Web容器与Servlet

浏览数：46 / 时间：2015年06月09日

转自：http://www.360doc.com/content/10/0713/20/495229_38798294.shtml

Web服务器与Web应用层属于不容两个范畴，为了让他们两写作，首先应用中介方当制定Web应用与Web服务器进行协作的标准接口，Servlet就是其中一个主要的协议、接口。

Web应用与Web服务器进行协作的一系列标准Java接口，统称Java Servlet API。另外还有一些Servlet规范。Servlet规范把能够与发布和运行Java Web应用容器的Web服务器称为Servlet容器。

Servlet容器

Servlet规定的，相应客户请求访问特定Servlet流程如下：

1．客户端发出请求。

2．Servlet容器接收客户请求解析。

3．Servlet容器创建一个ServletRequest对象。

其中包含客户请求信息及其他关于客户的信息如请求头，请求正文，客户机的IP等。

4．容器创建一个ServletResponse对象。

5．容器调用客户请求的Servlet的service方法，并且把ServletRequest和ServletResponse作为参数传入。

6．Servlet从客户参数中获得客户请求信息。

7．Servlet利用ServletResponse对象来生产相应结果。

8．Servlet容器把Servlet生成的结果发给客户。

Tomcat工作模式

①　独立的Servlet容器

Tomcat作为独立的Web服务器来单独运行。

②　其他Web服务器进程内的Servlet容器

这种模式下，Tomcat与Web服务器插件和Servlet容器组件两部分。Web服务器插件在其他Web服务器进程的内部地址空间启动一个Java虚拟机，Servlet容器组件在此Java虚拟机中运行。如有Servlet请求，Web服务器插件获得此请求并转发给Servlet容器（JNI通信，Java本地调用接口）。

3 其他Web服务器进程外的Servlet容器

与上面类似，只是在Web服务器外部地址，启动一个Java虚拟机进程，转发用IPC通信机制，两个进程之间通信的一种机制。

Servlet容器

Servlet是Java WEB应用中最核心的组件，最常用：

1．请求对象ServletRequest和HttpServletResponse

2．响应对象ServletResponse、HttpServletResponse

3．Servlet配置对象，ServletConfig，容器初始化一个Servlet时，会向他提供一个ServletConfig对象，Servlet通过该对象来获取初始化参数信息以及ServletContext对象。

4．ServletContext对象：通过它来访问容器为当前Web应用提供的各种资源

主要由两个Java包组成，javax.servlet和javax.servlet.http前者定义了Servlet接口以及相关的通用接口和相关类，后者定义了与HTTP协议相关的。

Servlet接口

Servlet API的核心，所有的Servlet都必须实现这一接口，定义了5个方法，其中3个方法由容器来调用，容器会在Servlet生命周期的不同阶段调用特定方法。

1.Init

2.Service（ServletRequest req，ServletResponse res），响应客户请求，访问特定servlet对象时，调用service方法

3.destory():负责释放Servlet对象占用的资源，当Servlet对象结束生命周期时，容器会调用此方法

4.getServletConfig：返回一个ServletConfig对象。所有的servlet

5.getServletInfo：返回一个字符串，返回Servlet创建者，版本，版权信息等。

GenericServlet

抽象类，实现了Servlet接口，ServletConfig接口，Serializable接口。

这样所有的Servlet就通过SerletConfig接口，拥有了获得自己相关属性的方法：getInitParameter，getInitParameterNames。另外，还有getServletContext，也是实现Config接口需要实现的。

ServletConfig

<servlet-name>....</servlet-name>

<servlet-class>.....</servlet-class>

<init-param>

<param-name>....<param-name>

<param-value>....<param-value>

</init-param>

</servlet>

<servlet-mapping>

</servlet-mapping>

Servlet的init（ServletConfig config）方法有一个这个参数，它初始化一个servlet对象时，创建一个ServletConfig对象，包含了这个Servlet的初始化参数信息。

ServiceConfig还有一个当前的ServletContext对象关联的API.

从一个servlet被实例化后，对任何客户端在任何时候访问有效，但仅对本servlet有效，一个servlet的ServletConfig对象不能被另一个servlet访问。

getInitParameter（）/getInitParameter（String name），用来获得初始化参数，getServletContext

getServletName：返回SERVLET的名字即web xml中相应servlet元素<servlet-name>元素的值：

HttpServlet抽象类

GenericServlet的子类，虽然自定义，Servlet类可以GenericServlet，但一把都扩展HttpServlet类。它为HTTP的请求方式，分别实现相应的方法，doGet、doPost、doDelete，从源码上看，它实现了SERVLET接口的service（ServletRequest req，ServletResponse res）方法，并且重载了方法，service（HttpServiceRequest req，HttpServletResponse rep）。

Http协议请求方法功能介绍

private static final String METHOD_DELETE = "DELETE";
    private static final String METHOD_HEAD = "HEAD";
    private static final String METHOD_GET = "GET";
    private static final String METHOD_OPTIONS = "OPTIONS";
    private static final String METHOD_POST = "POST";
    private static final String METHOD_PUT = "PUT";
    private static final String METHOD_TRACE = "TRACE";

protected void service(HttpServletRequest req, HttpServletResponse resp)

throws ServletException, IOException

{

String method = req.getMethod();

if (method.equals(METHOD_GET)) {

long lastModified = getLastModified(req);

if (lastModified == -1) {

// servlet doesn‘t support if-modified-since, no reason

// to go through further expensive logic

doGet(req, resp);

} else {

long ifModifiedSince = req.getDateHeader(HEADER_IFMODSINCE);

if (ifModifiedSince < (lastModified / 1000 * 1000)) {

// If the servlet mod time is later, call doGet()

// Round down to the nearest second for a proper compare

// A ifModifiedSince of -1 will always be less

maybeSetLastModified(resp, lastModified);

doGet(req, resp);

} else {

resp.setStatus(HttpServletResponse.SC_NOT_MODIFIED);

}

} else if (method.equals(METHOD_HEAD)) {

long lastModified = getLastModified(req);

maybeSetLastModified(resp, lastModified);

doHead(req, resp);

} else if (method.equals(METHOD_POST)) {

doPost(req, resp);

} else if (method.equals(METHOD_PUT)) {

doPut(req, resp);

} else if (method.equals(METHOD_DELETE)) {

doDelete(req, resp);

} else if (method.equals(METHOD_OPTIONS)) {

doOptions(req,resp);

} else if (method.equals(METHOD_TRACE)) {

doTrace(req,resp);

} else {

// Note that this means NO servlet supports whatever

// method was requested, anywhere on this server.

String errMsg = lStrings.getString("http.method_not_implemented");

Object[] errArgs = new Object[1];

errArgs[0] = method;

errMsg = MessageFormat.format(errMsg, errArgs);

resp.sendError(HttpServletResponse.SC_NOT_IMPLEMENTED, errMsg);

}

ServletRequest 与HttpServletRequest

前者表示客户端请求参数，用它可以读取客户端请求数据的方法，比如getContentType、getLocalPort等。

后者是前者的子接口，它提供了读取HTTP请求中相关信息的方法，比如getMethod，getQueryString，HTTP请求中的查询字符串，？后面的内容。

本来，我们得自己去解析HTTP请求，然后做出回应，现在根据sun的servlet API来构建Servlet，则无需实现费力地解析如HTTP请求，这都有Servlet代劳，并封转为HttpServletRequest对象，Servlet只需要调用getXXX方法。

ServletResponse和HttpServletResponse

前者用来生产相应结果，它有一系列设置响应信息的setXXX方法，默认为text/plain，存文本，servlet通过servletResponse产生HTTP相应的正文部分。二进制用Servlet的getOutPutStream方法返回一个ServletOutputStream对象来输出二进制数据，getWrte方法返回一个PrintWrite对象，用来返回字符串形式的正为。

后者是前者的子接口，通过它来设置HTTP响应头，向客户端写cookie等，addHeader。addCookie。

另外，它还有一个静态的状态常量。

ServletContext

是Servlet与Servlet容器的接口，容器启动一个Web应用时，都为之创建一个唯一ServletContext对象，管理访问容器的各种资源，6个方法：

1．在web应用范围内共享数据的方法，setAttribute，getAttribute

2．访问当前Web应用的资源

3．访问Servlet容器中的其他Web应用。ServletContext getContext(java.lang.String uripath)

4．访问服务器端的文件系统资源，getRealPath，getResource

5．输出日志

ServletContext:对任何servlet，任何人在任何时间都有效，这才是真正全局的对象。

<web-app>
         .................
         <init-param>
             <param-name>charset</param-name>
             <param-value>GB2312</param-value>
         </init-param>
         .................
     </web-app>

Java Web的生命周期与Servlet生命周期

1．Web应用：3阶段，启动阶段、运行阶段、终止阶段

a) 启动：加载web.xml--------为web应用创建一个ServletContext对象-----初始化所有Filter-----对需要启动时就要初始化的Servlet初始化

b) 运行：最重要阶段，这时，所有Servlet处于待命阶段，随时响应请求，如果servlet未初始化，则先初始化，再调用servlet方法

c) 终止：销毁处于运行状态的servlet---销毁运行阶段的Filter-----销毁所有WEB应用相关的对象，如ServletCCotext，并且释放web应用占用的资源

2.Servlet生命周期：3个状态，初始化、运行、销毁

A初始化 claa文件读入内存------Servlet容器创建ServletConfig------包含了特别Servlet的初始化配置信息--------容器创建Servlet对象----调用Servlet对象的init(ServletConfig fig)

如果servlet被首次访问，会初始化，如果servlet设置了<load-on-startup>元素，则容器启动servlet应用时，就会初始化

B.运行阶段响应请求

C 销毁：web应用终止时，Servlet容器会调用所有servlet的destory方法，然后再销毁这些servlet对象，另外，还销毁与servlet关联的ServletConfig。

3.ServletContext与Web应用范围

ServletContext与Web应用有同样的生命周期，Web应用范围表示，由WEB应用的生命周期构成的时间段，WEB应用的生命周期内所有的Web组件集合，共享数据，可以在Wwb应用范围内存取共享，这可以通过ServletContext对象来实现，这就是setAttribute和removeAttrinut、getAttribute等。

4.ServletContextListener监听器

监听ServletContext的生命周期，实际上就是监听Web应用的生命周期

contextInitialized、contextDestoryed事件，这可以用来实现初始化、销毁的时候，一些持久化存储（下载/上传/图像/。。。。）

过滤器

在一些web组件响应客户请求过程中，可能都会完成一些相同的操作，比如，先检查IP，可以使用过滤器：在wen组件被调用前，检查serviceRequest对象，修改请求头，和请求正文的内容，或者对请求进行预处理操作；过滤器，能在wen组件被调用后检查ServletResponse对象，修改响应头和响应正文。

HTTP会话

会话管理：有些情况下，容器会把httpsession对象从内存中转移到持久设备中，这可以确保重启web应用后，能恢复重启前的会话。

Tomcat目前包括两种方式：

标准会话管理器：org.apache.catalina.session.StandardManager

持久会话管理器：org.......................................PresistentManager

前者：当Tomcat服务器终止或者web应用终止时，会对被终止的web应用的httpsession对象进行持久化，保存在文件中。Home/WORK/CATALINA/HOSTNAME/APPLICATIONNAME/sessions.ser。重启时，激活

后者：提供了更灵活的功能，它把存放httpsession对象的永久性存储设备称为会话store：

ü 当tomcat关闭时或重启（或单个web），会对httpsession持久化store中

ü 具有容错功能，这时备份到会话store中，防止意外关闭

ü 灵活控制内存中的httpsession的数目

两种实现：

FileStore，文件中