Java Web之Servlet技术

1、Servlet基础

　　针对Servlet技术开发，Sun公司提供了一些列接口和类，其中最重要的是javax.servlet.Servlet接口，两个重要的包是javax.servlet和javax.servlet.http，Servlet就是一种实现了Servlet接口的类，它由Web容器（Tomcat/Jetty等）负责调用并创建，用于接收和响应用户请求。Servlet接口中定义了5个抽象方法：

方法	功能
void init(ServletConfig config)	负责Servlet初始化工作，容器在创建好Servlet对象后就调用此方法。该方法接受一个 ServletConfig 类参数，Servlet容器通过这个参数向Servlet传递配置信息
ServletConfig getServletConfig()	返回容器调用init(ServletConfig config)时传递的ServletConfig 对象
void service(ServletRequest req, ServletResponse res)	负责响应用户的请求，当接收到客户端访问Servlet对象的请求时就会调用此方法。容器会构造一个ServletRequest和ServletResponse对象作为参数传递到该方法中，在该方法中通过ServletRequest对象获取请求信息，对请求处理完成后，通过 ServletResponse对象设置响应消息
String getServletInfo()	返回一个字符串，包含Servlet信息。注意，该方法自己需要重定义，在GenericServlet 类中该方法返回空字符串
void destroy()	负责释放Servlet对象占用的资源，当Servlet对象被销毁时，容器会调用该函数

Servlet顶层类结构如下所示：

2、第一个Servlet程序

　　新建一个Java Web工程，然后新建Hello类，Hello.java源码如下：

package zzz;

import java.io.IOException;
import java.io.PrintWriter;

import javax.servlet.http.HttpServlet;
import javax.servlet.http.HttpServletRequest;
import javax.servlet.http.HttpServletResponse;

public class Hello extends HttpServlet {
    @Override
    public void doGet(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response) throws IOException {
        // 设置响应消息编码
        response.setContentType("text/html;charset=utf-8");
        PrintWriter out = response.getWriter();
        out.println("Hello World");
    }
    
    @Override
    public void doPost(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response) throws IOException {
        this.doGet(request, response);
    }
}

　　配置文件web.xml如下：

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<web-app xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance" 
    xmlns="http://xmlns.jcp.org/xml/ns/javaee" 
    xsi:schemaLocation="http://xmlns.jcp.org/xml/ns/javaee http://xmlns.jcp.org/xml/ns/javaee/web-app_3_1.xsd" id="WebApp_ID" version="3.1">
    <display-name>zzz</display-name>

  <servlet> <!-- 注册Servlet -->
      <servlet-name>Hello</servlet-name> <!-- 指定Servlet名称 -->
      <servlet-class>zzz.Hello</servlet-class> <!-- 指定Servlet完整类名 -->
  </servlet>
  <servlet-mapping> <!-- 映射Servlet对外访问路径 -->
      <servlet-name>Hello</servlet-name> <!-- 指定Servlet名称 -->
      <url-pattern>/hello</url-pattern> <!-- 指定访问Servlet的虚拟路径 -->
  </servlet-mapping>
</web-app>

　　启动运行浏览器显示如下：

3、Servlet生命周期

　　Servlet生命周期大致分为3个阶段，初始化阶段、运行阶段和销毁阶段。以下是各个阶段详细说明：

初始化阶段：客户端向Servlet容器发出请求访问Servlet时，容器首先解析请求，查看内存中是否有该Servlet对象，如果有直接使用；否则创建该Servlet对象，然后调用init()方法，注意，Servlet整个声明周期中，init()只会调用一次
运行阶段：这个是Servlet最重要的阶段，此阶段容器会构造一个ServletRequest和ServletResponse对象作为参数传递到Servlet的service()方法中。对于Servlet的每一次访问，Servlet容器都会调用一次service()方法，service()方法在Servlet整个生命周期中会被调用多次
销毁阶段：当服务器关闭或者Web应用被移除出容器时，会进入到此阶段，此时会调用destroy()方法，整个生命周期中destroy()方法只会被调用一次

　　在客户端首次访问Servlet时，容器会创建该Servlet对象，但是有时希望Servlet对象在Tomcat启动时跟随启动，这怎么处理呢？此时，只需要在web.xml中使用<load-on-startup>元素即可，示例配置如下：

<servlet>
      <servlet-name>Hello</servlet-name>
      <servlet-class>zzz.Hello</servlet-class>
    <!-- 自动加载servlet程序 -->
    <load-on-startup>1</load-on-startup> 
  </servlet>
  <servlet-mapping>
      <servlet-name>Hello</servlet-name>
      <url-pattern>/hello</url-pattern>
  </servlet-mapping>

4、ServletConfig和ServletContext

ServletConfig接口

　　Servlet运行期间，如果需要一些辅助信息，例如文件编码、使用Servlet的公司等，这些信息可以在web.xml中使用<init-param>元素进行配置，当Tomcat初始化一个Servlet时，会将该Servlet配置信息封装成一个ServletConfig对象通过init(ServletConfig config)传递到Servlet。ServletConfig定义了一系列获取配置信息的方法：

方法	功能
String getServletName()	返回Servlet名字，即web.xml中<servlet-name>中的值
ServletContext getServletContext()	返回代表当前Web应用的ServletContext对象
String getInitParameter(String name)	根据参数名返回对应的参数值，如果未找到返回null
Enumeration<String> getInitParameterNames()	返回一个Enumeration对象，其中包含所有的初始化参数

　　接下来以getInitParameter()为例，讲解该方法使用示例：

web.xml配置文件如下：

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<web-app xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance" 
    xmlns="http://xmlns.jcp.org/xml/ns/javaee" 
    xsi:schemaLocation="http://xmlns.jcp.org/xml/ns/javaee http://xmlns.jcp.org/xml/ns/javaee/web-app_3_1.xsd" id="WebApp_ID" version="3.1">
    <display-name>zzz</display-name>

  <servlet>
      <servlet-name>Hello</servlet-name>
      <servlet-class>zzz.Hello</servlet-class>
      <init-param>
          <param-name>company</param-name>
          <param-value>dahua</param-value>
      </init-param>
  </servlet>
  <servlet-mapping>
      <servlet-name>Hello</servlet-name>
      <url-pattern>/hello</url-pattern>
  </servlet-mapping>
</web-app>

Hello.java文件如下：

package zzz;

import java.io.IOException;
import java.io.PrintWriter;

import javax.servlet.ServletConfig;
import javax.servlet.http.HttpServlet;
import javax.servlet.http.HttpServletRequest;
import javax.servlet.http.HttpServletResponse;

public class Hello extends HttpServlet {
    @Override
    public void doGet(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response) throws IOException {
        // 设置响应消息编码
        response.setContentType("text/html;charset=utf-8");
        PrintWriter out = response.getWriter();
        
        ServletConfig config = this.getServletConfig();
        String param = config.getInitParameter("company");
        out.println("company: " + param);
    }
    
    @Override
    public void doPost(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response) throws IOException {
        this.doGet(request, response);
    }
}

ServletContext接口

　　当Servlet容器启动时，会为每一个Web应用创建一个唯一的ServletContext对象代表当前Web应用，该对象不仅封装了该Web应用的所有信息，而且实现了多个Servlet对象间的数据共享。在web.xml中不仅可以配置Servlet的初始化信息，还可以配置整个Web应用的初始化信息，配置方式如下所示：

<context-param>
    <param-name>name</param-name>
    <param-value>luoxn28</param-value>
</context-param>
<context-param>
    <param-name>company</param-name>
    <param-value>dahua</param-value>
</context-param>

　　注意：一个<context-param>元素里只能有一个<param-name>和<param-value>，上面的配置在web.xml中<web-app>下配置。Hello.java文件如下：

package zzz;

import java.io.IOException;
import java.io.PrintWriter;
import java.util.Enumeration;

import javax.servlet.ServletContext;
import javax.servlet.http.HttpServlet;
import javax.servlet.http.HttpServletRequest;
import javax.servlet.http.HttpServletResponse;

public class Hello extends HttpServlet {
    @Override
    public void doGet(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response) throws IOException {
        // 设置响应消息编码
        response.setContentType("text/html;charset=utf-8");
        PrintWriter out = response.getWriter();
        
        ServletContext context = this.getServletContext();
        Enumeration<String> paramNames = context.getInitParameterNames();
        while (paramNames.hasMoreElements()) {
            String name = paramNames.nextElement();
            String value = context.getInitParameter(name);
            out.println(name + ": " + value + "<br/>");
        }
    }
    
    @Override
    public void doPost(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response) throws IOException {
        this.doGet(request, response);
    }
}

　　由于一个Web应用中所有Servlet共享一个ServletContext对象，所以ServletContext对象的域属性可以被Web应用中所有的Servlet访问。在ServletContext接口中定义了分别增加、删除、设置ServletContext域属性的4个方法：

方法	功能
Object getAttribute(String name)	根据指定参数获取一个匹配的域属性值
Enumeration<String> getAttributeNames()	返回一个Enumeration对象，包含所有存放在ServletContext中所有域属性名
void setAttribute(String name, Object object)	设置ServletContext域属性值，name-域属性名，object-域属性值
void removeAttribute(String name)	根据指定的域属性名从ServletContext中移除域属性

　　通过以上方法就可以实现多个Servlet间共享数据，这个具体实例就不贴代码了，网上可参考的资料很多，比如可以点击javaweb学习总结(六)——Servlet开发(二)。

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