Java Servlet工作流程以及源码解析

关于Servlet的学习还是在上学的时候,自学Java,也就是只是了解了Servlet是什么以及怎么使用,现在慢慢的明白很多很多的框架等等都是在Servlet上做的扩展,也开始明白自己的基础不好。现在回头来学习一下Servlet的相关知识。

Servlet的使用

对于Servlet怎么写,以及在Servlet容器(这里特指Tomcat)中怎么配置几乎都忘记了,先回头了下一个最简单的Servlet的开发。

这里以一个最简单的自定义Servlet显示一个页面来作为例子。

首先写一个TestServlet,继承HttpServlet:

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package me.cxis.servlet;

import javax.servlet.ServletException;
import javax.servlet.http.HttpServlet;
import javax.servlet.http.HttpServletRequest;
import javax.servlet.http.HttpServletResponse;
import java.io.IOException;
import java.io.PrintWriter;

/**
* Created by cheng.xi on 2017-04-12 23:42.
*/
public class TestServlet extends HttpServlet {
@Override
protected void doGet(HttpServletRequest req, HttpServletResponse resp) throws ServletException, IOException {
System.out.println("doGet...");
resp.setContentType( "text/html;charset=UTF-8" );
PrintWriter out = resp.getWriter();
try {
out.println( "<html>" );
out.println( "<head>" );
out.println( "<title>TestServlet</title>" );
out.println( "</head>" );
out.println( "<body>" );
out.println( "<h2>testServlet</h2>" );
out.println( "</body>" );
out.println( "</html>" );
} finally {
out.close();
}
}

@Override
protected void doPost(HttpServletRequest req, HttpServletResponse resp) throws ServletException, IOException {
System.out.println("doPost...");
this.doGet(req,resp);
}

}

然后在web.xml中配置刚才写的servlet:

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<?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_3_1.xsd"
version="3.1">
<servlet>
<servlet-name>testServlet</servlet-name>
<servlet-class>me.cxis.servlet.TestServlet</servlet-class>
</servlet>
<servlet-mapping>
<servlet-name>testServlet</servlet-name>
<url-pattern>/testServlet</url-pattern>
</servlet-mapping>
</web-app>

这就可以了,启动Servlet容器,这里是tomcat,然后访问http://localhost:8080/testServlet就可以看到结果了。

写到这里感觉大学时光又回来了,那时候做项目的时候,可没少写了servlet,老师,学长,实验室,三年,几个人每天就写代码,太单纯!

Servlet的工作流程

这里只看下一个请求到来时候Servlet是怎么处理的流程,不涉及容器的启动初始化之类的。

大概流程

  1. 客户端发起一个http请求,比如get类型。
  2. Servlet容器接收到请求,根据请求信息调用相应的Servlet。
  3. Servlet来处理具体的业务逻辑,也就是我们写的Servlet中的代码。
  4. Servlet处理完成之后,返回给Servlet容器。
  5. Servlet容器将最后结果返回给客户端。

具体流程

  1. 客户端发起一个http请求,比如get类型。
  2. Servlet容器接收到请求,根据请求信息,封装成HttpServletRequest和HttpServletResponse对象。
  3. Servlet容器调用HttpServlet的init()方法,init方法只在第一次请求的时候被调用。
  4. Servlet容器调用service()方法。
  5. service()方法根据请求类型,这里是get类型,分别调用doGet或者doPost方法,这里调用doGet方法。
  6. doXXX方法中是我们自己写的业务逻辑。
  7. 业务逻辑处理完成之后,返回给Servlet容器,然后容器将结果返回给客户端。
  8. 容器关闭时候,会调用destory方法

这其中的2,3,4,5,6使我们要关注的,其他的步骤是容器实现的,先不了解具体信息。

注意:

  • 同一个Servlet只会被初始化一次,也就是init方法只会被调用一次。
  • 同一个Servlet只存在一个实例,而可能会有多个请求同时请求一个Servlet,所以存在线程安全问题。

Servlet生命周期

Servlet生命周期由容器来管理,大致包含了四个阶段:

  1. 加载和实例化,由容器负责加载和实例化Servlet。
  2. 初始化,容器会调用init方法初始化Servlet对象,init方法只会被调用一次。
  3. 处理请求,容器会调用service方法进行请求的处理,service会调用相应的doXxx方法来处理。
  4. 服务销毁,即一个Servlet实例从服务中被移除的时候,会调用destory方法,这个方法也只会被执行一次。

下面我们解析的是从初始化开始,对于加载和实例化不做说明。

Servlet流程的源码分析

初始化,init

请求到来时候,会由容器先处理,然后调用Servlet的init方法进行初始化,init方法在GenericServlet中:

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@Override
public void init(ServletConfig config) throws ServletException {
//config是由容器处理的,里面包含了请求和Servlet的相关配置信息
this.config = config;
//由子类进行实现的init方法
//我们可以重写init方法,进行一些资源的初始化等的操作
this.init();
}

有关init方法只会执行一次的问题,这里并没有体现到,这是具体的实现,而有关判断是在容器的StandardWrapper类中,会判断是否已经实例化,没有实例化就调用实例化方法实例Servlet,这就会调用init方法。

处理请求service

当初始化完成之后,容器会进行处理,然后容器再去调用Servlet的service方法去进行请求的处理,首先进入HttpServlet的service方法:

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protected void service(HttpServletRequest req, HttpServletResponse resp)
throws ServletException, IOException {
//请求类型方法
String method = req.getMethod();
//对每种类型分别进行处理
if (method.equals(METHOD_GET)) {//get方法
//get方法涉及到缓存的问题,会对最后修改时间进行判断
long lastModified = getLastModified(req);
//不支持lastModified,直接调用doGet方法进行处理
if (lastModified == -1) {
// servlet doesn't support if-modified-since, no reason
// to go through further expensive logic
doGet(req, resp);
} else {
//支持lastModified
long ifModifiedSince;
try {
//从请求头中获取If-Modified-Since属性的值
ifModifiedSince = req.getDateHeader(HEADER_IFMODSINCE);
} catch (IllegalArgumentException iae) {
// Invalid date header - proceed as if none was set
ifModifiedSince = -1;
}
//比较时间
if (ifModifiedSince < (lastModified / 1000 * 1000)) {
//Servlet的修改时间晚,表示数据比客户端新
//需要修改时间,并调用get方法处理
maybeSetLastModified(resp, lastModified);
doGet(req, resp);
} else {
//没有修改 直接返回状态给客户端
resp.setStatus(HttpServletResponse.SC_NOT_MODIFIED);
}
}

} else if (method.equals(METHOD_HEAD)) {//Head方法
long lastModified = getLastModified(req);
maybeSetLastModified(resp, lastModified);
doHead(req, resp);

} else if (method.equals(METHOD_POST)) {//post方法
doPost(req, resp);

} else if (method.equals(METHOD_PUT)) {//put方法
doPut(req, resp);

} else if (method.equals(METHOD_DELETE)) {//delete方法
doDelete(req, resp);

} else if (method.equals(METHOD_OPTIONS)) {//options方法
doOptions(req,resp);

} else if (method.equals(METHOD_TRACE)) {//trace方法
doTrace(req,resp);

} else {
//servlet不支持其他类型方法
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);
}
}

可以看到,service方法处理请求,会根据请求的类型分别进行处理,get会涉及到最后修改时间问题。这些doXxx方法都会有默认的实现,如果子类不做重写就会执行默认方法。

请求处理完成之后会回到容器中由容器进行其他的处理。

销毁方法destory

如果我们重写了destory方法,在容器关闭或者Servlet实例移除的时候,会回调我们的destory方法,一般用来释放资源,这个方法也只会被调用一次。

上面只是最简单的一个Servlet流程,没有涉及到更多的内容,比如上下文,比如session,filter等等,还有一个就是线程安全问题,这个问题会在下面文章继续说明,流程的解析就到这里。

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