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[ASP.net教程]java web学习总结(五)


一、Servlet简介

  Servlet是sun公司提供的一门用于开发动态web资源的技术。
  Sun公司在其API中提供了一个servlet接口,用户若想用发一个动态web资源(即开发一个Java程序向浏览器输出数据),需要完成以下2个步骤:
  1、编写一个Java类,实现servlet接口。
  2、把开发好的Java类部署到web服务器中。
  按照一种约定俗成的称呼习惯,通常我们也把实现了servlet接口的java程序,称之为Servlet

二、Servlet的运行过程

Servlet程序是由WEB服务器调用,web服务器收到客户端的Servlet访问请求后:
  ①Web服务器首先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。
  ⑤WEB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。

三、Servlet调用图

 Servlet调用图

四、在Eclipse中开发Servlet

  在eclipse中新建一个web project工程,eclipse会自动创建下图所示目录结构:

 

4.1、Servlet接口实现类

  Servlet接口SUN公司定义了两个默认实现类,分别为:GenericServlet、HttpServlet。

  HttpServlet指能够处理HTTP请求的servlet,它在原有Servlet接口上添加了一些与HTTP协议处理方法,它比Servlet接口的功能更为强大。因此开发人员在编写Servlet时,通常应继承这个类,而避免直接去实现Servlet接口。
  HttpServlet在实现Servlet接口时,覆写了service方法,该方法体内的代码会自动判断用户的请求方式,如为GET请求,则调用HttpServlet的doGet方法,如为Post请求,则调用doPost方法。因此,开发人员在编写Servlet时,通常只需要覆写doGet或doPost方法,而不要去覆写service方法。

4.2、通过Eclipse创建和编写Servlet

  选中gacl.servlet.study包,右键→New→Servlet,如下图所示:

  

  

  复制代码

 1 package gacl.servlet.study; 2 3 import java.io.IOException; 4 import java.io.PrintWriter; 5 6 import javax.servlet.ServletException; 7 import javax.servlet.http.HttpServlet; 8 import javax.servlet.http.HttpServletRequest; 9 import javax.servlet.http.HttpServletResponse;10 11 public class ServletDemo1 extends HttpServlet {12 13   /**14   * The doGet method of the servlet. <br>15   *16   * This method is called when a form has its tag value method equals to get.17   * 18   * @param request the request send by the client to the server19   * @param response the response send by the server to the client20   * @throws ServletException if an error occurred21   * @throws IOException if an error occurred22   */23   public void doGet(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response)24       throws ServletException, IOException {25 26     response.setContentType("text/html");27     PrintWriter out = response.getWriter();28     out.println("<!DOCTYPE HTML PUBLIC \"-//W3C//DTD HTML 4.01 Transitional//EN\">");29     out.println("<HTML>");30     out.println(" <HEAD><TITLE>A Servlet</TITLE></HEAD>");31     out.println(" <BODY>");32     out.print("  This is ");33     out.print(this.getClass());34     out.println(", using the GET method");35     out.println(" </BODY>");36     out.println("</HTML>");37     out.flush();38     out.close();39   }40 41   /**42   * The doPost method of the servlet. <br>43   *44   * This method is called when a form has its tag value method equals to post.45   * 46   * @param request the request send by the client to the server47   * @param response the response send by the server to the client48   * @throws ServletException if an error occurred49   * @throws IOException if an error occurred50   */51   public void doPost(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response)52       throws ServletException, IOException {53 54     response.setContentType("text/html");55     PrintWriter out = response.getWriter();56     out.println("<!DOCTYPE HTML PUBLIC \"-//W3C//DTD HTML 4.01 Transitional//EN\">");57     out.println("<HTML>");58     out.println(" <HEAD><TITLE>A Servlet</TITLE></HEAD>");59     out.println(" <BODY>");60     out.print("  This is ");61     out.print(this.getClass());62     out.println(", using the POST method");63     out.println(" </BODY>");64     out.println("</HTML>");65     out.flush();66     out.close();67   }68 69 }
复制代码

  这些代码都是Eclipse自动生成的,而web.

五、Servlet开发注意细节

5.1、Servlet访问URL映射配置

  由于客户端是通过URL地址访问web服务器中的资源,所以Servlet程序若想被外界访问,必须把servlet程序映射到一个URL地址上,这个工作在web.  <servlet>元素用于注册Servlet,它包含有两个主要的子元素:<servlet-name>和<servlet-class>,分别用于设置Servlet的注册名称和Servlet的完整类名。
一个<servlet-mapping>元素用于映射一个已注册的Servlet的一个对外访问路径,它包含有两个子元素:<servlet-name>和<url-pattern>,分别用于指定Servlet的注册名称和Servlet的对外访问路径。例如:

复制代码
1  <servlet>2   <servlet-name>ServletDemo1</servlet-name>3   <servlet-class>gacl.servlet.study.ServletDemo1</servlet-class>4  </servlet>5 6  <servlet-mapping>7   <servlet-name>ServletDemo1</servlet-name>8   <url-pattern>/servlet/ServletDemo1</url-pattern>9  </servlet-mapping>
复制代码

  同一个Servlet可以被映射到多个URL上,即多个<servlet-mapping>元素的<servlet-name>子元素的设置值可以是同一个Servlet的注册名。 例如:

复制代码
 1 <servlet> 2   <servlet-name>ServletDemo1</servlet-name> 3   <servlet-class>gacl.servlet.study.ServletDemo1</servlet-class> 4  </servlet> 5 6  <servlet-mapping> 7   <servlet-name>ServletDemo1</servlet-name> 8   <url-pattern>/servlet/ServletDemo1</url-pattern> 9  </servlet-mapping>10 <servlet-mapping>11   <servlet-name>ServletDemo1</servlet-name>12   <url-pattern>/1.htm</url-pattern>13  </servlet-mapping>14  <servlet-mapping>15   <servlet-name>ServletDemo1</servlet-name>16   <url-pattern>/2.jsp</url-pattern>17  </servlet-mapping>18  <servlet-mapping>19   <servlet-name>ServletDemo1</servlet-name>20   <url-pattern>/3.php</url-pattern>21  </servlet-mapping>22  <servlet-mapping>23   <servlet-name>ServletDemo1</servlet-name>24   <url-pattern>/4.ASPX</url-pattern>25  </servlet-mapping>
复制代码

  通过上面的配置,当我们想访问名称是ServletDemo1的Servlet,可以使用如下的几个地址去访问:

  http://localhost:8080/JavaWeb_Servlet_Study_20140531/servlet/ServletDemo1

  http://localhost:8080/JavaWeb_Servlet_Study_20140531/1.htm

  http://localhost:8080/JavaWeb_Servlet_Study_20140531/2.jsp

  http://localhost:8080/JavaWeb_Servlet_Study_20140531/3.php

  http://localhost:8080/JavaWeb_Servlet_Study_20140531/4.ASPX

  ServletDemo1被映射到了多个URL上。

5.2、Servlet访问URL使用*通配符映射  

在Servlet映射到的URL中也可以使用*通配符,但是只能有两种固定的格式:一种格式是"*.扩展名",另一种格式是以正斜杠(/)开头并以"/*"结尾。例如:

  

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1 <servlet>2   <servlet-name>ServletDemo1</servlet-name>3   <servlet-class>gacl.servlet.study.ServletDemo1</servlet-class>4  </servlet>5 6  <servlet-mapping>7   <servlet-name>ServletDemo1</servlet-name>8  <url-pattern>/*</url-pattern>
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  *可以匹配任意的字符,所以此时可以用任意的URL去访问ServletDemo1这个Servlet,如下图所示:

  

对于如下的一些映射关系:
  Servlet1 映射到 /abc/*
  Servlet2 映射到 /*
  Servlet3 映射到 /abc
  Servlet4 映射到 *.do
问题:
  当请求URL为“/abc/a.html”,“/abc/*”和“/*”都匹配,哪个servlet响应
      Servlet引擎将调用Servlet1。
  当请求URL为“/abc”时,“/abc/*”和“/abc”都匹配,哪个servlet响应
      Servlet引擎将调用Servlet3。
  当请求URL为“/abc/a.do”时,“/abc/*”和“*.do”都匹配,哪个servlet响应
      Servlet引擎将调用Servlet1。
  当请求URL为“/a.do”时,“/*”和“*.do”都匹配,哪个servlet响应
      Servlet引擎将调用Servlet2。
  当请求URL为“/xxx/yyy/a.do”时,“/*”和“*.do”都匹配,哪个servlet响应
      Servlet引擎将调用Servlet2。
  匹配的原则就是"谁长得更像就找谁"

5.3、Servlet与普通Java类的区别  

  Servlet是一个供其他Java程序(Servlet引擎)调用的Java类,它不能独立运行,它的运行完全由Servlet引擎来控制和调度。
  针对客户端的多次Servlet请求,通常情况下,服务器只会创建一个Servlet实例对象,也就是说Servlet实例对象一旦创建,它就会驻留在内存中,为后续的其它请求服务,直至web容器退出,servlet实例对象才会销毁。
  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。

  如果在<servlet>元素中配置了一个<load-on-startup>元素,那么WEB应用程序在启动时,就会装载并创建Servlet的实例对象、以及调用Servlet实例对象的init()方法。
    举例:
    <servlet>
        <servlet-name>invoker</servlet-name>
        <servlet-class>
            org.apache.catalina.servlets.InvokerServlet
        </servlet-class>
        <load-on-startup>1</load-on-startup>
    </servlet>

  用途:为web应用写一个InitServlet,这个servlet配置为启动时装载,为整个web应用创建必要的数据库表和数据。

5.4、缺省Servlet

  如果某个Servlet的映射路径仅仅为一个正斜杠(/),那么这个Servlet就成为当前Web应用程序的缺省Servlet。
  凡是在web.复制代码

 1 <servlet> 2   <servlet-name>ServletDemo2</servlet-name> 3   <servlet-class>gacl.servlet.study.ServletDemo2</servlet-class> 4   <load-on-startup>1</load-on-startup> 5  </servlet> 6  7  <!-- 将ServletDemo2配置成缺省Servlet --> 8  <servlet-mapping> 9   <servlet-name>ServletDemo2</servlet-name>10   <url-pattern>/</url-pattern>11  </servlet-mapping>
复制代码

  当访问不存在的Servlet时,就使用配置的默认Servlet进行处理,如下图所示:

  

  在<tomcat的安装目录>\conf\web.复制代码

 1   <servlet> 2     <servlet-name>default</servlet-name> 3     <servlet-class>org.apache.catalina.servlets.DefaultServlet</servlet-class> 4     <init-param> 5       <param-name>debug</param-name> 6       <param-value>0</param-value> 7     </init-param> 8     <init-param> 9       <param-name>listings</param-name>10       <param-value>false</param-value>11     </init-param>12     <load-on-startup>1</load-on-startup>13   </servlet>14 15 <!-- The mapping for the default servlet -->16   <servlet-mapping>17     <servlet-name>default</servlet-name>18     <url-pattern>/</url-pattern>19   </servlet-mapping>
复制代码

  当访问Tomcat服务器中的某个静态HTML文件和图片时,实际上是在访问这个缺省Servlet。

5.5、Servlet的线程安全问题

  当多个客户端并发访问同一个Servlet时,web服务器会为每一个客户端的访问请求创建一个线程,并在这个线程上调用Servlet的service方法,因此service方法内如果访问了同一个资源的话,就有可能引发线程安全问题。例如下面的代码:

不存在线程安全问题的代码:

复制代码
 1 package gacl.servlet.study; 2 3 import java.io.IOException; 4 5 import javax.servlet.ServletException; 6 import javax.servlet.http.HttpServlet; 7 import javax.servlet.http.HttpServletRequest; 8 import javax.servlet.http.HttpServletResponse; 9 10 public class ServletDemo3 extends HttpServlet {11 12   13   public void doGet(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response)14       throws ServletException, IOException {15     16     /**17     * 当多线程并发访问这个方法里面的代码时,会存在线程安全问题吗18     * i变量被多个线程并发访问,但是没有线程安全问题,因为i是doGet方法里面的局部变量,19     * 当有多个线程并发访问doGet方法时,每一个线程里面都有自己的i变量,20     * 各个线程操作的都是自己的i变量,所以不存在线程安全问题21     * 多线程并发访问某一个方法的时候,如果在方法内部定义了一些资源(变量,集合等)22     * 那么每一个线程都有这些东西,所以就不存在线程安全问题了23     */24     int i=1;25     i++;26     response.getWriter().write(i);27   }28 29   public void doPost(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response)30       throws ServletException, IOException {31     doGet(request, response);32   }33 34 }
复制代码

存在线程安全问题的代码:

复制代码
 1 package gacl.servlet.study; 2 3 import java.io.IOException; 4 5 import javax.servlet.ServletException; 6 import javax.servlet.http.HttpServlet; 7 import javax.servlet.http.HttpServletRequest; 8 import javax.servlet.http.HttpServletResponse; 9 10 public class ServletDemo3 extends HttpServlet {11 12   int i=1;13   public void doGet(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response)14       throws ServletException, IOException {15     16     i++;17     try {18       Thread.sleep(1000*4);19     } catch (InterruptedException e) {20       e.printStackTrace();21     }22     response.getWriter().write(i+"");23   }24 25   public void doPost(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response)26       throws ServletException, IOException {27     doGet(request, response);28   }29 30 }
复制代码

  把i定义成全局变量,当多个线程并发访问变量i时,就会存在线程安全问题了,如下图所示:同时开启两个浏览器模拟并发访问同一个Servlet,本来正常来说,第一个浏览器应该看到2,而第二个浏览器应该看到3的,结果两个浏览器都看到了3,这就不正常。

  

  线程安全问题只存在多个线程并发操作同一个资源的情况下,所以在编写Servlet的时候,如果并发访问某一个资源(变量,集合等),就会存在线程安全问题,那么该如何解决这个问题呢?

先看看下面的代码:

复制代码
 1 package gacl.servlet.study; 2 3 import java.io.IOException; 4 5 import javax.servlet.ServletException; 6 import javax.servlet.http.HttpServlet; 7 import javax.servlet.http.HttpServletRequest; 8 import javax.servlet.http.HttpServletResponse; 9 10 11 public class ServletDemo3 extends HttpServlet {12 13   int i=1;14   public void doGet(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response)15       throws ServletException, IOException {16     /**17     * 加了synchronized后,并发访问i时就不存在线程安全问题了,18     * 为什么加了synchronized后就没有线程安全问题了呢?19     * 假如现在有一个线程访问Servlet对象,那么它就先拿到了Servlet对象的那把锁20     * 等到它执行完之后才会把锁还给Servlet对象,由于是它先拿到了Servlet对象的那把锁,21     * 所以当有别的线程来访问这个Servlet对象时,由于锁已经被之前的线程拿走了,后面的线程只能排队等候了22     * 23     */24     synchronized (this) {//在java中,每一个对象都有一把锁,这里的this指的就是Servlet对象25       i++;26       try {27         Thread.sleep(1000*4);28       } catch (InterruptedException e) {29         e.printStackTrace();30       }31       response.getWriter().write(i+"");32     }33     34   }35 36   public void doPost(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response)37       throws ServletException, IOException {38     doGet(request, response);39   }40 41 }
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  现在这种做法是给Servlet对象加了一把锁,保证任何时候都只有一个线程在访问该Servlet对象里面的资源,这样就不存在线程安全问题了,如下图所示:

  

  这种做法虽然解决了线程安全问题,但是编写Servlet却万万不能用这种方式处理线程安全问题,假如有9999个人同时访问这个Servlet,那么这9999个人必须按先后顺序排队轮流访问。

  针对Servlet的线程安全问题,Sun公司是提供有解决方案的:让Servlet去实现一个SingleThreadModel接口,如果某个Servlet实现了SingleThreadModel接口,那么Servlet引擎将以单线程模式来调用其service方法。
  查看Sevlet的API可以看到,SingleThreadModel接口中没有定义任何方法和常量,在Java中,把没有定义任何方法和常量的接口称之为标记接口,经常看到的一个最典型的标记接口就是"Serializable",这个接口也是没有定义任何方法和常量的,标记接口在Java中有什么用呢?主要作用就是给某个对象打上一个标志,告诉JVM,这个对象可以做什么,比如实现了"Serializable"接口的类的对象就可以被序列化,还有一个"Cloneable"接口,这个也是一个标记接口,在默认情况下,Java中的对象是不允许被克隆的,就像现实生活中的人一样,不允许克隆,但是只要实现了"Cloneable"接口,那么对象就可以被克隆了。

  让Servlet实现了SingleThreadModel接口,只要在Servlet类的定义中增加实现SingleThreadModel接口的声明即可。  
  对于实现了SingleThreadModel接口的Servlet,Servlet引擎仍然支持对该Servlet的多线程并发访问,其采用的方式是产生多个Servlet实例对象,并发的每个线程分别调用一个独立的Servlet实例对象
  实现SingleThreadModel接口并不能真正解决Servlet的线程安全问题,因为Servlet引擎会创建多个Servlet实例对象,而真正意义上解决多线程安全问题是指一个Servlet实例对象被多个线程同时调用的问题。事实上,在Servlet API 2.4中,已经将SingleThreadModel标记为Deprecated(过时的)。