JavaWeb開發之詳解Servlet及Servlet容器
自JavaEE誕生伊始，Servlet容器和Servlet技術，就構成了JavaEE應用的核心，配合其它組件，它們完善了Java企業級開發的全套解決方案。小到一個靜態博客網站，大到分布式的集群應用，都離不開Servlet底層的支持。大約從Java 5開始，Java企業級開發就分為了兩個不同的方向，一個是基於EJB、JSF、JPA等為主的傳統Java企業級系統開發方案，另一套則是基於Struts、Hibernate、Spring、Spring MVC、MyBatis等為主JavaWeb開發模式。時至今日，移動互聯網的蓬勃發展下，產生了一大批的電商、新零售、在線遊戲、社交網站等各式應用。JavaWeb在時代洪流中反而得到越來越大的發展：分布式、集群、中間件、大數據……給Java帶來了蓬勃生機。
而這些互聯網應用的基礎，都有Servlet的影子。那麽Servlet到底是什麽？？？
在StackOverflow上就有這麽個問題，題主搞了很久都搞不明白Servlet到底是什麽，希望有人能用淺顯直白的語言一語中的地回答他。排名第一的高票答案是這麽說的：
A servlet is simply a class which responds to a particular type of network request - most commonly an HTTP request. Basically servlets are usually used to implement web applications - but there are also various frameworks which operate on top of servlets (e.g. Struts) to give a higher-level abstraction than the "here‘s an HTTP request, write to this HTTP response" level which servlets provide.
Servlets run in a servlet container which handles the networking side (e.g. parsing an HTTP request, connection handling etc). One of the best-known open source servlet containers is Tomcat.
粗魯翻譯一下就是：Servlet說白了就是一個處理網絡請求（很多時候是Http請求）的類，用於實現Web應用的。另外也有很多的框架比如Struts是以它為底子，搭建了一個更高抽象（的解決方案），而不是讓你挽起袖子直接幹“HTTP請求來了，快給回復”這種層級的粗活。Servlet是運行在處理網絡請求的Servlet容器中的，比如最知名的Tomcat。
Web應用概述
JavaWeb規範
JavaWeb應用因為是容器式開發，因此會有一個模板規範，一個基本Web應用的架勢是：
<WebDemo> //這是Web應用的名稱
|---WEB-INF //此文件夾對外不可見
| |---web.xml //web應用配置文件（Servlet3.0可不要，但建議保留）
| |---classes //保存*.class文件
| |---lib //保存jar包
|---<a. jsp> 保存jsp文件等
web.xml
1. 配置和管理Servlet、Listener、Filter、JSP、JSP屬性、標簽庫
2. Web應用首頁、資源引用、JAAS授權引用、metadata-complete(選true表示不加載註解資源)
Servlet
Servlet開發
Servlet，說白了就是個Java的類。曾幾何時，Servlet甚至被用來寫Web界面，所有的HTML標簽，都采用類似out.write("<head>\r\n")這種形式，繁瑣可想而知。自MVC架構規範以後，Servlet就專註於做控制層了。
Servlet的作用就是處理網絡請求。開發Servlet需繼承HttpServlet，並通過以下方法處理請求：
doGet：響應Get請求
doPOST：響應POST請求
doPut：響應Put請求
doDelete：響應delete請求
init：創建Servlet實例時，初始化Servlet資源（一般不使用，需要初始化的時候，第一行調用super.init()）
destory：銷毀Servlet實例時，自動回收資源（一般不使用，除非需要手動回收資源如數據庫連接）
開發步驟
1. 編寫Servlet類
2. 配置
2.1 Servlet3.0新增的@WebServlet配置
2.2 web.xml文件配置
Servlet/JSP生命周期
1. 創建：單例模式，只創建並初始化一個Servlet實例
- 客戶端第一次請求某個Servlet時，Web容器創建該Servlet實例。
- Web應用啟動時立即創建，即load-on-startup Servlet。這種Servlet一般是提供基礎服務的後臺Servlet。
2. 初始化：Web容器調用Servlet的init方法初始化
3. 響應請求：初始化後，將一直在容器中，響應客戶請求
4. 銷毀：Web容器決定銷毀Servlet，會調用destroy方法。通常是關閉Web應用時銷毀
註意：Servlet容器中對同一個Servlet類，只會創建和初始化其實例一次，為單例。容器會維護一個線程池，對每一個請求提供一個工作線程去處理。如果請求過多達到線程池峰值，則請求會被放入一個隊列，等待可用線程。
Servlet本身是線程不安全的，因此不建議設置成員變量或類變量，而使用局部變量避免線程問題。
Servlet參數配置
可以用在比如配置數據庫連接參數的場景，實現多個Servlet之間的可重用。
1. 配置
- 通過@WebServlet的initParams屬性指定
- 通過web.xml的<servlet>元素中添加<init-params>子元素
2. 訪問
通過ServletConfig對象的getInitParameter(String name)訪問。
註意區分ServletContext，兩者方法相同，但ServletConfig是當前Servlet的配置參數；ServletContext是獲取當前Web應用的配置參數。
ServletContext和HTTPSession由於是多個Servlet中共享信息，因此也是線程不安全的。
MVC中Servlet作為Controller的角色
JSP-Servlet-JavaBean的第一代MVC架構
在遙遠的古代，曾經使用Servlet作為頁面視圖解決方案，開發難度可想而知。因此，在第一代的MVC方案裏，使用JSP做V，JavaBean做M和Servlet作為Controller的方案應運而生。
一個充斥於各種學生管理系統的典型使用場景是：
- 手機用戶請求參數
- 將應用的處理結果返回
JSP
JSP的本質就是Servlet，處理用戶請時會被翻譯為Servlet被Web容器執行。Servlet與JSP區別是：
1. 沒有內置對象，JSP中的內置對象需要顯示創建、
2. 對於靜態頁面標簽，都要使用頁面輸出流逐行輸出。
JSP由靜態HTML頁面內容和動態JSP腳本兩部分組成
四種基本語法
- 註釋：<%-- JSP註釋 --%>
- 聲明：<%! 聲明部分 %>
- 表達式：<%=表達式%>
- 腳本
3個編譯指令
JSP編譯指令是通知JSP的消息，不直接輸出。包括
- page：針對當前頁面的指令。如聲明JSP腳本種類、繼承的父類、導包、是否開啟HTTPSession、錯誤頁面、網頁文件格式和字符編碼等。
- include：指定包含另一個頁面。既包括靜態文本，也包括動態JSP頁面。此指令融合被include的頁面
- taglib：用於定義和訪問自定義標簽。
7個動作指令
編譯指令是通知Servlet引擎的消息，在JSP編譯成Servlet時起作用；動作指令則可替換成JSP腳本，是JSP腳本的標準化寫法
- jsp:forward：執行頁面轉向，將請求處理轉發到下個頁面
- jsp:param：傳遞參數，與include、forward、plugin指令合用
- jsp:include：動態引入JSP頁面
- jsp:plugin：下載JavaBean或Applet到客戶端執行
- jsp:useBean：創建一個JavaBean實例
- jsp:setProperty：設置JavaBean實例的屬性值
- jsp:getProperty ：輸出JavaBean實例的屬性值
9個內置對象
這9個內置對象其實都是Servlet接口的實例，在JSP的使用中被默認初始化，可以直接使用。
- application：ServletContext的實例，代表應用本身，可用於多個JSP和Servlet之間傳遞信息。
- config：ServletConfig的實例，代表該JSP的配置信息。JSP中比較少用，常用於Servlet
- exception：Throwable的實例，只有本頁面是錯誤處理頁面時，才能使用。
- out：JspWriter的實例，表示頁面輸出流。
- page：代表頁面本身，相當於Servlet的this，沒什麽用。
- pageContext：PageContext，代表頁面上下文，有方法getServletContext()和getServletConfig()
- request：HttpServletRequest的實例，表示一次請求
- response：HttpServletResponse的實例，表示一次回復。通常很少使用該對象直接響應，而是使用out。常用於重定向
- session：HttpSession實例，代表一次會話（開始於客戶端與服務器連接，終止於關閉瀏覽器）
JSP2的自定義標簽
1. 開發自定義標簽類
- 繼承SimpleTapSupport父類
- 重寫doTag()方法
- 如果有成員變量，需要getter和setter方法
2. 建立TLD文件
3. 使用標簽庫
<% taglib uri="tagliburi" prefix="tagPrefix" %>
Filter
Filter是Servlet的加強版，用於對用戶請求進行預處理或後處理。一個典型的應用場景是：Filter對用戶請求進行預處理，接著交給Servlet進行處理並響應，最後Filter再進行後處理。
預處理：攔截和檢查HttpServletRequest，可以修改請求頭和數據
後處理：攔截和檢查HttpServletResponse，可以修改響應頭和數據
Filter常用於檢查用戶請求、過濾非法請求、日誌記錄、請求解碼、處理XML等
Filter也被用於實現網站的偽靜態，以優化SEO。
開發過濾器
1. 創建Filter類：實現Filter接口，重寫init、destory和doFilter(ServletRequest request, ServeletResponse response, FilterChain chain)方法
2. 配置
Listener
使用監聽器
1. 定義Listener實現類
2. 配置
JavaWeb開發之詳解Servlet及Servlet容器