一、先從servlet容器說起：大家最為熟悉的servlet容器就是Tomcat ，Servlet 容器是如何管理 Servlet？

先看一下tomcat的容器模型：

從上圖可以看出 Tomcat 的容器分為四個(gè)等級，真正管理Servlet 的容器是Context 容器，一個(gè) Context 對應(yīng)一個(gè) Web 工程

Tomcat 的容器等級中，Context 容器是直接管理 Servlet 在容器中的包裝類Wrapper（StandardWrapper）的容器，所以 Context 容器如何運(yùn)行將直接影響 Servlet 的工作方式。

這里解釋一下servlet的包裝類：StandardWrapper，這里有個(gè)疑問，為什么要將 Servlet 包裝成 StandardWrapper 而不直接是 Servlet 對象。因?yàn)镾tandardWrapper 是 Tomcat 容器中的一部分，它具有容器的特征，而 Servlet 為一個(gè)獨(dú)立的 web 開發(fā)標(biāo)準(zhǔn)，不應(yīng)該強(qiáng)耦合在 Tomcat 中。

除了將 Servlet 包裝成 StandardWrapper 并作為子容器添加到 Context 中，其它的所有 web.xml 屬性都被解析到 Context 中，所以說 Context 容器才是真正運(yùn)行 Servlet 的 Servlet 容器。一個(gè) Web 應(yīng)用對應(yīng)一個(gè) Context 容器，容器的配置屬性由應(yīng)用的 web.xml 指定，這樣我們就能理解 web.xml 到底起到什么作用了

二、下面簡述一下servlet的工作工程：

Web服務(wù)器在與客戶端交互時(shí).Servlet的工作過程是:

1.在客戶端對web服務(wù)器發(fā)出請求

2.web服務(wù)器接收到請求后將其發(fā)送給Servlet

3.Servlet容器為此產(chǎn)生一個(gè)實(shí)例對象并調(diào)用ServletAPI中相應(yīng)的方法來對客戶端HTTP請求進(jìn)行處理,然后將處理的響應(yīng)結(jié)果返回給WEB服務(wù)器.

4.web服務(wù)器將從Servlet實(shí)例對象中收到的響應(yīng)結(jié)構(gòu)發(fā)送回客戶端.

三、servlet的生命周期：

如上圖所示，Servlet的生命周期可以分為四個(gè)階段，即裝載類及創(chuàng)建實(shí)例階段、初始化階段、服務(wù)階段和實(shí)例銷毀階段。下面針對每個(gè)階段的編程任務(wù)及注意事項(xiàng)進(jìn)行詳細(xì)的說明。

1、創(chuàng)建servlet實(shí)例：

在默認(rèn)情況下Servlet實(shí)例是在第一個(gè)請求到來的時(shí)候創(chuàng)建，以后復(fù)用。如果有的Servlet需要復(fù)雜的操作需要載初始化時(shí)完成，比如打開文件、初始化網(wǎng)絡(luò)連接等，可以通知服務(wù)器在啟動的時(shí)候創(chuàng)建該Servlet的實(shí)例。具體配置如下：

<servlet>
<servlet-name>TimeServlet</servlet-name>
<servlet-class>com.allanlxf.servlet.basic.TimeServlet</servlet-class>
<load-on-startup>1</load-on-startup>
</servlet>

創(chuàng)建servlet對象的相關(guān)類結(jié)構(gòu)：

2、初始化

一旦Servlet實(shí)例被創(chuàng)建，Web服務(wù)器會自動調(diào)用init(ServletConfig config)方法來初始化該Servlet。其中方法參數(shù)config中包含了Servlet的配置信息，比如初始化參數(shù)，該對象由服務(wù)器創(chuàng)建。

I.如何配置Servlet的初始化參數(shù)？

在web.xml中該Servlet的定義標(biāo)記中，比如：

<servlet>
<servlet-name>TimeServlet</servlet-name>
<servlet-class>com.allanlxf.servlet.basic.TimeServlet</servlet-class>
<init-param>
<param-name>user</param-name>
<param-value>username</param-value>
</init-param>
<init-param>
<param-name>blog</param-name>
<param-value>http://。。。</param-value>
</init-param>
</servlet>

配置了兩個(gè)初始化參數(shù)user和blog它們的值分別為username和http://。。。， 這樣以后要修改用戶名和博客的地址不需要修改Servlet代碼，只需修改配置文件即可。

II.如何讀取Servlet的初始化參數(shù)？

ServletConfig中定義了如下的方法用來讀取初始化參數(shù)的信息：

public String getInitParameter(String name)

參數(shù)：初始化參數(shù)的名稱。

返回：初始化參數(shù)的值，如果沒有配置，返回null。

III.init(ServletConfig)方法執(zhí)行次數(shù)

在Servlet的生命周期中，該方法執(zhí)行一次。

IV.init(ServletConfig)方法與線程

該方法執(zhí)行在單線程的環(huán)境下，因此開發(fā)者不用考慮線程安全的問題。

V.init(ServletConfig)方法與異常

該方法在執(zhí)行過程中可以拋出ServletException來通知Web服務(wù)器Servlet實(shí)例初始化失敗。一旦ServletException拋出，Web服務(wù)器不會將客戶端請求交給該Servlet實(shí)例來處理，而是報(bào)告初始化失敗異常信息給客戶端，該Servlet實(shí)例將被從內(nèi)存中銷毀。如果在來新的請求，Web服務(wù)器會創(chuàng)建新的Servlet實(shí)例，并執(zhí)行新實(shí)例的初始化操作

3、服務(wù)

一旦Servlet實(shí)例成功創(chuàng)建及初始化，該Servlet實(shí)例就可以被服務(wù)器用來服務(wù)于客戶端的請求并生成響應(yīng)。在服務(wù)階段Web服務(wù)器會調(diào)用該實(shí)例的service(ServletRequest request, ServletResponse response)方法，request對象和response對象有服務(wù)器創(chuàng)建并傳給Servlet實(shí)例。request對象封裝了客戶端發(fā)往服務(wù)器端的信息，response對象封裝了服務(wù)器發(fā)往客戶端的信息。

I. service()方法的職責(zé)

service()方法為Servlet的核心方法，客戶端的業(yè)務(wù)邏輯應(yīng)該在該方法內(nèi)執(zhí)行，典型的服務(wù)方法的開發(fā)流程為：

解析客戶端請求-〉執(zhí)行業(yè)務(wù)邏輯-〉輸出響應(yīng)頁面到客戶端

II.service()方法與線程

為了提高效率，Servlet規(guī)范要求一個(gè)Servlet實(shí)例必須能夠同時(shí)服務(wù)于多個(gè)客戶端請求，即service()方法運(yùn)行在多線程的環(huán)境下，Servlet開發(fā)者必須保證該方法的線程安全性。

III.service()方法與異常

service()方法在執(zhí)行的過程中可以拋出ServletException和IOException。其中ServletException可以在處理客戶端請求的過程中拋出，比如請求的資源不可用、數(shù)據(jù)庫不可用等。一旦該異常拋出，容器必須回收請求對象，并報(bào)告客戶端該異常信息。IOException表示輸入輸出的錯(cuò)誤，編程者不必關(guān)心該異常，直接由容器報(bào)告給客戶端即可。

編程注意事項(xiàng)說明：

1) 當(dāng)Server Thread線程執(zhí)行Servlet實(shí)例的init()方法時(shí)，所有的Client Service Thread線程都不能執(zhí)行該實(shí)例的service()方法，更沒有線程能夠執(zhí)行該實(shí)例的destroy()方法，因此Servlet的init()方法是工作在單線程的環(huán)境下，開發(fā)者不必考慮任何線程安全的問題。

2) 當(dāng)服務(wù)器接收到來自客戶端的多個(gè)請求時(shí)，服務(wù)器會在單獨(dú)的Client Service Thread線程中執(zhí)行Servlet實(shí)例的service()方法服務(wù)于每個(gè)客戶端。此時(shí)會有多個(gè)線程同時(shí)執(zhí)行同一個(gè)Servlet實(shí)例的service()方法，因此必須考慮線程安全的問題。

3) 請大家注意，雖然service()方法運(yùn)行在多線程的環(huán)境下，并不一定要同步該方法。而是要看這個(gè)方法在執(zhí)行過程中訪問的資源類型及對資源的訪問方式。分析如下：

i. 如果service()方法沒有訪問Servlet的成員變量也沒有訪問全局的資源比如靜態(tài)變量、文件、數(shù)據(jù)庫連接等，而是只使用了當(dāng)前線程自己的資源，比如非指向全局資源的臨時(shí)變量、request和response對象等。該方法本身就是線程安全的，不必進(jìn)行任何的同步控制。

ii. 如果service()方法訪問了Servlet的成員變量，但是對該變量的操作是只讀操作，該方法本身就是線程安全的，不必進(jìn)行任何的同步控制。

iii. 如果service()方法訪問了Servlet的成員變量，并且對該變量的操作既有讀又有寫，通常需要加上同步控制語句。

iv. 如果service()方法訪問了全局的靜態(tài)變量，如果同一時(shí)刻系統(tǒng)中也可能有其它線程訪問該靜態(tài)變量，如果既有讀也有寫的操作，通常需要加上同步控制語句。

v. 如果service()方法訪問了全局的資源，比如文件、數(shù)據(jù)庫連接等，通常需要加上同步控制語句。

4、銷毀

當(dāng)Web服務(wù)器認(rèn)為Servlet實(shí)例沒有存在的必要了，比如應(yīng)用重新裝載，或服務(wù)器關(guān)閉，以及Servlet很長時(shí)間都沒有被訪問過。服務(wù)器可以從內(nèi)存中銷毀（也叫卸載）該實(shí)例。Web服務(wù)器必須保證在卸載Servlet實(shí)例之前調(diào)用該實(shí)例的destroy()方法，以便回收Servlet申請的資源或進(jìn)行其它的重要的處理。

Web服務(wù)器必須保證調(diào)用destroy()方法之前，讓所有正在運(yùn)行在該實(shí)例的service()方法中的線程退出或者等待這些線程一段時(shí)間。一旦destroy()方法已經(jīng)執(zhí)行，Web服務(wù)器將拒絕所有的新到來的對該Servlet實(shí)例的請求，destroy()方法退出，該Servlet實(shí)例即可以被垃圾回收。

四、servlet解析客戶端http請求流程圖：

1.web客戶向Servlet容器發(fā)出HTTP請求;

2.Servlet容器解析web的HTTP請求.

3.Servlet容器創(chuàng)建一個(gè)HttpRequest對象,在這個(gè)對象中封裝了http請求信息;

4.Servlet容器創(chuàng)建一個(gè)HttpResponse對象;

5.Servlet容器（如果訪問的該servlet不是在服務(wù)器啟動時(shí)創(chuàng)建的，則先創(chuàng)建servlet實(shí)例并調(diào)用init()方法初始化對象）調(diào)用HttpServlet的service()方法,把HttpRequest和HttpResponse對象為service方法的參數(shù)傳給HttpServlet對象;

6.HttpServlet調(diào)用HttpRequest的有關(guān)方法,獲取HTTP請求信息;

7.HttpServlet調(diào)用HttpResponse的有關(guān)方法,生成響應(yīng)數(shù)據(jù);

8.Servlet容器把HttpServlet的響應(yīng)結(jié)果傳給web客戶.

以上這篇基于servlet的執(zhí)行原理與生命周期(全面解析)就是小編分享給大家的全部內(nèi)容了，希望能給大家一個(gè)參考，也希望大家多多支持腳本之家。

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