Servlet

Servlet（Server Applet），全称Java Servlet，是用Java编写的服务器端程序。Servlet介于客户请求和服务器响应之间，用于处理客户请求和服务器响应，生成动态Web内容。狭义的Servlet是指Java语言实现的一个接口（规范），广义的Servlet是指任何实现了这个Servlet接口的类，通常将Servlet理解为后者。¹

实现Servlet

实现javax.servlet.Servlet接口
继承javax.servlet.GenericServlet抽象类

实现了Servlet和ServletConfig接口，有参的init方法是Servlet声明周期方法，一定会被Tomcat调用，如果需要编写初始化代码，不要重写有参init方法，而是无参init方法。
```
public void init(ServletConfig config) throws ServletException {
this.config = config;
this.init();
   }
```

继承javax.servlet.http.HttpServlet类

HttpServlet继承了GenericServlet，重写了service方法，强转了请求和响应对象，并根据Http请求方法调用对应的doGet和doPost方法。

通常继承HttpServlet类，重新doGet和doPost方法。

@Override
public void service(ServletRequest req, ServletResponse res)
    throws ServletException, IOException
{
    HttpServletRequest  request;
    HttpServletResponse response;
      
    if (!(req instanceof HttpServletRequest &&
            res instanceof HttpServletResponse)) {
        throw new ServletException("non-HTTP request or response");
    }
  
    request = (HttpServletRequest) req;
    response = (HttpServletResponse) res;
  
    service(request, response);
}

Servlet配置

<!-- 配置一个Servlet -->
<!-- Servlet的配置 -->
<servlet>
    <!-- 指定Servlet的内部名称，自定义，尽量有意义 -->
    <servlet-name>RequestServlet</servlet-name>
    <!-- Servlet的类路径 -->
    <servlet-class>com.ldy.servlet.RequestServlet</servlet-class>
</servlet>
<!-- Servlet的映射配置 -->
<servlet-mapping>
    <!-- Servlet的内部名称，和servlet标签的内部名称一致 -->
    <servlet-name>RequestServlet</servlet-name>
    <!-- Servlet的映射路径 -->
    <url-pattern>/servlet/request</url-pattern>
</servlet-mapping>

访问http://localhost:8080/项目名/资源名过程，Tomcat启动时，先加载webapps中每个应用的web.xml配置文件；通过Ip和端口找到Tomcat；通过项目名找到webapps下的目录；通过资源名，在web.xml中查找是否有匹配的url-pattern，如果有则通过servlet-name找到对应的servlet配置，如果找到则去除servlet-class，再通过反射构造相应对象并调用对应方法。

Servlet映射路径url-pattern，servlet-mapping可以配置多个url-pattern，以“/”字符开头，并以“/”结尾的字符串用于路径匹配，以“.”开头的字符串被用于扩展名匹配，不能同时使用两种匹配，如/user/*.action是非法的，当输入的URL被多个servlet标签匹配的时候，精确匹配优先，扩展名匹配优先级最低。²

Servlet缺省路径，<url-pattern>/</url-pattern>是在tomcat服务器内置的一个路径，在${CATALINA_HOME}\conf\web.xml中配置的，该路径对应DefaultServlet（缺省Servlet），用于解析web应用的静态资源文件。

Servlet自动加载，默认情况下，服务器在第一次访问Servlet时创建它，如果Servlet的构造方法或init方法中执行了较多的逻辑代码，将导致用户第一次访问Sevrlet的时候较慢，可以在web.xml中对Servlet配置load-on-startup，使服务器启动时就创建Servlet。

<servlet>
    <servlet-name>RequestServlet</servlet-name>
    <servlet-class>com.ldy.servlet.RequestServlet</servlet-class>
    <!-- 让Servlet对象自动加载 -->
    <load-on-startup>0</load-on-startup>
</servlet>

load-on-startup元素标记容器是否在启动的时候就加载这个Servlet；值是一个整数，表示Servlet应该被载入的顺序；当值为0或者大于0时，表示容器在应用启动时就加载并初始化这个Servlet；当值小于0或者没有指定时，则表示容器在该Servlet被选择时才会去加载；正数的值越小，该Servlet的优先级越高，应用启动时就越先加载；当值相同时，容器就会自己选择顺序来加载。³

Servlet生命周期

init，初始化阶段，创建完Servlet对象时调用，只调用一次
service，处理客户端请求阶段，每次发出请求时调用，调用n次
destroy，终止阶段，停止服务器时销毁Servlet对象，只调用一次⁴

Servlet类由开发者编写，但对象由服务器创建，并且由服务器调用相应的方法。

Servlet对象在Tomcat服务器是单实例多线程的，一个Servlet同时处理多个请求时，线程不安全效率高。因为Servlet是多线程的，所以当多个Servlet的线程同时访问了Servlet的共享数据，如成员变量，可能会引发线程安全问题，需要把使用到共享数据的代码块进行同步（synchronized关键字），而且尽量缩小同步代码块的范围，避免因为同步而导致并发效率降低，建议在Servlet类中尽量不要使用成员变量⁵。

HttpServletRequest对象

HttpServletRequest对象代表客户端的请求，当客户端通过HTTP协议访问服务器时，HTTP请求头中的所有信息都封装在这个对象中，开发人员通过这个对象的方法，可以获得客户这些信息⁶。

请求行：request.getMethod()、request.getRequestURI/getRequestURL()、request.getProtocol()

请求头：request.getHeader(“name”)、request.getHeaderNames()

请求体：request.getInputStream()

URL参数：request.getQueryString()

通用获取参数数据（GET或POST）：request.getParameter(“name”)、request.getParameterValues(“name”)、request.getParameterNames()⁷

请求参数乱码：request.setCharacterEncoding(“utf-8”)，只对Post请求有效。Get请求需要手动转码，但Tomcat8以后默认编码格式是utf-8，7之前的都是iso8859-1。⁸

HttpServletResponse对象

HttpServletResponse对象代表服务器的响应，这个对象中封装了向客户端发送数据、发送响应头，发送响应状态码的方法⁶。

响应行：response.setStatus()、response.sendError(404)

响应头：response.setHeader(“name”,”value”)

响应体：getOutputStream和getWriter方法分别用于得到输出二进制数据、输出文本数据的ServletOuputStream、Printwriter对象。这两个方法互相排斥，调用了其中的任何一个方法后，就不能再调用另一方法。

Servlet程序向ServletOutputStream或PrintWriter对象中写入的数据将被Servlet引擎从response里面获取，Servlet引擎将这些数据当作响应消息的正文，然后再与响应状态行和各响应头组合后输出到客户端。

Serlvet的service方法结束后，Servlet引擎将检查getWriter或getOutputStream方法返回的输出流对象是否已经调用过close方法，如果没有，Servlet引擎将调用close方法关闭该输出流对象。

getWriter是PrintWriter类型，所以它有缓冲区，缓冲区的默认大小为8KB。在响应数据没有输出8KB之前，数据都是存放在缓冲区中，而不会立刻发送到客户端。当Servlet执行结束后，服务器才会去刷新流，使缓冲区中的数据发送到客户端。如果希望响应数据马上发送给客户端，可以向流中写入大于8KB的数据或者调用response.flushBuffer()方法手动刷新缓冲区。

响应参数乱码：response.setContentType(“text/html;chartset=utf-8”)

ServletConfig

ServletConfig配置对象对应web.xml中元素，主要是用于加载Servlet的初始化参数，一个Web应用可以存在多个ServletConfig对象（一个Servlet对应一个ServletConfig对象）[^6]。

包含getInitParameter(String name)、getInitParameterNames()、getServletContext()、getServletName()等接口。

ServletContext

Servlet上下文对象，一个Web应用中只有一个ServletContext对象，用于在Servlet之间传递数据，在Tomcat启动时创建，Tomcat关闭时销毁⁶。

包含getContextPath()、getInitParameter(String name)、getInitParameterNames()、setAttribute(String name, Object object)、getAttribute(String name)、removeAttribute(String name)、getRequestDispatcher(String path)、getRealPath(String path)、getResourceAsStream(String path)等接口。

转发、重定向、包含

转发，context.getRequestDispatcher(context.getContextPath() + "/servlet/request").forward(req, resp);⁹

地址栏不会改变
转发只能转发到当前Web应用内的资源
转发过程中，可以把数据保存到request域对象中

重定向，resp.sendRedirect(contextPath + "/servlet/request?name=eric&age=21");

地址栏会改变，变成重定向后的地址
重定向可以跳转到当前Web应用，或其他Web应用，甚至是外部域名网站
不能在重定向的过程，把数据保存到request中，但可以在url中传递参数

包含，context.getRequestDispatcher(context.getContextPath() + "/servlet/request").include(req, resp);，转发不允许输出响应体，但包含可以，转发仍然可以设置响应头

web.xml详解

在${CATALINA_HOME}\conf\web.xml中的内容，相当于写到了每个项目的web.xml中，它是所有web.xml的父文件，定义了DefaultServlet、JspServlet、MIME类型、welcome-file-list等¹⁰。

Javaweb四大域对象、三大组件

四大域对象，PageContext、ServletRequest、HttpSession、ServletContext；三大组件，Servlet、Filter、Listener。

JCP、JSR与Servlet规范

JCP（Java Community Process），是一个由Oracle（曾经是sun）领导的，负责管理Java和接收各种Java Specification Requests的组织¹¹。

JSP（Java Specification Request），是Java的spec，JSR由加入JCP的那些大佬们投票决定，例如Servlet4.0 对应jsr369。

Servlet3.1规范：https://pan.baidu.com/s/11QOoYZW5Ly_0QRqmkAF-YQ，支持通过注解配置Servlet、Filter、Listener，简化web.xml配置，此外还支持异步请求处理，文件上传。¹²¹³¹⁴¹⁵

在JSP官网中寻址Servlet3.1规范：

维基百科Java Servlet ↩
servlet和filter的url-pattern匹配规则详细描述 ↩
[web.xml中n</load-on-satrt>作用](https://www.cnblogs.com/vanl/p/5756122.html) ↩
servlet生命周期 ↩
Java面试题：Servlet是线程安全的吗？ ↩
阿里云Code代码 ↩ ↩² ↩³
request.getParameterValues与request.getParameter的区别想搞清楚为什么前者返回的是数组 ↩
Tomcat7项目迁移到Tomcat8中文乱码问题 ↩
请求转发和URL重定向区别 ↩
关于web.xml配置的那些事儿 ↩
JCP、JSR与servlet规范 ↩
Servlet3.0@WebServlet注解 ↩
Servlet3.0的注解 ↩
servlet3新特性——异步请求处理 ↩
Servlet3.0学习总结(三)——基于Servlet3.0的文件上传 ↩