配置环境：
简介：
Servlet是Sun公司提供的一种实现动态网页的解决方案，在制定J2EE时引入它作为实现了基于Java语言的动态技术，目前流行的Web框架基本都基于Servlet技术，只有掌握了Servlet，才能真正掌握Java Web编程的核心和精髓。
Servlet是运行在Servlet容器中的Java类，它能处理Web客户的HTTP请求，并产生HTTP响应。
Servlet对请求的处理和响应过程可进一步细分为以下几个步骤：
1.接收HTTP请求
2.取得请求信息，包括请求头和请求参数数据
3.调用其它Java类方法，完成具体的业务功能
4.实现到其他Web组件的跳转（包括重定向或请求转发）
5.生成HTTP响应（包括HTML或非HTML响应）
优点：
Servlet有以下几个优点：
1.高效，在Servlet中，每个请求由一个轻量级的java线程处理；
2.方便，提供了大量实用工具例程，这个在后面会慢慢叙述；
3.功能强大，继承了Java的优点，能够直接和Web服务器交互，还能够在各个程序之间共享数据；
4.可移植性好，Servlet由Java语言编写，并且其API具有完善的标准，支持Servlet规范的容器都可以运行Servlet程序，如Tomcat和Resin等。
Servlet体系结构：
Servlet是使用Servlet API及相关类和方法的Java程序，Servlet API包含两个软件包：
javax.servlet包：包含支持所有协议的通用的Web组件接口和类，如ServletRequest接口，ServletResponse接口
javax.servlet.http包：包含支持HTTP协议的接口和类，如HttpServletRequest接口，HttpServletResponse接口
Servet API的主要接口和类之间的关系为：
Servlet接口：
所有的Servlet都必须直接或间接地实现javax.servlet.Servlet接口。Servlet接口规定了必须由Servlet类实现并且由Servlet引擎识别和管理的方法集。Servlet接口的基本目标是提供与Servlet生命周期相关的方法，如init(),service()和destory()等，下述示例为Servlet接口的源代码：
1 package javax.servlet;
2
3 import java.io.IOException;
4
5 public interface Servlet {
6 void init(ServletConfig var1) throws ServletException;
7
8 ServletConfig getServletConfig();
9
10 void service(ServletRequest var1, ServletResponse var2) throws ServletException, IOException;
11
12 String getServletInfo();
13
14 void destroy();
15 }1.init()，初始化servlet对象，Servlet实例化后，容器调用该方法进行初始化工作。ServletAPI规定该方法只能被调用一次，如果此方法没有正常结束就会抛出一个ServletException异常，一旦抛出该异常，Servlet将不再执行。
2.service(ServletRequest var1, ServletResponse var2)，接受客户端请求对象，执行业务操作，利用响应对象响应客户端请求。
3.destroy()，当容器监测到一个servlet从服务中被移除时，容器调用该方法，释放资源，调用该方法前必须给service()足够时间来结束执行。
4.getServletConfig()，ServletConfig是容器向servlet传递参数的载体，此方法可以让Servlet在任何时候获得ServletConfig对象。
5.getServletInfo()，返回一个String对象获取servlet相关信息。
GenericServlet类：
GenericServlet类是一个抽象类，是Servlet接口的直接实现，除service()方法之外还提供了其他有关Servlet生命周期的方法。这意味着只需通过简单地扩展GenericServlet和实现servlet方法就可以编写一个基本的Servlet。
1 package javax.servlet;
2
3 import java.io.IOException;
4 import java.io.Serializable;
5 import java.util.Enumeration;
6
7 public abstract class GenericServlet implements Servlet, ServletConfig, Serializable {
8 private static final long serialVersionUID = 1L;
9 private transient ServletConfig config;
10
11 public GenericServlet() {
12 }
13
14 public void destroy() {
15 }
16
17 public String getInitParameter(String name) {
18 return this.getServletConfig().getInitParameter(name);
19 }
20
21 public Enumeration<String> getInitParameterNames() {
22 return this.getServletConfig().getInitParameterNames();
23 }
24
25 public ServletConfig getServletConfig() {
26 return this.config;
27 }
28
29 public ServletContext getServletContext() {
30 return this.getServletConfig().getServletContext();
31 }
32
33 public String getServletInfo() {
34 return "";
35 }
36
37 public void init(ServletConfig config) throws ServletException {
38 this.config = config;
39 this.init();
40 }
41
42 public void init() throws ServletException {
43 }
44
45 public void log(String msg) {
46 this.getServletContext().log(this.getServletName() + ": " + msg);
47 }
48
49 public void log(String message, Throwable t) {
50 this.getServletContext().log(this.getServletName() + ": " + message, t);
51 }
52
53 public abstract void service(ServletRequest var1, ServletResponse var2) throws ServletException, IOException;
54
55 public String getServletName() {
56 return this.config.getServletName();
57 }
58 }init(ServletConfig config：该方法来源于Servlet接口，覆写该方法，必须调用super.init(config)
init()：该方法重载Servlet.init(ServletConfig config)方法而无需调用super.init(config)。而ServletConfig对象依然可以通过调用getServletConfig()方法获得。
destory()方法作用与Servlet接口中的方法相同，略。
getInitParameter()：返回一个包含初始化变量的值的字符串，如果变量不存在则返回null，该方法从servlet的ServletConfig变量获得命名变量的值。
getInitParameterNames()：该方法返回一个包含所有初始化变量的枚举函数。如果没有初始化变量，则返回一个空枚举函数。
getServletConfig()：返回一个servlet的ServletConfig对象getServletContext()方法与ServletConfig.getServletContext()相同，略。
getServletInfo()：该方法来源于Servlet接口，覆写该方法以产生有意义的信息。（如：版本号、版权、作者等）
log(java.lang.String msg)：public void log(java.lang.String msg)该方法把指定的信息写入一个日志文件，见ServletContext.log(String)。
log(java.lang.String message,java.lang.Throwable t)：public void log(java.lang.String message,java.lang.Throwable t) 该方法把解释性的内容和抛出的例外信息写入一个日志文件。
service()：这是一个抽象的方法，当为执行网络请求继承GenericServlet类时必须实现它，该方法必须由servlet容器调用以允许servlet 对请求作出响应。见Servlet.service(javax.servlet.ServletRequest, javax.servlet.ServletResponse)。
getServletName()：见ServletConfig.getServletName()。
HttpServlet类：
这个是重点啦（拍桌子）！HttpServlet类扩展了GenericServlet类并且对Servlet接口提供了与HTTP相关的实现，是在Web开发中定义Servlet最常使用的类。HttpServlet类中的主要方法的源代码如下所示：
1 //
2 // Source code recreated from a .class file by IntelliJ IDEA
3 // (powered by Fernflower decompiler)
4 //
5
6 package javax.servlet.http;
7
8 import java.io.IOException;
9 import java.lang.reflect.InvocationTargetException;
10 import java.lang.reflect.Method;
11 import java.text.MessageFormat;
12 import java.util.Enumeration;
13 import java.util.ResourceBundle;
14 import javax.servlet.DispatcherType;
15 import javax.servlet.GenericServlet;
16 import javax.servlet.ServletException;
17 import javax.servlet.ServletOutputStream;
18 import javax.servlet.ServletRequest;
19 import javax.servlet.ServletResponse;
20
21 public abstract class HttpServlet extends GenericServlet {
22 private static final long serialVersionUID = 1L;
23 private static final String METHOD_DELETE = "DELETE";
24 private static final String METHOD_HEAD = "HEAD";
25 private static final String METHOD_GET = "GET";
26 private static final String METHOD_OPTIONS = "OPTIONS";
27 private static final String METHOD_POST = "POST";
28 private static final String METHOD_PUT = "PUT";
29 private static final String METHOD_TRACE = "TRACE";
30 private static final String HEADER_IFMODSINCE = "If-Modified-Since";
31 private static final String HEADER_LASTMOD = "Last-Modified";
32 private static final String LSTRING_FILE = "javax.servlet.http.LocalStrings";
33 private static final ResourceBundle lStrings = ResourceBundle.getBundle("javax.servlet.http.LocalStrings");
34
35 public HttpServlet() {
36 }
37
38 protected void doGet(HttpServletRequest req, HttpServletResponse resp) throws ServletException, IOException {
39 String protocol = req.getProtocol();
40 String msg = lStrings.getString("http.method_get_not_supported");
41 if (protocol.endsWith("1.1")) {
42 resp.sendError(405, msg);
43 } else {
44 resp.sendError(400, msg);
45 }
46
47 }
48
49 protected long getLastModified(HttpServletRequest req) {
50 return -1L;
51 }
52
53 protected void doHead(HttpServletRequest req, HttpServletResponse resp) throws ServletException, IOException {
54 if (DispatcherType.INCLUDE.equals(req.getDispatcherType())) {
55 this.doGet(req, resp);
56 } else {
57 NoBodyResponse response = new NoBodyResponse(resp);
58 this.doGet(req, response);
59 response.setContentLength();
60 }
61
62 }
63
64 protected void doPost(HttpServletRequest req, HttpServletResponse resp) throws ServletException, IOException {
65 String protocol = req.getProtocol();
66 String msg = lStrings.getString("http.method_post_not_supported");
67 if (protocol.endsWith("1.1")) {
68 resp.sendError(405, msg);
69 } else {
70 resp.sendError(400, msg);
71 }
72
73 }
74
75 protected void doPut(HttpServletRequest req, HttpServletResponse resp) throws ServletException, IOException {
76 String protocol = req.getProtocol();
77 String msg = lStrings.getString("http.method_put_not_supported");
78 if (protocol.endsWith("1.1")) {
79 resp.sendError(405, msg);
80 } else {
81 resp.sendError(400, msg);
82 }
83
84 }
85
86 protected void doDelete(HttpServletRequest req, HttpServletResponse resp) throws ServletException, IOException {
87 String protocol = req.getProtocol();
88 String msg = lStrings.getString("http.method_delete_not_supported");
89 if (protocol.endsWith("1.1")) {
90 resp.sendError(405, msg);
91 } else {
92 resp.sendError(400, msg);
93 }
94
95 }
96
97 private static Method[] getAllDeclaredMethods(Class<?> c) {
98 if (c.equals(HttpServlet.class)) {
99 return null;
100 } else {
101 Method[] parentMethods = getAllDeclaredMethods(c.getSuperclass());
102 Method[] thisMethods = c.getDeclaredMethods();
103 if (parentMethods != null && parentMethods.length > 0) {
104 Method[] allMethods = new Method[parentMethods.length + thisMethods.length];
105 System.arraycopy(parentMethods, 0, allMethods, 0, parentMethods.length);
106 System.arraycopy(thisMethods, 0, allMethods, parentMethods.length, thisMethods.length);
107 thisMethods = allMethods;
108 }
109
110 return thisMethods;
111 }
112 }
113
114 protected void doOptions(HttpServletRequest req, HttpServletResponse resp) throws ServletException, IOException {
115 Method[] methods = getAllDeclaredMethods(this.getClass());
116 boolean ALLOW_GET = false;
117 boolean ALLOW_HEAD = false;
118 boolean ALLOW_POST = false;
119 boolean ALLOW_PUT = false;
120 boolean ALLOW_DELETE = false;
121 boolean ALLOW_TRACE = true;
122 boolean ALLOW_OPTIONS = true;
123 Class clazz = null;
124
125 try {
126 clazz = Class.forName("org.apache.catalina.connector.RequestFacade");
127 Method getAllowTrace = clazz.getMethod("getAllowTrace", (Class[])null);
128 ALLOW_TRACE = (Boolean)getAllowTrace.invoke(req, (Object[])null);
129 } catch (NoSuchMethodException | SecurityException | IllegalAccessException | IllegalArgumentException | InvocationTargetException | ClassNotFoundException var14) {
130 ;
131 }
132
133 for(int i = 0; i < methods.length; ++i) {
134 Method m = methods[i];
135 if (m.getName().equals("doGet")) {
136 ALLOW_GET = true;
137 ALLOW_HEAD = true;
138 }
139
140 if (m.getName().equals("doPost")) {
141 ALLOW_POST = true;
142 }
143
144 if (m.getName().equals("doPut")) {
145 ALLOW_PUT = true;
146 }
147
148 if (m.getName().equals("doDelete")) {
149 ALLOW_DELETE = true;
150 }
151 }
152
153 String allow = null;
154 if (ALLOW_GET) {
155 allow = "GET";
156 }
157
158 if (ALLOW_HEAD) {
159 if (allow == null) {
160 allow = "HEAD";
161 } else {
162 allow = allow + ", HEAD";
163 }
164 }
165
166 if (ALLOW_POST) {
167 if (allow == null) {
168 allow = "POST";
169 } else {
170 allow = allow + ", POST";
171 }
172 }
173
174 if (ALLOW_PUT) {
175 if (allow == null) {
176 allow = "PUT";
177 } else {
178 allow = allow + ", PUT";
179 }
180 }
181
182 if (ALLOW_DELETE) {
183 if (allow == null) {
184 allow = "DELETE";
185 } else {
186 allow = allow + ", DELETE";
187 }
188 }
189
190 if (ALLOW_TRACE) {
191 if (allow == null) {
192 allow = "TRACE";
193 } else {
194 allow = allow + ", TRACE";
195 }
196 }
197
198 if (ALLOW_OPTIONS) {
199 if (allow == null) {
200 allow = "OPTIONS";
201 } else {
202 allow = allow + ", OPTIONS";
203 }
204 }
205
206 resp.setHeader("Allow", allow);
207 }
208
209 protected void doTrace(HttpServletRequest req, HttpServletResponse resp) throws ServletException, IOException {
210 String CRLF = "\r\n";
211 StringBuilder buffer = (new StringBuilder("TRACE ")).append(req.getRequestURI()).append(" ").append(req.getProtocol());
212 Enumeration reqHeaderEnum = req.getHeaderNames();
213
214 while(reqHeaderEnum.hasMoreElements()) {
215 String headerName = (String)reqHeaderEnum.nextElement();
216 buffer.append(CRLF).append(headerName).append(": ").append(req.getHeader(headerName));
217 }
218
219 buffer.append(CRLF);
220 int responseLength = buffer.length();
221 resp.setContentType("message/http");
222 resp.setContentLength(responseLength);
223 ServletOutputStream out = resp.getOutputStream();
224 out.print(buffer.toString());
225 out.close();
226 }
227
228 protected void service(HttpServletRequest req, HttpServletResponse resp) throws ServletException, IOException {
229 String method = req.getMethod();
230 long lastModified;
231 if (method.equals("GET")) {
232 lastModified = this.getLastModified(req);
233 if (lastModified == -1L) {
234 this.doGet(req, resp);
235 } else {
236 long ifModifiedSince;
237 try {
238 ifModifiedSince = req.getDateHeader("If-Modified-Since");
239 } catch (IllegalArgumentException var9) {
240 ifModifiedSince = -1L;
241 }
242
243 if (ifModifiedSince < lastModified / 1000L * 1000L) {
244 this.maybeSetLastModified(resp, lastModified);
245 this.doGet(req, resp);
246 } else {
247 resp.setStatus(304);
248 }
249 }
250 } else if (method.equals("HEAD")) {
251 lastModified = this.getLastModified(req);
252 this.maybeSetLastModified(resp, lastModified);
253 this.doHead(req, resp);
254 } else if (method.equals("POST")) {
255 this.doPost(req, resp);
256 } else if (method.equals("PUT")) {
257 this.doPut(req, resp);
258 } else if (method.equals("DELETE")) {
259 this.doDelete(req, resp);
260 } else if (method.equals("OPTIONS")) {
261 this.doOptions(req, resp);
262 } else if (method.equals("TRACE")) {
263 this.doTrace(req, resp);
264 } else {
265 String errMsg = lStrings.getString("http.method_not_implemented");
266 Object[] errArgs = new Object[]{method};
267 errMsg = MessageFormat.format(errMsg, errArgs);
268 resp.sendError(501, errMsg);
269 }
270
271 }
272
273 private void maybeSetLastModified(HttpServletResponse resp, long lastModified) {
274 if (!resp.containsHeader("Last-Modified")) {
275 if (lastModified >= 0L) {
276 resp.setDateHeader("Last-Modified", lastModified);
277 }
278
279 }
280 }
281
282 public void service(ServletRequest req, ServletResponse res) throws ServletException, IOException {
283 HttpServletRequest request;
284 HttpServletResponse response;
285 try {
286 request = (HttpServletRequest)req;
287 response = (HttpServletResponse)res;
288 } catch (ClassCastException var6) {
289 throw new ServletException("non-HTTP request or response");
290 }
291
292 this.service(request, response);
293 }
294 }HttpServlet虽然看起来很长，但由于前两个类的结构已趋于完善，主要方法也不多：
service(ServletRequest req, ServletResponse res)：HttpServlet在实现Servlet接口时，重写了service()方法，该方法会自动判断用户的请求方式：若为GET请求，则调用doGet（）方法，若为POST请求，则调用doPost方法。如果Servlet收到一个HTTP请求而没有重载相应的do方法，它就返回一个说明此方法对本资源不可用的标准HTTP错误
doGet(ServletRequest req, ServletResponse res):被本类的service方法调用，用来处理一个HTTP GET请求
doPost(ServletRequest req, ServletResponse res):被本类的service方法调用，用来处理一个HTTP POST请求
HttpServlet作为HTTP请求的分发器，除了提供对GET和POST请求的处理方法doGet()和doPost()之外，对于其他请求类型如HEAD,OPTIONS,DELETE,PUT,TRACE也提供了相应的处理方法，如doHead(),doOptions等等
HttpServlet指能够处理HTTP请求的Servlet，开发人员在编写Servlet时，通常应继承这个类，而避免去直接实现Servlet接口
下面是一个正常能够处理请求的Servlet基本结构，我们在后面也主要使用这种结构：
1 package com.Servlet;
2
3 import javax.servlet.ServletConfig;
4 import javax.servlet.ServletException;
5 import javax.servlet.annotation.WebServlet;
6 import javax.servlet.http.HttpServlet;
7 import javax.servlet.http.HttpServletRequest;
8 import javax.servlet.http.HttpServletResponse;
9 import java.io.IOException;
10
11 @WebServlet(name = "SimpleServlet")
12 public class SimpleServlet extends HttpServlet {
13 public SimpleServlet(){
14 super();
15 }
16
17 public void init(ServletConfig servletConfig) throws ServletException{
18 //初始化方法
19 }
20
21 public void destroy() {
22 //销毁方法
23 }
24
25 protected void doPost(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response) throws ServletException, IOException {
26 //处理POST请求时调用的方法
27 }
28
29 protected void doGet(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response) throws ServletException, IOException {
30 //处理GET请求时调用的方法
31 }
32 }Servlet生命周期:
Servlet生命周期有七种状态：创捷，初始化，服务可用，服务不可用，处理请求，终止服务，销毁
根据七种状态可以又分为四个阶段：
1.加载和实例化：在服务器运行中，客户机首次向Servlet发出请求时或者再重新装入Servlet时（如服务器重新启动，Servlet被修改）或配置了自动装入选项时（load-on-startup）,服务器在启动时会自动装入此Servlet
2.初始化：调用上面方法中的init(ServletConfig config）来对Servlet实例进行初始化，成功时进入服务可用状态，失败时Servlet容器会从运行环境中清除掉该实例，运行出现异常时进入服务不可用状态，维护人员也可以设置不可用状态或从不可用变成可用
3.处理请求：服务器收到客户端请求时会为该请求创建一个“请求”对象和一个相应对象并调用service()方法，service()方法可能被多次调用，多个客户端访问某个Servlet的service方法时，服务器会为每个请求创建一个线程来减少等待时间
4.销毁：当Servlet容器需要终止Servlet时，它会先调用destroy()方法来释放资源，调用该方法前必须让所有service()的线程完成实行，该方法完成后，Servlet容器必须释放该实例以便被垃圾回收
时序图：
