率，也使得应用程序更加健壮和易于维护。在多线程环境下，web服务器面临的线程安全问题不容忽视。当一个Servlet被多个客户端并发访问时，服务器会为每个客户端创建一个独立的线程，并在该线程上调用Servlet的service方法。当这些service方法访问相同资源时，线程安全问题就可能浮出水面。尽管某些Servlet通过实现SingleThreadModel接口来声明其单线程模式，但这并不能从根本上解决线程安全问题。实际上，Servlet引擎会创建多个Servlet实例对象来支持多线程并发访问。这意味着一个Servlet实例对象被多个线程同时访问的问题仍然存在。真正的线程安全解决方案需要更深入地考虑资源访问控制和同步机制。值得一提的是，在Servlet API 2.4中，SingleThreadModel已被标记为过时。

除了线程安全问题，了解Servlet中的常用对象也是至关重要的。ServletConfig对象是一个重要的配置对象，它包含了在Servlet配置文件中通过标签定义的初始化参数。当web容器创建servlet实例对象时，这些初始化参数会被自动封装到ServletConfig对象中。在servlet的init方法中，ServletConfig对象会被传递给servlet，使得程序员能够获取到当前servlet的初始化参数信息。

另一个重要的对象是ServletContext对象。它代表当前的web应用，并在WEB容器启动时为每个WEB应用创建一个对应的ServletContext对象。ServletConfig对象中维护了ServletContext对象的引用，这使得开发人员可以通过ServletConfig对象获得ServletContext对象。由于一个WEB应用中的所有Servlet共享同一个ServletContext对象，因此Servlet之间可以通过它来通信。ServletContext对象通常也被称作context域对象，它提供了一种方便的方式来共享数据和通信。

理解Servlet中的线程安全问题和常用对象的运作机制对于开发高效、稳定的web应用至关重要。在编写servlet时，需要注意资源访问的同步问题，并充分利用ServletConfig和ServletContext等对象来优化应用性能和提高开发效率。