JavaWeb开发底子Servlet生命周期与工作原理

登录 · 发表于 2025-7-9 02:05:53

Servlet生命周期

Servlet的生命周期由Servlet容器(如Tomcat、Jetty等)管理，主要包罗以下5个阶段：

加载Servlet类
创建Servlet实例
调用init方法
调用service方法
调用destroy方法

加载(Loading)：
- 当Servlet容器启动或第一次吸收到对某个Servlet的请求时，它会加载Servlet类
- 这个过程只发生一次，除非Servlet被卸载或容器重新启动
实例化(Instantiation)：
- 在加载Servlet类之后，容器会创建一个Servlet实例
- 这个实例化过程也是一次性的，除非Servlet被卸载或容器重新启动
初始化(Initialization)：
- 容器调用Servlet实例的init()方法进行初始化
- init()方法只被调用一次，用于执行一次性的初始化任务，如读取设置参数、初始化资源等
- 你可以重写init()方法以执行自界说的初始化逻辑
  1. public void init(ServletConfig config)
  复制代码
请求处理(Request Handling)：
- 每当有请求到达时，容器会调用Servlet的service()方法来处理请求
- service()方法根据请求的范例(如GET、POST等)调用相应的处理方法(如doGet()、doPost()等)
  1. public void service(ServletRequest request, ServletResponse response)
  复制代码
销毁(Destruction)：
- 当容器决定卸载Servlet(如容器关闭或Servlet被重新加载)时，它会调用Servlet的destroy()方法
- destroy()方法用于执行清理任务，如关闭资源、生存状态等
- destroy()方法只被调用一次
  1. public void destroy()
  复制代码

  Servlet重新加载
  Servlet被重新加载通常发生在以下几种环境下：

Servlet类文件被修改：
- 假如在开发过程中修改了Servlet类文件，Servlet容器大概会检测到这些更改并重新加载Servlet
- 这通常发生在开发环境中，生产环境中一般不会主动重新加载
容器设置发生变化：
- 假如修改了Servlet容器的设置文件(如web.xml)，容器大概会重新加载相关的Servlet
容器重启：
- 当Servlet容器重启时，所有的Servlet都会被重新加载
手动重新加载：
- 某些Servlet容器提供了手动重新加载Servlet的功能，通常通过管理控制台或命令行工具

当Servlet被重新加载时，Servlet容器会执行以下步骤：

销毁现有的Servlet实例：
- 容器调用现有Servlet实例的destroy()方法，执行清理任务
- 开释资源，如关闭数据库连接、开释文件句柄等
卸载Servlet类：
- 容器卸载现有的Servlet类，开释类加载器持有的资源
重新加载Servlet类：
- 容器重新加载Servlet类文件，创建新的类加载器实例
实例化新的Servlet对象：
- 容器创建新的Servlet实例
初始化新的Servlet实例：
- 容器调用新的Servlet实例的init()方法进行初始化

  Servlet代码示例

  有3种方式使用Servlet：
  ①实现Servlet接口

import java.io.*;
import javax.servlet.*;
public class First implements Servlet {
ServletConfig config = null;
public void init(ServletConfig config) {
this.config = config;
System.out.println("servlet is initialized");
}
public void service(ServletRequest req, ServletResponse res)
throws IOException, ServletException {
res.setContentType("text/html");
PrintWriter out = res.getWriter();
out.print("<html><body>");
out.print("<b>hello simple servlet</b>");
out.print("</body></html>");
}
public void destroy() {
System.out.println("servlet is destroyed");
}
public ServletConfig getServletConfig() {
return config;
}
public String getServletInfo() {
return "copyright 2007-1010";
}
}

复制代码

②继承GenericServlet类

import java.io.*;
import javax.servlet.*;
public class First extends GenericServlet {
public void service(ServletRequest req, ServletResponse res)
throws IOException, ServletException {
res.setContentType("text/html");
PrintWriter out = res.getWriter();
out.print("<html><body>");
out.print("<b>hello generic servlet</b>");
out.print("</body></html>");
}
}

复制代码

③继承HttpServlet类

import javax.servlet.http.*;
import javax.servlet.*;
import java.io.*;
public class DemoServ extends HttpServlet {
public void doGet(HttpServletRequest req, HttpServletResponse res) throws ServletException, IOException {
res.setContentType("text/html");
PrintWriter pw = res.getWriter();
String name = req.getParameter("name");
pw.println("Welcome " + name);
}
}

复制代码

继承HttpServlet类是最常用的方式，接下来通过六个步骤，看看具体实践。
第一步，创建目录结构。

第二步，创建Servlet。

import javax.servlet.http.*;
import javax.servlet.*;
import java.io.*;
public class DemoServlet extends HttpServlet {
public void doGet(HttpServletRequest req, HttpServletResponse res)
throws ServletException, IOException {
res.setContentType("text/html");
PrintWriter pw = res.getWriter();
pw.println("<html><body>");
pw.println("Welcome to servlet");
pw.println("</body></html>");
pw.close();
}
}

复制代码

第三步，编译Servlet。

<dependency>
<groupId>javax.servlet</groupId>
<artifactId>javax.servlet-api</artifactId>
<version>3.1.0</version>
<scope>provided</scope>
</dependency>

复制代码

编译后将class文件拷贝到WEB-INF/classes。
第四步，创建web.xml。

<web-app>
<servlet>
<servlet-name>sonoojaiswal</servlet-name>
<servlet-class>DemoServlet</servlet-class>
</servlet>
<servlet-mapping>
<servlet-name>sonoojaiswal</servlet-name>
<url-pattern>/welcome</url-pattern>
</servlet-mapping>
</web-app>

复制代码

web.xml是一个摆设形貌符文件，用于设置Java Web应用步调。
Java Servlet 3.0引入了@WebServlet注解，用于简化Servlet的设置：

import javax.servlet.http.*;
import javax.servlet.*;
import java.io.*;
import javax.servlet.annotation.WebServlet;
@WebServlet("/welcome")
public class DemoServlet extends HttpServlet {
private static final long serialVersionUID = 1L;
public void doGet(HttpServletRequest req, HttpServletResponse res) throws ServletException, IOException {
res.setContentType("text/html");
PrintWriter pw = res.getWriter();
pw.println("<html><body>");
pw.println("Welcome to servlet");
pw.println("</body></html>");
pw.close();
}
}

复制代码

web.xml在低版本Servlet是必须的，在高版本Servlet已经不再必要。
第五步，摆设Servlet。
  将项目文件复制到Apache Tomcat的webapps目录下，启动Tomcat服务。
  第六步，访问Servlet。
  浏览器请求http://localhost:9999/demo/welcome，就能看到Servlet相应内容。
  Servlet工作原理

请求映射：
- 浏览器发送一个HTTP请求到服务器
- 服务器根据web.xml文件中的设置，将请求映射到相应的Servlet
创建请求和相应对象：
- 服务器为每个请求创建HttpServletRequest和HttpServletResponse对象。这些对象包含了请求的所有信息和用于生成相应的方法
调用service方法：
- 服务器在一个新的线程中调用Servlet的service方法来处理请求
调用public service方法：
- public service 方法内部会调用protected service方法。public service方法是HttpServlet类的一部分，它负责处理所有范例的HTTP请求
  1. public void service(ServletRequest req, ServletResponse res) throws ServletException, IOException {
  2. if (req instanceof HttpServletRequest && res instanceof HttpServletResponse) {
  3. HttpServletRequest request = (HttpServletRequest)req;
  4. HttpServletResponse response = (HttpServletResponse)res;
  5. this.service(request, response);
  6. } else {
  7. throw new ServletException("non-HTTP request or response");
  8. }
  9. }
  复制代码
调用protected service方法：
- protected service方法根据请求的范例(如GET、POST等)调用相应的处理方法(如doGet、doPost等)
  1. protected void service(HttpServletRequest req, HttpServletResponse resp) throws ServletException, IOException {
  2. String method = req.getMethod();
  3. long lastModified;
  4. if (method.equals("GET")) {
  5. lastModified = this.getLastModified(req);
  6. if (lastModified == -1L) {
  7. this.doGet(req, resp);
  8. } else {
  9. long ifModifiedSince = req.getDateHeader("If-Modified-Since");
  10. if (ifModifiedSince < lastModified) {
  11. this.maybeSetLastModified(resp, lastModified);
  12. this.doGet(req, resp);
  13. } else {
  14. resp.setStatus(304);
  15. }
  16. }
  17. } else if (method.equals("HEAD")) {
  18. lastModified = this.getLastModified(req);
  19. this.maybeSetLastModified(resp, lastModified);
  20. this.doHead(req, resp);
  21. } else if (method.equals("POST")) {
  22. this.doPost(req, resp);
  23. } else if (method.equals("PUT")) {
  24. this.doPut(req, resp);
  25. } else if (method.equals("DELETE")) {
  26. this.doDelete(req, resp);
  27. } else if (method.equals("OPTIONS")) {
  28. this.doOptions(req, resp);
  29. } else if (method.equals("TRACE")) {
  30. this.doTrace(req, resp);
  31. } else {
  32. String errMsg = lStrings.getString("http.method_not_implemented");
  33. Object[] errArgs = new Object[]{method};
  34. errMsg = MessageFormat.format(errMsg, errArgs);
  35. resp.sendError(501, errMsg);
  36. }
  37. }
  复制代码
调用doGet方法：
- 假如请求范例是GET，protected service方法会调用doGet方法。doGet方法处理请求并生成相应
生成相应并发送给客户端：
- doGet方法生成相应(如HTML、JSON等)，并通过HttpServletResponse对象将相应发送回客户端
删除请求和相应对象：
- 在相应发送完毕后，Web容器会删除HttpServletRequest和HttpServletResponse对象，以开释资源
- 处理请求的线程要么被返回到线程池，要么被删除，这取决于服务器的实现

总结，Servlet的生命周期包罗初始化(init)、请求处理(service，调用doGet、doPost等)、和销毁(destroy)。工作原理是：客户端请求，服务器分发，创建请求和相应对象，调用service方法，生成并发送相应，删除请求和相应对象。
参考资料：
https://www.javatpoint.com/life-cycle-of-a-servlet
https://www.javatpoint.com/steps-to-create-a-servlet-using-tomcat-server
https://www.javatpoint.com/how-servlet-works
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