Java Web(八）--Servlet（一）

介绍

官网：Servlet 3.1 API Documentation - Apache Tomcat 8.0.53

为什么需要？

提出需求: 请用你现有的html css javascript，开发网站，比如可以让用户留言/购物/支付?

引入我们动态网页(能和用户交互)技术===>Servlet

是什么？

Servlet是Server Applet的简称，是用Java编写的服务器端程序，是JavaEE平台下的技术标准。其主要功能在于和浏览器交互并生成动态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，一般情况下，人们将Servlet理解为后者。

Servlet通常通过 HTTP（超文本传输协议）接收和响应来自 Web 客户端的请求。从原理上来讲，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是Tomcat的一个组件，Servlet的功能需要依赖一个servlet-api.jar，这个包是由Tomcat提供的，Tomcat在初始化Servlet时，首先读取web.xml文件，根据web.xml文件中的参数信息初始化ServletConfig、ServletContext对象，同时帮助我们创建HttpServletRequest和HttpServletResponse对象一并交给Servlet实例，此时，Servlet就具有了相关的功能。

Servlet技术的核心是Servlet，它是所有Servlet类必须直接或者间接实现的一个接口。在编写实现Servlet接口的类时，直接实现它，在扩展实现Servlet这个接口的类时，间接实现它。Servlet有三种实现方式：实现Servlet接口、继承抽象类GenericServlet、继承HttpServlet。

【Tomcat部分详见Java Web(七）__Tomcat(二）-CSDN博客和Java Web(七）__Tomcat(一）-CSDN博客】

注：

Servlet 类没有 main() 函数，不能独立运行，只能作为一个模块被载入到 Servlet 容器，然后由 Servlet 容器来实例化，并调用其中的方法；

一个动态页面对应一个 Servlet 类，开发一个动态页面就是编写一个 Servlet 类；【当用户请求到达时，Servlet 容器会根据配置文件（web.xml）来决定调用哪个类】

浏览器访问 Servlet 流程分析

注：

servlet3.0 前使用 web.xml
servlet3.0 版本以后(包括 3.0)支持注解，同时支持 web.xml。

Servlet的开发

实现Servlet接口__麻烦

需求：
1、开发一个 HelloServlet
2、当浏览器访问 http://localhost:8080/web 应用名/helloServlet 时，后台输出 "hiHelloServelt"

实现：

1、编写类HelloServlet，实现 Servlet 接口

1.创建javaweb工程，并配置好Tomcat
2.添加servlet.jar（在Tomcat/lib）到工程web/WEB-INF/lib中
3.在src 下包 com.hspedu.servlet.HelloServlet.java ，并实现Servlet接口

2、实现 service 方法，处理请求，并响应数据

package com.lhyedu.servlet;

import javax.servlet.*;
import javax.servlet.http.HttpServletRequest;
import java.io.IOException;

/**
 * 1. 开发一个Servlet 需要 实现Servlet接口
 * 2. 实现Servlet接口的方法5个
 */
public class HelloServlet02 implements Servlet {

    /**
     * 1.初始化 servlet
     * 2.当创建HelloServlet 实例时，会调用init方法
     * 3. 该方法只会被调用一次
     */
    @Override
    public void init(ServletConfig servletConfig) throws ServletException {
    }

    /**
     * 返回ServletConfig 也就是返回Servlet的配置
     */
    @Override
    public ServletConfig getServletConfig() {
        return null;
    }

    /**
     * 1. service方法处理浏览器的请求(包括get/post)
     * 2. 当浏览器每次请求Servlet时，就会调用一次service
     * 3. 当tomcat调用该方法时，会把http请求的数据封装成实现ServletRequest接口的request对象
     * 4. 通过servletRequest 对象，可以得到用户提交的数据
     * 5. servletResponse 对象可以用于返回数据给tomcat->浏览器
     */
    @Override
    public void service(ServletRequest servletRequest,
                        ServletResponse servletResponse) throws ServletException, IOException {
        HttpServletRequest httpServletRequest = (HttpServletRequest) servletRequest;
        String method = httpServletRequest.getMethod();
        if("GET".equals(method)) {
            doGet(); //用doGet() 处理GET请求
        } else if("POST".equals(method)) {
            doPost(); //用doPost() 处理POST请求
        }
    }

    /**
     * 用于响应get请求的
     */
    public void doGet() {
        System.out.println("doGet() 被调用..");
    }

    /**
     * 用于响应post请求的
     */
    public void doPost() {
        System.out.println("doPost() 被调用..");
    }

    /**
     * 返回servlet信息，使用较少
     */
    @Override
    public String getServletInfo() {
        return null;
    }

    /**
     * 1. 该方法是在servlet销毁时，被调用
     * 2. 只会调用一次
     */
    @Override
    public void destroy() {
        System.out.println("destroy() 被调用...");
    }
}

3、在 web.xml 中去配置 servlet 程序的访问地址，即：给hello.servlet提供对外访问的地址。

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<web-app xmlns="http://xmlns.jcp.org/xml/ns/javaee"
         xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"
         xsi:schemaLocation="http://xmlns.jcp.org/xml/ns/javaee http://xmlns.jcp.org/xml/ns/javaee/web-app_4_0.xsd"
         version="4.0">

    <!--web.xml主要用来配置该web应用使用到的Servlet-->
    <!-- 配置HelloServlet -->
    <!--servlet标签： 给tomcat配置Servlet程序-->

    <servlet>
        <!--servlet-name标签: 给Servlet程序取一个别名(程序员决定), 该名字唯一；一般跟写的Servlet类名相同-->
        <!--servlet-class标签：Servlet的全限定类名，即Servlet类的位置: Tomcat在反射生成该Servlet需要使用。-->
        <servlet-name>HelloServlet</servlet-name>
        <servlet-class>HelloServlet</servlet-class>

        <!--load-on-startup 表示在tomcat 启动时，会自动的加载servlet实例-->
        <!--<load-on-startup>1</load-on-startup>-->
    </servlet>

    <!--servlet-mapping标签： 给Servlet程序配置方位地址-->

    <servlet-mapping>
        <!--servlet-name标签：告诉服务器，当前配置的地址给哪个Servlet使用-->
        <!--url-pattern标签：对外提供访问Servlet的url地址：http://ip[域名]:port/工程路径/helloServlet
            取名是程序员决定的，相当于项目名。【/符号一定要加上】-->

        <servlet-name>HelloServlet</servlet-name>
        <url-pattern>/helloServlet</url-pattern>

    </servlet-mapping>

执行步骤：

【1】首先浏览器通过http://localhost:8080/servletDemo/helloServlet来找到web.xml中的url-pattern；

【2】匹配到url-pattern后，就会找到servlet的名字helloServlet；

【3】通过servlet-name找到servlet-class【即servlet的位置】，然后到其中找到对应的处理方式进行处理。

<load-on-startup>标签：

<load-on-startup>节点必须写在<servlet>节点的内部，且作为最后一个节点，取值必须是整数；
如果是大于等于0的整数：表示在服务器启动时就被创建并初始化。【避免第一次访问时被创建并初始化的，减少第一次访问的耗时】
如果有多个Servlet设置了<load-on-startup>节点的值，那么值越小越优先执行；
如果是负数则表示第一次被访问时创建并初始化，也就是默认情况，可以省略不写。

4、通过浏览器访问HelloServlet ，进行验证；

浏览器输入：http://localhost:8080/web/HelloServlet
服务后台输出： hi,helloservlet......

实现GenericServlet

GenericServlet做了如下工作：
• 提升init方法中原本是形参的servletConfig对象的作用域（成员变量 , 方便其他方法使用）
• init方法中还调用了一个init空参方法, 如果我们希望在servlet创建时做一些什么初始化操作，可以继承GenericServlet后，覆盖init空参方法
• 由于其他方法内也可以使用servletConfig, 于是写了一个getServletContext方法
• 但没有实现service()方法

实现HttpServlet类__推荐方式

示意图：

package com.hspedu.servlet;

import javax.servlet.*;
import javax.servlet.http.*;
import java.io.IOException;

public class OKServlet extends HttpServlet {
    @Override
    protected void doGet(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response) throws ServletException, IOException {
//可以写自己的业务处理代码
    }

    @Override
    protected void doPost(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response) throws ServletException, IOException {
//可以写自己的业务处理代码
    }
}

【1】热加载选项说明

on update action

表示当我们更新操作时, Tomcat 会自动更新类和资源
当jsp/html 文件修改时，可以生效；但是如果你修改的 java 文件，需要 Redepoly 才会生效。

on frame deactivation

表示 IDEA 失去焦点(比如最小化)，也会导致 jsp/html 发生更新
但是 java 修改了，还是需要 redeploy

【2】端口修改

只会影响到当前的项目，而不是去修改 server.xml。

DOS部署

在默认情况下，Tomcat 会自动加载 webapps 目录下的 JavaWeb 应用，并把它发布到名为 localhost 的虚拟主机中。

部署 JavaWeb 应用最快捷的方式：直接将 JavaWeb 应用的所有文件复制到 Tomcat 的 /webapps 目录下

运行方式：

开放式目录结构（只编译不打包）；在开发阶段采用，方便调试
打包文件（WAR 文件）：产品发布阶段时，应该将整个应用打包成 WAR 文件，再进行部署。Tomcat 启动时也会将 WAR 文件自动展开为开放式的目录结构。

开放式目录结构__部署步骤

1. 进入 Windows DOS 命令行窗口

使用快捷键 “Windows + R”，打开运行对话框
在对话框输入cmd，点击“确定”，进入 Windows 系统命令行窗口

2. 引入 javax.servlet 包

先在命令行中输入set classpath=，然后将 servlet-api.jar 文件拖进命令行内，回车执行。

命令：set classpath = path
- path 表示引入 jar 包的路径
- set classpath命令用来为当前窗口设置临时环境变量，只在当前窗口下有效。

3. 编译 Servlet

1）在命令提示符中使用 cd命令进入 MyServlet.java 所在的目录
2）使用 javac -encoding UTF-8 -d . MyServlet.java 命令进行编译
3）进入 MyServlet.java 文件所在的目录，可发现新增了编译后的目录和 .classes 字节码文件，即完成对 Servlet 的编译工作

4. 创建目录结构

依照 JavaWeb 应用的固定目录结构，在 Tomcat 中为该 Servlet 创建目录。

目录
- 在 Tomcat 的 webapps 目录中创建 servletDemo（web 应用的名字，由自己定义）文件夹；
- 在 servletDemo 文件夹内创建 WEB-INF 文件夹；
- 在 WEB-INF 内创建 classes 文件夹；
- 在 WEB-INF 内创建配置文件 web.xml（可以复制 \webapps\ROOT\WEB-INF 中的 web.xml 使用）

5. 将 Servlet 移动到 Tomcat 目录中

编译好的字节码和目录移动到 Tomcat\webapps\servletDemo\WEB-INF\classes 目录下

6. 配置 web.xml

对 webapps\servletDemo\WEB-INF 目录的 web.xml 中进行配置

7、访问

进入 Tomcat\bin 目录下双击 startup.bat，启动 Tomcat。
浏览器的地址栏中输入“http://localhost:8080/servletDemo/MyServlet”，访问 MyServlet

Servlet的生命周期

Servlet 的生命周期由 Servlet 容器管理；在 javax.servlet.Servlet 接口中定义3 个方法：init()、service()、destory()，它们分别在 Servlet 生命周期的不同阶段被 Servlet 容器调用。

【1】初始化阶段

Servlet 容器(比如: Tomcat)加载 Servlet，加载完成后，Servlet 容器会创建一个 Servlet 实例并调用init()方法，init()方法只会调用一次。

（1）加载和实例化Servlet

加载成功后，容器会通过反射对 Servlet 进行实例化【编写 Servlet 类时，需要一个无参构造方法】；

Servlet 容器装载 Servlet的情形：

当容器启动或首次请求某个 Servlet 时，容器会读取 web.xml 或 @WebServlet 中的配置信息，对指定的 Servlet 进行加载；
Servlet 重新装载时，浏览器再向 Servlet 发送请求的第 1 次；比如 tomcat 进行 redeploy；【redeploy 会销毁所有的Servlet 实例】。

通过在 web.xml 文件中添加<load-on-startup>1</load-on-startup>
 1 表示装载的顺序，默认值为0；

load-on-startup 是 web.xml 中的一个节点，是 servlet 元素的子元素，用来标记 Servlet 容器启动时是否初始化当前 Servlet，以及当前 Servlet 的初始化顺序

（2）调用init()方法初始化Servlet实例

在 Servlet 的整个生命周期内，init() 方法只能被调用一次。

初始化期间，Servlet 实例可以通过 ServletConfig 对象获取在 web.xml 或者 @WebServlet 中配置的初始化参数。

【2】处理浏览器请求阶段(service 方法)

当初始化完成后，Servlet 容器会将该实例保存在内存中，通过调用它的 service() 方法，为接收到的请求服务。

每收到一个 http 请求，服务器就会产生一个新的线程去处理；对于 Servlet 的每一次请求，Servlet 容器都会调用一次 service() 方法，并创建新的 ServletRequest 和 ServletResponse 对象；即 service() 方法在 Servlet 的整个生命周期中会被调用多次。

Servlet 容器接收到来自客户端请求时，容器会针对该请求分别创建一个 ServletRequst 对象和 ServletResponse 对象，将它们以参数的形式传入 service() 方法内，并调用该方法对请求进行处理；

ServletRequst 对象获取客户端的相关信息和请求信息；
ServletResponse 对象将响应信息进行包装，返回给客户端；
当 Servlet 容器将响应信息返回给客户端后，ServletRequst 对象与 ServletResponse 对象就会被销毁。

    @Override
    public void service(ServletRequest servletRequest, ServletResponse servletResponse) throws ServletException, IOException {
        //count值，在不断的累计，说明HelloServlet是单例的
         count++;
       //tomcat每处理一次http请求，就生成一个新的线程
        System.out.println("hi,helloservlet......" + count + Thread.currentThread().getId());
    }