第6章servlet基础.docx

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第6章servlet基础

第6章Servlet基础

本章向读者展示了JavaWeb中重要的应用组件：

servlet。

首先介绍了servlet的基本概念、特点、生命周期等基础知识，然后通过例子告诉读者如何编写和部署自己的servlet，最后介绍了servlet体系中的常用类和接口及其应用。

6.1servlet技术简介

6.1.1servlet的历史及技术特点

正如第一章所述，servlet是先于JSP的一种服务器端技术，实际上JSP也是最终被服务器转换为一个servlet。

在该技术出现以前，服务器端技术采用CGI技术，CGI全称是“公共网关界面”（CommonGatewayInterface），实际上是HTTP服务器与计算机其它程序进行“交谈”的一种工具，程序需运行在网络服务器上，是最早的动态网页技术之一。

绝大多数的CGI程序被用来解释处理来自表单的输入信息，并在服务器产生相应的处理，或将相应的信息反馈给浏览器。

CGI程序使网页具有交互功能。

主要用Perl、ShellScript或C编写。

CGI程序最初在UNIX操作系统上CERN或NCSA格式的服务器上运行。

在其它操作系统（如：

windowsNT等）的服务器上也广泛地使用CGI程序，同时它也适用于各种类型机器。

CGI处理步骤：

1、通过Internet把用户请求送到服务器。

2、服务器接收用户请求并交给CGI程序处理。

3、CGI程序把处理结果传送给服务器。

4、服务器把结果送回到用户。

CGI技术开启了动态Web应用的时代，给了这种技术无限的可能性。

但CGI技术存在很多缺点，主要有：

1：

CGI应用开发比较困难，因为它要求程序员有处理参数传递的知识，这不是一种通用的技能。

2：

CGI不可移植，为某一特定平台编写的CGI应用只能运行于这一环境中。

3：

每一个CGI应用存在于一个由客户端请求激活的进程中，并且在请求被服务后被卸载。

这种模式将引起很高的内存、CPU开销，而且在同一进程中不能服务多个客户。

到1997年时，随着Java语言的广泛使用，servlet技术迅速成为动态Web应用的主要开发技术。

servlet是一种独立于平台和协议的服务器端的Java小应用程序，一个基于Java技术的Web组件，运行在服务器端，本身没有main（）方法，不是由用户或程序员调用，而是由另外一个应用程序（容器，如Tomcat）所调用和管理，用于生成动态的内容。

实际上就是按照servlet规范编写一个Java类。

servlet被编译为平台中立的字节码，可以被动态地加载到支持Java技术的Web服务器中运行。

简单的来说，servlet是在服务器上运行的小应用程序。

servlet可以完成和CGI相同的功能。

其工件原理也类似，但具有下列优点：

1、由于内置对象（request,reponse,session,application及out等）的支持，servletAPI的应用，不需要处理参数传递及解析，使开发过程变得容易。

2、servlet提供了Java应用程序的所有优势——可移植、稳健、易开发。

使用servletTag技术，servlet能够生成嵌于静态HTML页面中的动态内容。

3、servlet对CGI的最主要优势在于一个servlet被客户端发送的第一个请求激活，然后它将继续运行于后台，等待以后的请求。

每个请求将生成一个新的线程，而不是一个完整的进程。

多个客户能够在同一个进程中同时得到服务。

一般来说，servlet进程只是在WebServer卸载时被卸载。

综上所述，由于其开发简单、跨平台、功能强大、多线程、安全性好等特点，自从该技术出现以来，以渐渐成为WEB开发的主流技术之一，也成为电子商务系统开发的标准技术。

6.1.2servlet的主要功能、运行过程及生命周期

1、servlet的主要功能及方法

正如前节所述，servlet开发容易且功能强大。

实际上，servlet拥有JSP所具有的所有功能，JSP能实现的，servlet也能做到，只不过在实现的方法和手段上有所区别。

下面对二种技术进行比较及说明。

静态页面其它客户端技术

JavaBean或其它Java组件

内置对象

JSP

用Html等脚本语言，可借助第三方软件（网页制作），支持JS等客户端技术。

功能强大。

用指令标签

useBean>支持JavaBean，可在页面内通过<%%>和<%!

%>定义和使用Java组件。

支持

servlet

用编程方式实现，得不到第三方软件支持，不支持JS等客户端技术。

不如JSP。

由于servlet本身就是一个Java类，因此，它与其它Java组件的集成是无缝的。

比JSP功能强。

支持

表6-1

读者也许会问，从上表不难得出，JSP可以完全替换servlet，在某些方面，还比servlet要强大，是不是无须再介绍servlet技术？

关于这个问题，这里不作探讨，在后面的章节中会详细讨论的。

实际上，在JSP技术出现之前，servlet完成了JSP的工作，它在某些方面（如界面生成）的表现的确不尽人意。

在目前主流的Web开发模式中，这二种技术，谁也代替不了谁，各自发挥自己的作用。

servlet技术体系中，用户创建的servlet是通过HttpServlet派生的，一般情况下，由于HttpServlet类拥有了B/S服务的功能，所以在没有特殊要求情况下，用户的servlet不必扩展自己的其它方法，只要对父类的某些方法（doGet和doPost方法等）进行重写以满足每个servlet特定的请求/响应要求即可。

对于HttpServlet，它的主要方法作以下所述。

其主要方法：

init（）、destroy（）、service（）、doGet（）、doPost（）等。

init（）方法：

在servlet的生命期中，仅执行一次init（）方法。

它是在服务器装入servlet时执行的。

缺省的init（）方法通常是符合要求的，但也可以用定制init（）方法来覆盖它，典型的是管理服务器端资源。

例如，编写一个定制的init（），来完成只用于一次GIF图像装入。

destroy（）方法：

destroy（）方法仅执行一次，即在服务器卸装servlet时，执行该方法。

缺省的destroy（）方法通常是符合要求的，但也可以覆盖它，典型的是管理服务器端资源。

例如，如果要servlet在运行时，统计累计数据；或者释放系统资源（如数据库连接资源等），则可以重写destroy（）方法。

service（）方法：

该方法是servlet的核心。

每当一个客户请求一个HttpServlet对象，该对象的service（）方法就要被调用，而且系统把二个参数传递给这个方法，一个是请求（ServletRequest）对象，另一个是响应（ServletResponse）对象。

该方法的结构如下：

publicvoidservice（HttpServletRequestrequest,HttpServletResponseresponse）throwsjava.io.IOException,ServletException{

。

。

。

。

if（是get请求）doGet（request,response）;

elseif（是post请求）doPost（request,response）；

elseif（其它请求）{…}

…..}

需要注意的是：

request和response内置对象是由容器自动生成。

以上三个方法，用户直接继承，不必重写（有特殊情况例外）。

而对于do方法（doGet（）、doPost（）等），用户必须重写的，以便于处理get或post等类型请求。

这是用户编写servlet程序的核心。

2、servlet的运行过程与生命周期

servlet没有main（）方法，它们受控于另一个被称为容器的java应用程序。

Tomcat就是一个常用的servlet容器。

当Web服务器应用得到一个指向servlet的请求时，服务器不是把这个请求交给servlet本身，而是交给部署该servlet的容器，由容器向servlet提供Http请求和响应，而且要由容器调用servlet的方法。

所以要理解servlet的运行过程与生命周期，必须首先有理解容器的作用。

一般情况下，servlet容器具有以下功能（详细可以参照各容器的技术参考文档）。

●容器提供了各种方法，可以轻松地让servlet与Web服务器对话。

用户不用自己建立ServletSocket，监听某个端口，创建流等等。

只需要考虑如何在servlet中实现业务逻辑。

●容器控制着servlet的生命周期，它会负责加载、实例化和初始化servlet、调用servlet方法、以及销毁servlet实例。

●容器会自动地为它接受的每个servlet请求创建一个新的java线程，如果servlet已经运行完相应的Http服务方法，由容器结束该线程。

因此，容器支持多线程的管理。

●利用容器，可以使用XML部署描述文件来配置和修改安全性，而不必将其硬编码写到servlet类代码中。

●容器负责将一个JSP文件转译成一个servlet。

以上分析，不难发现，servlet的运行过程与生命周期实际上是容器来控制的。

假设容器为Tomcat，发生一个Http请求，这个请求可以是用户表单提交、点击一个链接等，以下详细描述其运行过程。

●Tomcat主线程对转发来用户的请求做出响应，并创建两个对象：

HttpServletRequest类的实例request和HttpServletResponse类的实例response。

●根据请求中的URL找到正确servlet（这个工作依据系统的配置文件），Tomcat为其创建或者分配一个线程（如果是第一次请求该servlet，或为创建，第二次及以后，则为分配），同时把创建的两个对象传递给该线程。

●Tomcat调用servlet的servic（）方法，该方法根据请求参数的不同（请求类型的不同）调用doGet（）、doPost（）或者其它方法。

●执行do方法，生成静态页面，并把信息组合到响应对象里。

●servlet线程运行结束，Tomcat将响应对象转换为Http响应发回给客户，同时删除请求和响应对象。

由此可见，servlet的生命周期，包括加载和实例化、初始化、服务和销毁过程。

其中加载和实例化过程，只有一次（调用init（）方法），这个过程，可能是Tomcat容器启动时执行，也可能是第一次访问该servlet执行，这主要取决于容器的配置文件。

服务过程（对每一次请求调用service（）方法）是不受限的，每次服务过程就是一个servlet线程的运行过程。

当容器（Tomcat）关闭时，执行destroy（）方法，销毁servlet实例。

但也可能由于servlet本身的变化，而提前执行，但servlet的生命周期不长于容器的生命周期。

6.1.3开发部署一个简单的servlet

开发部署一个servlet，并不难。

它主要由设计开发及部署二部分构成。

下面是名为SimpleServlet的servlet源代码。

它只有一个功能，在网页上显示“一个简单的servlet”。

SimpleServlet.java

packageservlet;

importjava.io.*;

importjavax.servlet.ServletException;

importjavax.servlet.http.*;

publicclassSimpleServletextendsHttpServlet{

publicSimpleServlet（）{super（）;}

publicvoiddoGet（HttpServletRequestrequest,HttpServletResponseresponse）

throwsServletException,IOException{

response.setContentType（"text/html;charset=GB2312"）;

PrintWriterout=response.getWriter（）;

out.println（""）;

out.println（""）;

out.println（""）;

out.print（"一个简单的servlet"）;

out.println（""）;

out.flush（）;

out.close（）;

}

publicvoiddoPost（HttpServletRequestrequest,HttpServletResponseresponse）

throwsServletException,IOException{doGet（request,response）;

}

}

正如上面代码所示，用户开发的servlet一般直接继承HttpServlet，构造函数是直接调用父类构造函数，也并不重写其它方法，一般只重写doGet（）和doPost（）方法。

如果这二种请求的响应一致，则doPost（）方法的内容也很简单。

从上例，你会发现，在servlet完成客户端的静态部分（Html内容），采用out.println（）方法直接输出而实现，这是servlet最糟糕的方面之一，这种做法很原始。

如果Html再复杂一点，不难想象其代码有多复杂。

用任意一个JavaIDE都可以完成一个servlet的编写和编译，当然本教材推荐eclipse或者MyEclipse。

用户编写完后，还需要部署到servlet容器（Tomcat）中，以便容器能管理用户的servlet，实现B/S服务。

一个JSP文件其实也同样，也需要部署到Tomcat的相应目录下。

部署过程有二种方法，如果用户使用Web集成开发环境IDE（如eclipse或MyEclipse）等，则在编写servlet过程中，IDE会自动帮助用户完成部署过程，这个过程实际上完成了二件事，即把servlet放到Tomcat指定的目录，并自动完成对web.xml文件的修改。

用户也可以自己动手，完成这二项工作。

部署工作的最关键部分是修改web.xml文件，该文件的主要作用是确定用户请求和特定的servlet的对应关系。

每个工程项目都有一个该文件，该文件的路径为：

Tomcat安装目录\webapps\工程项目名\WEB-INF下。

它缺省情形下，如下所示（以Tomcat6.X为例）。

xmlversion="1.0"encoding="UTF-8"?

>

xmlns:

xsi="http:

//www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"

xsi:

schemaLocation="

index.jsp

若以手动为例，用户先把编译好的SimpleServlet.class文件放到Tomcat安装目录（如C:

\）\webapps\工程项目名\WEB-INF下\classes\servlet（包名）\下，然后，修改文件，代码如下。

xmlversion="1.0"encoding="UTF-8"?

>

xmlns:

xsi="http:

//www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"

xsi:

schemaLocation="

index.jsp

SimpleServlet

servlet.SimpleServlet

SimpleServlet

/hello

缺省的web.xml有一个标签，用于欢迎页面设置（如果没有用到集成IDE，连这个元素也没有）。

需要用户增加的内容共有二个部分，第一个是元素，主要用来配置用户servlet与具体的servlet对象的关系；第二元素是，主要用来配置客户请求的URL与servlet对象的映射关系。

通过这样配置，当客户端浏览器发来/hello的请求时，Tomcat自动交由SimpleServlet进行处理，通过SimpleServlet就能找到相对应的serlet对象servlet.SimpleServlet，这也就是配置文件的意义所在。

启动Tomcat，启动浏览器，输入http:

//localhost:

8080/工程项目名/hello，页面显示：

“一个简单的servlet”。

6.2servlet体系的常用类和接口介绍

上一节，我们介绍了servlet技术特点。

为了全面了解servlet技术体系，本节将介绍该体系中的常用类和接口。

6.2.1常用类和接口

1、servlet实现相关

publicinterfaceServlet，这个接口是所有Servlet必须直接或间接实现的接口。

它定义了以下方法：

●init（ServletConfigconfig）方法用于初始化Servlet。

●destory（）方法销毁Servlet。

●getServletInfo（）方法获得Servlet的信息。

●getServletConfig（）方法获得Servlet配置相关信息。

●service（ServletRequestreq,ServletResponseres）方法是应用程序运行的逻辑入口点。

publicabstractclassGenericServlet提供了对Servlet接口的基本实现。

它是一个抽象类。

它的service（）方法是一个抽象的方法，GenericServlet的派生类必须直接或间接实现这个方法。

publicabstractclassHttpServlet类是针对使用HTTP协议的Web服务器的Servlet类。

HttpServlet类实现了抽象类GenericServlet的service（）方法，在这个方法中，其功能是根据请求类型调用合适的do方法（以下所示）。

do方法的具体实现是由用户定义的servlet，根据特定的请求/响应情况作具体实现。

也就是说必须实现以下方法中的一个。

●doGet，如果Servlet支持HTTPGET请求，用于HTTPGET请求。

●doPost，如果Servlet支持HTTPPOST请求，用于HTTPPOST请求。

●其它do方法，用于HTTP其它方式请求。

图6-1servlet类、接口结构图

2、请求和响应相关及其它

publicinterfaceHttpServletRequest接口中最常用的方法就是获得请求中的参数，实际上，内置对象request就是实现该接口类的一个实例。

因此关于该接口的方法和功能在前章节中，以讲述清楚，这不再重复。

publicinterfaceHttpServletResponse接口代表了对客户端的HTTP响应，实际上，内置对象response就是实现该接口类的一个实例。

因此关于该接口的方法和功能在前章节中，以讲述清楚，这不再重复。

会话跟踪接口（HttpSeesion）、Servlet上下文接口（ServletContext）、等与HttpServletRequest接口类似，不再重复介绍。

但有一点需要读者注意，JSP与servlet中内置对象相似，但二者获取内置对象的方法略有不同，以下就二种技术作简单比较。

请求对象

响应对象

会话跟踪

上下文内容对象

JSP

request，容器产生，直接使用。

response，容器产生，直接使用。

session，容器产生，直接使用。

application,容器产生，直接使用。

servlet

同上

同上

HttpSeesionsession=request.getSeesion（）

用getServletContext（）方法获取。

表6-2

3、RequestDispatcher接口代表servlet协作，它可以把一个请求转发到另一个servlet或JSP。

该接口主要有二个方法：

forward（ServletRequest,ServletResponseresponse）把请求转发到服务器上的另一个资源。

include（ServletRequest,ServletResponseresponse）把服务器上的另一个资源包含到响应中。

RequestDispatcher接口的forward处理请求转发，在servlet中是一个很有用的功能，由于该种请求转发属于request范围，所以，应用程序往往用这种方法实现由servlet向JSP页面或另一servlet传输程序数据。

其核心代码如下。

…

request.setAttribute（"key",任意对象数据）;

RequestDispatcherdispatcher=null;

dispatcher=getServletContext（）.getRequestDispatcher（"目的地JSP页面或另一servlet"）;

dispatcher.forward（request,response）;

…

以上代码中，RequestDispatcher的实例化由上下文的.getRequestDispatcher方法实现，在目的地JSP页面或另一servlet中，用户程序可以用（类型转换）request.setAttribute（"key"）来获取传递的数据。

另外，需要注意的是，利用RequestDispatcher接口的forw