（JavaEE-04）Servlet

#Servlet

• Servlet是sun公司提供的一套专门用于开发动态web资源的技术
• sun公司在ServletAPI中提供了一个servlet接口，若是需咱们须要开发一个动态web资源，须要两步：

• 编写一个Java类，实现servlet接口
• 把开发好的Java类部署到web服务器中

###demo：使用servlet给浏览器输出“Hello World！~”

• 首先查看ServletAPI，Servlet开发属于JavaEE技术，在JavaSEAPI中是没有的，须要查看JavaEEAPI，可是JavaEEAPI太过繁多，建议直接查看ServletAPI
• 根据API能够得知Servlet具体释义以及相关接口和类（GenericServlet, HttpServlet）
• 在webapps下新建一个web应用，搭建必要的目录结构与文件（WEB-INF、classes、lib、web.xml）
• 在classes文件夹下新建一个Java源文件（也能够不在这里），文件名叫HelloServlet.java（能够不是这个名字）
• 继承GenericServlet接口，重写service方法，在service方法中使用response对象编写给客户端发送数据的程序（获取输出流）
• 添加import和package语句
• 对该文件进行编译，因为有package，要使用 -d 来进行编译，并且须要使用JavaEE的类，因此须要JavaEE的Jar文件
• 使用set classpath来设置类文件路径（set classpath=%classpath%;serlvet-api.jar文件的目录）
• javac -d . HelloServlet.java（进行编译）
• 将这个Servlet配置到web容器中（配置web.xml，添加servlet元素与servlet-mapping元素）
• 启动服务器，访问Servlet

使用UML描述Servlet的调用过程

###Servlet的生命周期 Servlet会在第一次被访问的时候建立出相应的Servlet对象，为了方便后续请求的访问，Web容器建立一个Servlet对象后，会一直将其保存在容器中，之后关于该Servlet的请求，都使用该对象处理，一直不会被销毁，直到web容器关闭。也就是说，在一个Servlet运行的过程当中，web容器中有且只有一个该Servlet对象存在，多个请求使用多线程来分别处理，一个请求对应一个线程，多个请求多个线程（Tomcat会给每一个线程建立对应的request对象和response对象，一块儿交给Servlet对象），这些线程共享Servlet对象！能够得出一个结论：Servlet是非线程安全的，可是request对象和response对象是线程安全的

Servlet的生命周期演示（init方法与destroy方法）

###使用Eclipse开发Servlet

• 怎样建立一个web项目
• 给Eclipse配置Tomcat服务器（Tomcat使用的虚拟机与web应用编译器的版本问题）
• 导入web开发的相关jar文件
• Eclipse帮助咱们都干了哪些事情

###HttpServlet HttpServlet指得是可以处理HTTP请求的serlvet，它在原有的Servlet接口上添加了一些HTTP协议处理的方法，它更增强大，在开发中一般继承这个类。 HttpServlet在实现Servlet接口时，重写了service方法，该方法内部会自动判断用户的请求方式，好比是get请求，则会调用HttpServlet的doGet方法，post请求，调用doPost方法。 在开发中，直接覆盖doGet和doPost方法，不用覆盖service方法。

阅读HttpServlet文档，查看HttpServlet源码（ctrl+shift+T） 使用Eclipse建立一个新的Servlet，继承HttpServlet，直接建立Servlet，自动生成配置（一个Servlet能够配置多个映射）

#Servlet细节总结

1. **Servlet若是想要外部访问，必须把Servlet程序映射到一个URL地址上，在web.xml中使用`<servlet>`元素和`<servlet-mapping>`元素完成**
    >`<servlet>`元素用于注册Servlet，它包含两个子元素：`<servlet-name>`和`<servlet-class>`，分别用于注册Servlet的注册名称和Servlet的完整类名
    >`<servlet-mapping>`元素用于映射一个已经注册的Servet对外访问路径，它包含两个子元素：`<servlet-name>`和`<url-pattern>`，分别用于指定注册名和对外访问路径

2. 用一个Servlet能够被映射到多个URL上

   在Servlet映射到的URL，可使用通配符来配置，可是只能有两种固定的格式： > * “ * . 扩展名”，如： *.do，*.html（伪静态） > * "/* "，如：/action/*

3. 使用了通配符后，就会产生一些新的问题，以下：

   • Servlet1 映射到 /abc/*
   • Servlet2 映射到 /*
   • Servlet3 映射到 /abc
   • Servlet4 映射到 *.do

那么当这样通配后，对于类似的URL请求会怎么去处理呢？举例来讲明：

* `/abc/a.html，/abc/* 和 /* 都匹配，Servlet引擎将会调用Servlet1`
* `/abc，/abc/* 和 /abc 都匹配，Servlet引擎将会调用Servlet3`
* `/abc/a.do，/abc/* 和 *.do 都匹配，Serlvet引擎将会调用Servlet1`
* `/a.do，/* 和 *.do 都匹配，Servlet引擎将会调用Servlet2`
* `/xxx/yyy/a.do，/* 和 *.do 都匹配，Servlet引擎将会调用Servlet2`

\*号开头的优先级最低！不以\*开头的话，哪一个最像选择哪一个

4. Servlet是不能独立运行的，它的运行彻底是由Servlet引擎来控制和调度的。一个Servlet若是被访问，无论访问多少次，Web容器中以后一个Servlet对象，被多个请求（线程）共享，可是每次执行service方法，都是根据此次请求从新建立的请求对象和响应对象。当本次请求完成，请求对象和响应对象都会被销毁（响应对象的销毁在建立了标准的Http响应以后）。

5. <serlvet>元素能够配置随着web容器的启动而建立该Servlet对象。使用<load-on-startup>元素来完成，在建立过程当中，就会调用Servlet的init方法。若是有一些操做须要在服务 器启动的时候就完成，就可使用这种方式来完成（初始化数据库链接池等）。

6. 若是某个Servlet的映射路径为 "/"，那么这个Servlet就是当前web应用的默认Servlet。凡是在web.xml中找不到映射的URL，它们的访问请求都将交给这个默认的Servlet处理，也就是说，默认的Servlet用于处理全部其它Servlet都不处理的请求。

   其实对于Tomcat来讲，咱们全部的请求都不能直接到达web资源，都会通过一个Servlet。如：http://localhost:8080/testweb/1.html ，若是项目根目录有一个 1.html 文件 是能够请求的到的，但其实，并非直接访问了该资源，Tomcat有一个默认的Servlet，由这个默认的Servlet读取了这个资源，而后返回给客户端。若是没有，就是404 若是你自定义了默认的Servlet，将会覆盖掉系统的默认Servlet，因此不建议这么作。（查看Tomcat的web.xml，其实全部的静态资源，都由该Servlet处理）

7. 线程安全

   Servlet存在线程安全问题，在实际开发中，要根据具体状况来编写解决同步的代码 在Servlet中编写程序时，要注意对象的静态属性的处理，否则会引起内容溢出的问题（对象的静态集合属性处理） 标准解决方案：同步代码块。非标准解决方案：SingleThreadModel（已经被废弃） 对于Servlet的线程安全问题，的确是一个比较灵活的问题，那么有如下几条开发建议，能够避免Servlet的线程安全问题： 1. 尽可能避免使用成员变量，若是万不得已使用了，就须要同步，可是注意同步可用性最小的代码路径 2. 要清楚request是线程安全的，HttpSession，ServletContext都不会线程安全的 3. 使用同步的集合类 4. 不要在Servlet中建立本身的线程来完成某个功能（增长了复杂度） 5. 在多个servlet中对外部对象（好比文件）进行修改操做时，必定要加锁，作到互斥的访问效果

#ServletConfig对象

• 在Servlet的配置文件中，可使用一个或多个<init-param>标签为servlet配置一些初始化参数
• 当配置了初始化参数后，在web容器在建立servlet实例对象时，会自动将这些初始化参数封装到ServletConfig对象中，并在调用servlet的init方法时，将ServletConfig对象传递 servlet。进而，在程序中经过ServletConfig对象就能够获得当前servlet的初始化参数信息。
• ServletConfig通常应用于帮助Servlet存储一些固定信息，如：字符编码、数据库链接、获取配置文件等
• 若是使用的Servlet继承了HttpServlet，因为在GenericServlet中实现了对于Config对象的处理，因此在本身的Servlet中，直接使用getConfig对象就能够了。

#ServletContext对象（重点）

• Web容器在启动时，它会为每一个Web应用都建立一个对应的ServletContext对象，它表明当前web应用。
• 经过ServletConfig对象是能够获取ServletContext对象的（若是继承了HttpServlet，能够直接使用getServletContext()来获取ServletContext对象）
• 一个Web应用只有一个ServletContext，因此这个对象将会被全部的Servlet所共享，经过这个特性，咱们能够利用ServletContext让多个Servlet进行数据传递
• 要明白Servlet对象是由web服务器来掌管生死，千万不要本身建立Servlet对象来进行传值
• ServletContext对象一般被称之为Context域对象
• 查看ServletContext API文档
• ServletContext初始化参数
• 获取Servlet规范的版本号，获取文件的MIME类型表示
• ServletContext能够作请求转发，将一个Servlet的请求转发给另外一个，通常用于（MVC设计模式）

###MVC简单介绍 到目前为止，对于客户端的请求，咱们都是使用对应的Servlet来作简单处理，可是问题是，通常的，不可能就简单在返回一个字符串或者在控制台打印一个语句，应该给客户返回一个html页面，那么这个html页面哪里来？若是这个html是个静态资源，那么很简单，可是咱们开发的是动态web资源，该怎么办呢？其实很简单，使用Servlet的response对象发送html的字符流给客户端。这种方法表面上看起来是没有什么问题，可是实际操做你就会发现，这个作法至关麻烦，并且开发效率很低，应该专门有一种特殊能力的Servlet来处理html的绘制，这种具备特殊能力的Servlet就是JSP。

JSP其实就是一个特殊的Servlet，它能很好的处理html的问题，使得页面的渲染与程序逻辑的处理能够得以分离。（demo，在Servlet中传值并转发给一个JSP）

#在Servlet中获取各类资源文件（重点）

在实际开发中，不少时候须要获取服务器上的一些别的资源来帮助开发，这些资源的获取方式都不太同样。

从web目录中读取资源文件

若是在开发中，须要的文件存储在WebContent（项目目录）中，那就使用ServletContext来读取，相关的方法有：

• getRealPath(String path)，返回一个虚拟路径对应资源的真实路径
• getResource(String path)，返回一个虚拟路径对应资源的URL对象
• getRescourceAsStream(String path)，返回一个虚拟路径对应资源的输入流
• getResoucePaths(String path)，返回一个虚拟路径下的全部对应资源的集合

这些方法中的参数都不该该是资源的绝对路径或相对路径，应该是一个针对当前应用的虚拟路径，应该以 “/” 开头，这个 "/" 就表示web应用所在目录，也成为项目根目录，而后按照资源在应用的目录结构来指定资源的虚拟路径。

从源代码src（类路径）文件夹中读取资源文件

在不少时候，咱们的资源文件并不在Web资源目录中，而是在类目录中，这个时候怎么读取呢？

• 使用类加载器来获取类路径中的资源：getSystemResource(String path)，getResource(String path)
• 使用类自己来获取类路径中的资源：getResource(String path)
• 使用ServletContext获取项目根目录，而后按照项目层级去读取文件（WEB-INF/classes/a.txt）

• 根据类加载器来获取资源时，不要添加 "/"，类加载器会从该加载器的类路径根目录来查找 path 指定的资源，加了 "/"，反而找不到。
• 使用类自己来获取资源时，加 "/" ，意味着从类路径的根目录来查找，不加 "/"，意味着，从当前类所在的文件夹来查找资源
• web应用和本地方法运行的效果是不同的，有关于System的资源获取，在web应用中是不起做用的
• 还有 getResourceAsStream(String path)系列的方法，跟上述的 getResource(String path)方法特色是一致的，只不过一个是返回URL对象，一个是返回流对象
• 使用类加载器的 getResourceAsStream(String path) 方法来获取资源的输入流时，不能实现动态读取文件变动，应该用类加载器来获取路径，而后用传统的读取文件的方式再次读取文件，这样就能实现实时更新数据了
• 若是资源文件过大，不要使用类加载器的方式来直接获取，由于这种方式会直接把资源所有加载进内存，容易内存溢出，使用类加载器获取地址，用传统方式的流而后缓冲读取
• 关于System与no-System的方法有什么区别，我已经总结好了，若是须要进一步了解，参看官方关于Resources的解释

#在客户端缓存Servlet的输出 对于不常常变化的数据，在Servlet中能够为其设置合理的缓存时间值，以免浏览器频繁得向服务器发送请求，提高服务器的性能。

String data = "aaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaa";
long time = System.currentTimeMillis() + 1 * 24 * 60 * 60 * 1000;
System.out.println("hehe");
response.setDateHeader("expires", time);
response.getWriter().write(data);