Servlet 生命周期、工作原理

一. Servlet 生命周期

1. servlet 加载--->实例化--->服务--->销毁。
2. init（）：在Servlet的生命周期中，仅执行一次init()方法。它是在服务器装入Servlet时执行的，负责初始化Servlet对象。可以配置服务器，以在启动服务器或客户机首次访问Servlet时装入Servlet。无论有多少客户机访问Servlet，都不会重复执行init（）。
3. service（）：它是Servlet的核心，负责响应客户的请求。每当一个客户请求一个HttpServlet对象，该对象的Service()方法就要调用，而且传递给这个方法一个“请求”（ServletRequest）对象和一个“响应”（ServletResponse）对象作为参数。在HttpServlet中已存在Service()方法。默认的服务功能是调用与HTTP请求的方法相应的do功能。
4. destroy（）： 仅执行一次，在服务器端停止且卸载Servlet时执行该方法。当Servlet对象退出生命周期时，负责释放占用的资源。一个Servlet在运行service()方法时可能会产生其他的线程，因此需要确认在调用destroy()方法时，这些线程已经终止或完成。

Tomcat 与 Servlet 是如何工作的：

步骤：

1. Web Client 向Servlet容器（Tomcat）发出Http请求
2. Servlet容器接收Web Client的请求
3. Servlet容器创建一个HttpRequest对象，将Web Client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Web Client。

二. Servlet工作原理：

1、首先简单解释一下Servlet接收和响应客户请求的过程，首先客户发送一个请求，Servlet是调用service()方法对请求进行响应的，通过源代码可见，service()方法中对请求的方式进行了匹配，选择调用doGet,doPost等这些方法，然后再进入对应的方法中调用逻辑层的方法，实现对客户的响应。在Servlet接口和GenericServlet中是没有doGet（）、doPost（）等等这些方法的，HttpServlet中定义了这些方法，但是都是返回error信息，所以，我们每次定义一个Servlet的时候，都必须实现doGet或doPost等这些方法。

2、每一个自定义的Servlet都必须实现Servlet的接口，Servlet接口中定义了五个方法，其中比较重要的三个方法涉及到Servlet的生命周期，分别是上文提到的init(),service(),destroy()方法。GenericServlet是一个通用的，不特定于任何协议的Servlet,它实现了Servlet接口。而HttpServlet继承于GenericServlet，因此HttpServlet也实现了Servlet接口。所以我们定义Servlet的时候只需要继承HttpServlet即可。

3、Servlet接口和GenericServlet是不特定于任何协议的，而HttpServlet是特定于HTTP协议的类，所以HttpServlet中实现了service()方法，并将请求ServletRequest、ServletResponse 强转为HttpRequest 和 HttpResponse。

创建Servlet对象的时机：

1. Servlet容器启动时：读取web.xml配置文件中的信息，构造指定的Servlet对象，创建ServletConfig对象，同时将ServletConfig对象作为参数来调用Servlet对象的init方法。
2. 在Servlet容器启动后：客户首次向Servlet发出请求，Servlet容器会判断内存中是否存在指定的Servlet对象，如果没有则创建它，然后根据客户的请求创建HttpRequest、HttpResponse对象，从而调用Servlet 对象的service方法。
3. Servlet Servlet容器在启动时自动创建Servlet，这是由在web.xml文件中为Servlet设置的<load-on-startup>属性决定的。从中我们也能看到同一个类型的Servlet对象在Servlet容器中以单例的形式存在。

<servlet>
        <servlet-name>Init</servlet-name>
        <servlet-class>org.xl.servlet.InitServlet</servlet-class>
         <load-on-startup>1</load-on-startup>
</servlet>

三. Servlet的四个作用域

Servlet三大域对象解析、相信大家对Servlet的三大域都不陌生、它们分别是request、session、Application（ServletContext）、那么这些域作用是什么、在javaweb开发中Servlet三大域对象的应用（request、session、application（ServletContext））是必须要掌握的

1、PageContext

pageContent是PageContext类的实例、它提供了如下两个方法来访问page、request、session、application范围的变量

用处：与getAttribute()方法相对应、PageContext也提供了2个对应的setAttribute()方法、用于将指定变量放入page、request、session、application范围内

常用方法

　　1)每个应用只会创建一个唯一的，公用的ServletContext对象;

　　2)所有的客户端在访问服务器时都共享同一个ServletContext对象;

  5.场景:

　　ServletContext对象一般用于在多个客户端间共享数据时使用;

getAttribute(String name);//取得page范围内的name属性  
getAttribute(String name,int scope);//取得指定范围内的name属性　

其中scope可以是如下4个值

PageContext.PAGE_SCOPE：//对应于page范围

PageContext.REQUEST_SCOPE：//对应于request范围

PageContext.SESSION_SCOPE：//对应于session范围

PageContext.APPLICATION_SCOPE：//对应于application范围

　　

2、Request

request是表示一个请求、只要发出一个请求就会创建一个request、它的作用域：仅在当前请求中有效

用处：常用于服务器间同一请求不同页面之间的参数传递、常应用于表单的控件值传递

常用方法

request.setAttribute();
request.getAttribute();
request.removeAttribute();
request.getParameter();

　　

3、Session

服务器会为每个会话创建一个session对象、所以session中的数据可供当前会话中所有servlet共享

会话：用户打开浏览器会话开始、知道关闭浏览器会话才会结束、一次会话期间只会创建一个session对象

用处：常用于web开发中的登陆验证界面（当用户登录成功后浏览器分配其一个session键值对）

常用方法

session.setAttribute();
session.getAttribute();
session.removeAttribute();

　　获得session对象方法：

（1）在Servlet中：HttpSession session = request.getSession();

（2）由于session属于jsp九大内置对象之一、当然可以直接使用、例如：<%session.serAttribute("name","admin")%>

备注： session是服务器端对象、保存在服务器端、并且服务器可以将创建session后产生的sessionid通过一个cookie返回给客户端、以便下次验证、（session底层依赖于cookie）

4、Application（ServletContext）

作用范围：所有的用户都可以取得此信息、此信息在整个服务器上被保留、Application属性范围值、只要设置一次、则所有的网页窗口都可以取得数据、ServletContext在服务器启动时创建、在服务器关闭时销毁、一个JavaWeb应用只创建一个ServletContext对象

获取Application对象方法（Servlet中）：

ServletContext app01 = this.getServletContext();
app01.setAttribute("name", "kaixuan");    //设置一个值进去
ServletContext app02 = this.getServletContext();
app02.getAttribute("name");    //获取键值对 

ServletContext同属于JSP九大内置对象之一、故可以直接使用

备注：服务器只会创建一个ServletContext 对象、所以app01就是app02、通过app01设置的值当然可以通过app02获取

好了、关于Servlet三大域就讨论到这里、希望对大家有用

四. Servlet 单例多线程

Servlet如何处理多个请求访问？

Servlet容器默认是采用单实例多线程的方式处理多个请求的：

1.当web服务器启动的时候（或客户端发送请求到服务器时），Servlet就被加载并实例化(只存在一个Servlet实例)；

2.容器初始化化Servlet主要就是读取配置文件（例如tomcat,可以通过servlet.xml的<Connector>设置线程池中线程数目，初始化线程池通过web.xml,初始化每个参数值等等。

3.当请求到达时，Servlet容器通过调度线程(Dispatchaer Thread) 调度它管理下线程池中等待执行的线程（Worker Thread）给请求者；

4.线程执行Servlet的service方法；

5.请求结束，放回线程池，等待被调用； （注意：避免使用实例变量（成员变量），因为如果存在成员变量，可能发生多线程同时访问该资源时，都来操作它，照成数据的不一致，因此产生线程安全问题）

从上面可以看出：

第一：Servlet单实例，减少了产生servlet的开销；

第二：通过线程池来响应多个请求，提高了请求的响应时间；

第三：Servlet容器并不关心到达的Servlet请求访问的是否是同一个Servlet还是另一个Servlet，直接分配给它一个新的线程；如果是同一个Servlet的多个请求，那么Servlet的service方法将在多线程中并发的执行；

第四：每一个请求由ServletRequest对象来接受请求，由ServletResponse对象来响应该请求；