第5章 Servlet技术基础知识

第5章Servlet技术基础知识Servlet是一种服务器端的编程语言，是J2EE中比较关键的组成部分，Servlet技术的推出，扩展了Java语言在服务器端开发的功能，巩固了Java语言在服务器端开发中的地位，而且现在使用非常广泛的JSP技术也是基于Servlet的原理，JSP+JavaBeans+Servlet成为实现MVC模式的一种有效的选择。在本章中将介绍Servlet的基础知识，并通过具体的示例介绍Servlet的强大功能。5.1Servlet简介Servlet在本质上就是Java类，编写Servlet需要遵循Java的基本语法，但是与一般Java类所不同的是，Servlet是只能运行在服务器端的Java类，而且必需遵循特殊的规范，在运行的过程中有自己的生命周期，这些特性都是Servlet所独有的。另外Servlet是和HTTP协议是紧密联系的，所以使用Servlet几乎可以处理HTTP协议各个方面的内容，这也正是Servlet收到开发人员青睐的昀大原因。5.1.1Servlet的工作原理Servlet需要在特定的容器中才能运行，在这里所说的容器即Servlet运行的时候所需的运行环境，一般情况下，市面上常见的JavaWebServer都可以支持Servlet，例如Tomcat、Resin、Weblogic、WebSphere等，在本书中采用Tomcat作为Servlet的容器，由Tomcat为Servlet提供基本的运行环境。Servlet容器环境在HTTP通信和web服务器平台之间实现了一个抽象层。Servlet容器负责把请求传递给Servlet，并把结果返回结客户。容器环境也提供了配置Servlet应用的简单方法，并且也提供用XML文件配置Servlet的方法。当Servlet容器收到对用户对Servlet请求的时候，Servlet引擎就会判断这个Servlet是否是第一次被访问，如果是第一次访问，Servlet引擎就会初始化这个Servlet，即调用Servlet中的init（）方法完成必要的初始化工作，当后续的客户请求Servlet服务的时候，就不再调用init（）方法，而是直接调用service（）方法，也就是说每个Servlet只被初始化一次，后续的请求只是新建一个线程，调用Servlet中的service（）方法。在使用Servlet的过程中，并发访问的问题由Servlet容器处理，当多个用户请求同一个Servlet的时候，Servlet容器负责为每个用户启动一个线程，这些线程的运行和销毁由Servlet容器负责，而在传统的CGI程序中，是为每一个用户启动一个进程，因此Servlet的运行效率就要比CGI的高出很多。5.1.2Servlet的生命周期Servlet是运行在服务器端的程序，所以Servlet的运行状态完全由Servlet容器维护，一个Servlet的生命周期一般有三个过程。1．初始化当一个Servlet被第一请求的时候，Servlet引擎就初始化这个Servlet，在这里是调用init（）方法完成必需的初始化工作。而且这个对象一致在内存中活动，Servlet为后续的客户请求新建线程，直接调用Servlet中的service（）方法提供服务，不再初始化Servlet。2．提供服务当Servlet对象被创建以后，就可以调用具体的service（）方法为用户提供服务。3．销毁Servlet被初始化以后一直再内存中保存，后续的访问可以不再进行初始化工作，当服务器遇到问题需要重新启动的时候，这些对象就需要被销毁，这时候Servlet引擎就会调用Servlet的destroy（）方法把内存中的Servlet对象销毁。5.1.3简单Servlet开发配置示例JavaServletAPI包括两个基本的包，javax.servlet和javax.servlet.http，其中javax.servlet提供了用来控制Servlet生命周期所需的类和接口，是编写Servlet必需要实现的。javax.servlet.http提供了处理与HTTP相关操作的类和接口，每个Servlet必需实现Servlet接口，但是在实际的开发中，一般情况都是通过继承javax.servlet.http.HttpServlet或者javax.servlet.GenericServlet来间接实现Servlet接口。下面这个简单的示例程序就是继承了javax.servlet.http.HttpServle，从而实现Servlet接口，具体的代码如下。//--------文件名：HelloWorld.java--------------------packageservlets;importjava.io.*;importjavax.servlet.*;importjavax.servlet.http.*;publicclassHelloWorldextendsHttpServlet{publicvoiddoGet(HttpServletRequestrequest,HttpServletResponseresponse)throwsIOException,ServletException{response.setContentType(text/html);PrintWriterout=response.getWriter();out.println(html);out.println(head);out.println(titleHelloWorld!/title);out.println(/head);out.println(body);out.println(h1HelloWorld!/h1);out.println(/body);out.println(/html);}}在上面这个简单的示例程序中，继承了HttpServlet，而HttpServlet是一个实现了Servlet接口的类，所以这个Servlet就间接地实现了Servlet的接口，从而可以使用接口提供的服务。在这个程序中，并没有具体的init（）方法和destroy（）方法，这里使用Servlet容器默认的方式对这个Servlet进行初始化和销毁动作，而在这里的doGet（）方法就是具体的功能处理方法，这个方法可以对以get方法发起的请求进行处理，在这里这个方法的功能就是打印出一个HTML页面。上面这个程序编译以后会生成对应的Servlet类文件，把编译生成的类文件拷贝到当前应用项目的WEB-INF/classes文件夹中，Servlet引擎会到这个目录下面寻找Servlet的类文件。这里需要注意，如果Servlet有包名，这时候把需要把整个包拷贝，而不是仅仅拷贝类文件。负责Servlet引擎就会找不到Servlet类文件Servlet引擎需要通过配置文件来找到具体的Servlet，在一般情况下都需要在当前应用项目的web.xml配置文件中对各个Servlet进行配置，其中web.xml文件的位置在当前项目应用的WEB-INF文件夹下。对于上面这个简单的Servlet示例，可以在web.xml中进行如下的配置。servletservlet-nameHelloWorld/servlet-nameservlet-classservlets.HelloWorld/servlet-class/servletservlet-mappingservlet-nameHelloWorld/servlet-nameurl-pattern/HelloWorld/url-pattern/servlet-mapping对于每一个Servlet都需要像上面这样的配置信息，这时Servlet引擎初始化Servlet所必需的信息，这个配置信息可以分为两个部分，第一部分是配置Servlet的名称和类，第二部分是配置Servlet的访问路径，其中servlet-name是这个Servlet的名称，这个名字可以任意命名，但是要和servlet-mapping节点中的servlet-name保持一致，servlet-class是Servlet对应类的路径，在这里要注意，如果有Servlet带有包名，一定要把包路径写全，否则Servlet引擎就找不到对应的Servlet类。servlet-mapping节点是对Servlet的访问路径进行配置，url-pattern定义了Servlet的访问路径。经过上面的步骤，就可以使用类似这样的网址访问这个Servlet，其中是本机Tomcat服务器的访问地址，chapt5是当前应用项目的名称，HelloWorld是Servlet的访问路径，当Servlet引擎接收到这样的请求的时候，就会初始化HelloWorld这个Servlet，然后调用其中的方法为用户提供服务。上面这个简单的示例程序的运行效果如图5.1所示。图5.1HelloWorld示例程序运行效果总之，编写一个Servlet要经过以下几个步骤。（1）编写Servlet的功能代码，即实现功能的代码类。（2）把编译成功的Servlet功能代码类文件拷贝到当前应用项目的WEB-INF/classes目录下。（3）在当前应用项目的web.xml文件中对Servlet进行配置，即在web.xml中添加配置信息。经过这样三个步骤就可以通过浏览器访问这个Servlet。注意：Servlet的配置信息需要添加在web-app/web-app标签之间。5.1.4使用Servlet实现MVC开发模式Java语言之所以受到开发人员支持，是因为Java语言实现科学方便的开发模式，在这些开发模式中，昀出色而且应用昀广的就是MVC模式，对于MVC模式的研究由来已久，但是一直没有得到很好的推广和应用，随着J2EE技术的成熟，MVC逐渐成为了一种常用而且重要的设计模式。MVC（Model-View-Controller）把应用程序的开发分为三个层面：视图层、控制层、模型层。其中视图层负责从用户获取数据和向用户展示数据，在这层中不负责对业务逻辑的处理和数据流程的控制。而模型层负责处理业务逻辑和数据库的底层操作，其中视图层和模型层之间没有直接的联系。控制层主要负责处理视图层和模型层的交互，控制层从视图层接收请求，然后从模型层取出对请求的处理结果，并把结果返回给视图层。在控制层中只负责数据的流向，并不涉及具体的业务逻辑处理。MVC三层结构的内部关系如图5.2所示。图5.2MVC三层结构的内部关系从图5.2中可以看出，Servlet在MVC开发模式中承担着重要的角色，在MVC结构中，控制层就是依靠Servlet实现，Servlet可以从浏览器端接收请求，然后从模型层取出处理结果，并且把处理结果返回给浏览器端的用户。在整个结构中，Servlet负责数据流向控制的功能。虽然现在用很多开源框架都很好的实现了MVC的开发模式，例如Struts、WebWork等，这些开源框架对MVC的实现都是非常出色的，在这些框架中，处理数据控制流向的时候，采用的还是Servlet，例如在Struts中，对应每一个用户请求都有一个Action，这个Action就是继承了Servlet的类，所以在MVC架构中，Servlet是不可替代的。5.2JSP页面调用Servlet的方法在上面HelloWorld的示例程序中，我们直接在浏览器中输入具体的地址进行访问，在实际的应用中，不可能让用户在浏览器中直接输入Servlet的地址进行访问，一般情况下，可以通过调用Servlet进行访问，在这里介绍通过提交表单和超链接两种方式调用Servlet。5.2.1通过表单提交调用Servlet在通过提交表单调用Servlet的时候