【Servlet】3：Servlet 的基本原理、Servlet对象的生命周期

﹏ヽ暗。殇╰゛Y 2023-09-23 16:18 136阅读 0赞

**目录**

第五章 | 动态资源与Servlet

| 章节概述

| Tomcat与Servlet的 原理、关系

Tomcat的基本构成编辑

Server处理HTTP请求

Connector内部架构分析

Container内部架构分析

Tomcat的执行流程小结

| Servlet 概述、接口实现

Servlet的基本概述

实现Servlet接口并通过URL访问：四大步骤

IDEA一键生成Servlet实现类

| Servlet对象的 周期与load-on-startup

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本文章属于后端全套笔记的第三部分

[（更新中）【后端入门到入土！】Java+Servlet+JDBC+SSM+SpringBoot+SpringCloud 基础入门\_m0\_57265007的博客-CSDN博客一篇文章，后端入门到入土。包含 Java基础+高级、MySQL、JDBC、Servlet、SSM、SpringBoot、SpringCloud、项目 的笔记。![favicon32.ico][]https://blog.csdn.net/m0\_57265007/article/details/127962617?csdn\_share\_tail=%7B%22type%22%3A%22blog%22%2C%22rType%22%3A%22article%22%2C%22rId%22%3A%22127962617%22%2C%22source%22%3A%22m0\_57265007%22%7D][Java_Servlet_JDBC_SSM_SpringBoot_SpringCloud _m0_57265007_-CSDN_ Java_MySQL_JDBC_Servlet_SSM_SpringBoot_SpringCloud_ _favicon32.ico_https_blog.csdn.net_m0_57265007_article_details_127962617_csdn_share_tail_7B_22type_22_3A_22blog_22_2C_22rType_22_3A_22article_22_2C_22rId_22_3A_22127962617_22_2C_22source_22_3A_22m0_57265007_22_7D]

## 第五章 | 动态资源与Servlet ##

### | 章节概述 ###

本章将学习

*  通过Tomcat的基本原理，引出Servlet的基本原理（理论基础）
 *  掌握Servlet在IDEA中创建其实现类、注册配置实现类到Tomcat、部署、访问的一系列步骤。同时学会使用IDEA快速生成Servlet类的敲门
 *  Servlet对象的生命周期、被创建的时机、load-on-time参数
 *  HttpServletRequest 解析HTTP请求并发送给服务器
 *  HttpServletResponse 响应HTTP请求
 *  多Servlet间数据共享
 *  多Servlet间调用规则

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### | Tomcat与Servlet的 原理、关系 ###

#### Tomcat的基本构成![ec653ac542f7447ca670bb8606ca647e.png][] ####

1、Tomcat中最顶层的容器是Server，代表着整个服务器，一个Server可以包含至少一个Service，用于具体提供服务。

2、Service主要包含两个部分：Connector和Container。 Tomcat 的心脏就是这两个组件，这两个组件的作用：Connector用于处理连接相关的事情，并提供Socket与Request和Response相关的转化;Container用于封装和管理Servlet，以及具体处理Request请求。

3、一个Tomcat中只有一个Server，一个Server可以包含多个Service，一个Service只有一个Container，但是可以有多个Connectors，因为一个服务可以有多个连接，如同时提供Http和Https链接，也可以提供向相同协议不同端口的连接。

4、多个 Connector 和一个 Container 就形成了一个 Service，有了 Service 就可以对外提供服务了，但是 Service 还要一个生存的环境，必须要有人能够给她生命、掌握其生死大权，那就非 Server 莫属了！所以整个 Tomcat 的生命周期由 Server 控制。另外，上述的包含关系或者说是父子关系，都可以在tomcat的conf目录下的server.xml配置文件中看出。

5、Server标签设置的端口号为8005（注意：Server标签的端口号8005用于监听Tomcat的Server接口；而Tomcat端口8080是用于监视来自外部的HTTP请求。两者是不一样的概念！），shutdown=”SHUTDOWN” ，表示在8005端口监听“SHUTDOWN”命令，如果接收到了就会关闭Tomcat。一个Server有一个Service，当然还可以进行配置，一个Service有多个，Service左边的内容都属于Container的，Service下边是Connector。

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#### **Server处理HTTP请求** ####

![6c97eb4cadf24dd684aa2e141f5ecdff.png][]

1.用户在浏览器中输入该网址，请求被发送到本机端口8080，被在那里监听的Coyote HTTP/1.1 Connector获得；

2.Connector把该请求交给它所在的Service的Engine（Container）来处理，并等待Engine的回应；

3.Engine获得请求localhost/test/index.jsp，匹配所有的虚拟主机Host；

4.Engine匹配到名为localhost的Host（即使匹配不到也把请求交给该Host处理，因为该Host被定义为该Engine的默认主机），名为localhost的Host获得请求/test/index.jsp，匹配它所拥有的所有Context。Host匹配到路径为/test的Context（如果匹配不到就把该请求交给路径名为“ ”的Context去处理）；

5.path=“/test”的Context获得请求/index.jsp，在它的mapping table中寻找出对应的Servlet。Context匹配到URL Pattern为\*.jsp的Servlet，对应于JspServlet类；

6.构造HttpServletRequest对象和HttpServletResponse对象，作为参数调用JspServlet的doGet()或doPost(),执行业务逻辑、数据存储等；

7.Context把执行完之后的HttpServletResponse对象返回给Host；

8.Host把HttpServletResponse对象返回给Engine；

9.Engine把HttpServletResponse对象返回Connector；

10.Connector把HttpServletResponse对象返回给客户Browser。

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#### Connector内部架构分析 ####

![85a85476bc64483c9fe0e777ce07964d.png][]

*  Connector用于接受请求并将请求封装成Request和Response，然后交给Container进行处理，Container处理完之后在交给Connector返回给客户端
 *  Connector就是使用ProtocolHandler来处理请求的，不同的ProtocolHandler代表不同的连接类型

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#### Container内部架构分析 ####

![eb446fc5c50749dface49f988ceac918.png][]

（1）Engine：引擎，用来管理多个站点，一个Service最多只能有一个Engine；

（2）Host：代表一个站点，也可以叫虚拟主机，通过配置Host就可以添加站点；

（3）Context：代表一个应用程序，对应着平时开发的一套程序，或者一个WEB-INF目录以及下面的web.xml文件；

（4）Wrapper：每一Wrapper封装着一个Servlet；

![4cbc8730ab974534b3aefc129f3636f9.png][]

Context和Host的区别是Context表示一个应用，我们的Tomcat中默认的配置下webapps下的每一个文件夹目录都是一个Context，其中ROOT目录中存放着主应用，其他目录存放着子应用，而整个webapps就是一个Host站点。

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#### **Tomcat的执行流程小结** ####

1.  首先，使用 startup 命令，Server标签的端口号8005监听到命令后，开启Tomcat服务器的服务
2.  客户端发起请求，Tomcat的8080端口收到请求，开始一系列的处理
3.  当一个请求发送到Tomcat之后，首先经过Service然后会交给Connector，Connector用于接收请求并将接收的请求封装为Request和Response来具体处理，Request和Response封装完之后再交由Container内的Servlet进行处理，Container处理完请求之后再返回给Connector，最后在由Connector通过Socket将处理的结果返回给客户端，这样整个请求的就处理完了！
4.  Connector最底层使用的是Socket来进行连接的，Request和Response是按照HTTP协议来封装的，所以Connector同时需要实现TCP/IP协议和HTTP协议！

*  最后总结一下：
    
    （1）Tomcat中只有一个Server，一个Server可以有多个Service（用于具体提供服务），一个Service可以有多个Connector（因为一个服务可以有多个连 接）和一个Container； （2） Server掌管着整个Tomcat的生死大权； （4）Service 是对外提供服务的； （5）Connector用于接受请求并将请求封装成Request和Response来具体处理； （6）Container用于封装和管理Servlet，以及具体处理request请求；

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### **| Servlet 概述、接口实现** ###

#### **Servlet的基本概述** ####

*  前面提到了，Servlet 是存在于 Tomcat中的Container中的Wrapper中的一个接口。对于程序员而言，无需深入Tomcat的底层实现。我们只需要知道：Javaweb开发，很大程度上就是在操作Tomcat中的Servlet接口：编写Servlet实现类的代码、在Tomcat的网站核心配置文件 web.xml中配置Servlet实现类对象和URL的映射关系等等……
 *  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运行于支持Java的应用服务器中。从原理上讲，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的作用：
    
     *  在Servlet规范中，指定【动态资源文件】开发步骤
     *  在Servlet规范中，指定Http服务器调用动态资源文件规则
     *  在Servlet规范中，指定Http服务器管理动态资源文件实例对象规则
 *  Tomcat服务器目录下lib文件有一个servlet-api.jar。这个就是Servlet接口的jar包~
 *  Servlet规范中，HTTP服务器（Tomcat）能调用的【动态资源文件】必须是一个Servlet接口实现类

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#### **实现Servlet接口并通过URL访问：四大步骤** ####

【前期准备】创建一个web Module

Step1.创建一个普通Java Module

![524e0ef06a7e4e07b17b7028f8710850.png][]

Step2.右键模块，添加WEB框架支持。点击确认，就创建好了一个网站

![d8119ac0ea6a4f1ea20641c65605b2f1.png][]

【Step1】编写一个类，实现HttpServlet接口

*  一般是继承Servlet接口已经写好的实现类HttpServlet，而不是直接 implements Servlet接口。目的是简化需要重写的方法数量，减少开发难度
 *  若没有导入Servlet类的Jar包，可以Ctrl+Alt+Shift+S 打开 Project Structure - Module - 对应Module。添加 Tomcat目录/lib 下的Servlet.jar

![a6c062b07e1e4358a5dae7c2f596e2e8.png][]

//src/controller/MyServlet.java
    public class MyServlet extends HttpServlet {
    }

【Step2】根据需要，重写HttpServlet的 doGet( ) 或 doPost( ) 方法

*  IDEA中快捷键：Ctrl+O 选择 doGet 和 doPost
 *  通过浏览器URL发送的请求都是GET请求，这里只重写GET即可（POST请求一般由前端method控制，或者重定向控制

【目录结构同Step1】

//src/controller/MyServlet.java
    public class MyServlet extends HttpServlet {
        @Override
        protected void doGet(HttpServletRequest req, HttpServletResponse resp) throws ServletException, IOException {
            //super.doGet(req, resp); 如果你是要彻底覆盖父类的doGet方法，不需要父类提供的功能，就可以删除super.doGet(req,resp);这一句
            System.out.println("这是Servlet的doGet方法");
        }
    
        @Override
        protected void doPost(HttpServletRequest req, HttpServletResponse resp) throws ServletException, IOException {
            //super.doPost(req, resp);
        }
    }

【Step3】在web.xml配置文件中，把开发好的java类注册到web服务器（Tomcat）

*  web.xml的作用主要是：指定对应Servlet实现类的路径、对象名、以及对象名对应URL的名字
 *  Servlet实现类的路径、对象名 写在 <servlet></sevlet> 里面
    
    Servlet实现类的对象名和URL的映射 写在 <servlet-mapping></servlet-mapping> 里面
    
    易错：<url-pattern>/web1</url-pattern> 中的**别名，一定要以 / 开头**！！！！

![54c67a7aac7c4724b7ec3def70c56e2e.png][]

<?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">
    
        
        
        <servlet>
            <servlet-name>MyServletName</servlet-name>
            <servlet-class>controller.MyServlet</servlet-class>
        </servlet>
        
        <servlet-mapping>
            <servlet-name>MyServletName</servlet-name>
            <url-pattern>/web1</url-pattern>
        </servlet-mapping>
        
    </web-app>

【Step4】把网站部署到web服务器（Tomcat）：运行 – 编辑配置 – 部署

部署步骤同 IDEATomcat 静态资源网站访问

然后部署后，进入浏览器访问即可

![ab1e07527115469aa95f9414671ea58f.png][]

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#### IDEA一键生成Servlet实现类 ####

*  在一键生成前，需要确保当前Mudule（Ctrl+Alt+Shift+S 打开Project Structure）导入了Servlet包

![0c52ec5203794f419fd983df35b385d6.png][]

右键，选择Servlet即可（注意Servlet的实现类所属包一般都是controller下）

*  若没有发现有Servlet选项，则还是建议你老老实实自己创建吧……反正也不麻烦。
 *  选项里没有Servlet的解决办法（不推荐使用，会破坏目录结构，仅作参考）[参考资料][Link 1]

![21173708a1ed4904a8757f016ac34cd2.png][]

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### **| Servlet对象的 周期与load-on-startup** ###

Servlet对象的生命周期

1.  网站中所有的Servlet接口实现类的实例对象，只能由Http服务器负责创建。开发人员不能手动创建Servlet接口实现类的实例对象
2.  在Http服务器运行期间，一个Servlet接口实现类只能被创建出一个实例对象，但是能被多次执行（即被URL访问多次）
3.  在Http服务器关闭后，自动将网站中所有的Servlet对象进行销毁

Servlet对象的创建时机 & load-on-startup配置参数

*  Servlet对象的创建时机（即初始化的时机）
    
     *  若没有在web.xml给对应的Servlet对象配置 load-on-startup 参数，则容器一般在第一次响应web请求时创建对象，会先检测该servlet是否初始化，如未初始化，则调用servlet的init()先初始化，初始化成功后，再响应请求。
     *  若配置了 load-on-startup 参数，servlet将在Tomcat启动startup后立即创建对应实现类对象，但只是调用servlet的init()方法，用以初始化该servlet相关的资源。初始化成功后，该servlet可响应web请求
 *  load-on-startup参数的作用
    
     *  标记容器是否在启动的时候就加载这个servlet。
     *  中间的数值必须是个整数。
     *  >=0时,表示容器在启动时就会初始化这个servlet类。数值越小优先级越高,加载的越早
        
        < 0时,表示当调用这个servlet类时才会将其实例化。
     *  如果我们在web.xml中设置了多个servlet的时候，可以使用load-on-startup来指定servlet的加载顺序，服务器会根据load-on-startup的大小依次对servlet进行初始化。不过即使我们将load-on-startup设置重复也不会出现异常，服务器会自己决定初始化顺序

验证 “Servlet对象只能被创建一次，但是能被多次调用” 和 验证load-on-startup确实能改变Servlet实现类的创建时机

*  init()方法可以理解为 Servlet实现类被创建时候的构造方法

![2f874ea09673420586a8c1757b085b5c.png][]

//src/controller/MyServlet.java
    public class MyServlet extends HttpServlet {
    
    	//可以重写 init 方法，这个init方法代表对象被创建时候调用初始化。
        @Override
        public void init() throws ServletException {
        	super.init();
            System.out.println("MyServlet对象被创建了");
        }
    
        @Override
        protected void doGet(HttpServletRequest req, HttpServletResponse resp) throws ServletException, IOException {
            //...
        }
    }

![21ed45831f8f4bd086a2b17c885de615.png][]

<?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">
    
        
        <servlet>
            <servlet-name>MyServletName</servlet-name>
            <servlet-class>controller.MyServlet</servlet-class>
            <load-on-startup>0</load-on-startup>
        </servlet>
        
        <servlet-mapping>
            <servlet-name>MyServletName</servlet-name>
            <url-pattern>/web1</url-pattern>
        </servlet-mapping>
    </web-app>

验证结果：

*  若该Servlet的web.xml配置中配置了 load-on-startup 参数为 >=0 的整数
    
     *  则点击运行Tomcat，发现立即输出了 “MyServlet对象被创建了”
     *  在网页URL中输入 /web1，发现输出了 “doGet中的代码执行结果”
     *  后续再多次在URL中访问 /web1，发现都可以输出doGet的执行结果，但是“MyServlet对象被创建了”再也没出现过
     *  上述现象说明Servlet对象只能被创建一次、但是可以被访问多次，
        
        且还说明了若load-on-startup参数>=0，则Servlet实现类对象会在Tomcat启动时被立即创建
 *  若该Servlet的web.xml配置中没配置 load-on-startup 参数
    
     *  则点击运行Tomcat，发现什么都没输出（代表Servlet对象还没被初始化，即对象还没被创建）
     *  在网页URL中第一次输入 /web1，发现输出了 “MyServlet对象被创建了” 和 “doGet中的代码执行结果”
     *  上述现象说明Servlet对象若配置了 load-on-startup 参数，则会在Tomcat启动的时候就立即被创建，否则只会等到第一次用到的时候才创建

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[Link 1]: https://blog.csdn.net/weixin_45518468/article/details/116902257
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