SUN認證考試知識點：java servlet生命週期

Servlet是使用 Java Servlet應用程序設計接口及相關類和方法的Java程序。它在Web服務器上或應用服務器上運行並擴展了該服務器的能力。Java Servlet對於Web服務器就好像Java Applet對於Web瀏覽器。Applet裝入Web瀏覽器並在Web瀏覽器內執行，而Servlet則是裝入Web服務器並在Web服務器內執行。 Java Servlet API 定義了Servlet和服務器之間的一個標準接口，這使得Servlet具有跨服務器平台的特性。

Servlet通過創建一個框架擴展服務器的能力，採用請求-響應模式提供 Web服務。當客户機發送請求至服務器時，服務器將請求信息發送給Servlet，Servlet生成響應內容並將其傳給Server，然後再由 Server將響應返回給客户端。

　　Servlet的功能

Servlet的功能涉及範圍很廣。例如，Servlet可完成如下功能：

創建並返回一個包含基於客户請求性質的動態內容的完整的 HTML頁面。

創建可嵌入到現有 HTML 頁面中的一部分 HTML 頁面(HTML 片段)。與其他服務器資源(文件、數據庫、Applet、Java應用程序等)進行通信。

用多個客户機處理連接，接受多個客户機的輸入，並將結果廣播到多個客户機上。例如，Servlet 可以是多參與者的遊戲服務器。

允許在單連接方式下傳送數據的情況下，在瀏覽器上打開服務器至Applet的新連接，並將該連接保持在打開狀態。允許客户機和服務器簡單、高效地執行會話的情況下，Applet也可以啟動客户瀏覽器和服務器之間的連接。可以通過定製協議或標準(如 IIOP)進行通信。

對特殊的處理採用 MIME 類型過濾數據，例如圖像轉換和服務器端(包括SSI)。

將定製的處理提供給所有服務器的標準例行程序。例如，Servlet 可以修改如何認證用户。

　　Java Servlet與現有網絡技術的差別

那麼Java Servlet與一些現有的網絡技術有什麼具體的`差別呢?

Java Servlet與Applet之間的差別 從基本上來説，Servlet與 Applet 是截然相反的。Servlet可以被視為服務器方面的 Applet。Servlet在網絡服務器內運行而Applet在網絡瀏覽器內運行。瀏覽器提交一個請求執行Servlet的命令;而由於瀏覽器可直接命令Applet，所以它可以在運行時單機運行。

Java Servlet與CGI之間的差別 與傳統的CGI和許多其他類似CGI的技術相比，Java Servlet具有更高的效率，更容易使用，功能更強大，具有更好的可移植性，更節省投資。其中最大的區別是在性能方面。

在傳統的CGI中，每個請求都要啟動一個新的進程，如果CGI程序本身的執行時間較短，啟動進程所需要的開銷很可能反而超過實際執行時間。而使用Servlet時，服務器上僅有一個Java虛擬機在運行，只有當Servlet被調用時，它才被加載，且直到Servlet更改時，它才會被再次加載。在傳統CGI中，如果有N個併發的對同一CGI程序的請求，則該CGI程序的代碼在內存中重複裝載了N次;而對於Servlet，處理請求的是N個線程，只需要一份Servlet類代碼。在性能優化方面，Servlet也比CGI有着更多的選擇，比如緩衝以前的計算結果，保持數據庫連接的活動，等等。

通過使用Servlet API，開發人員不必擔心服務器的內部運作方式。表格資料、服務器頭、cookies等皆可通過Servlet處理。另外，因為Servlet是用 Java寫的，能將其從一個服務器移到另一個服務器以供發佈，同時不必擔心操作系統或服務器的類型。這一優點充分體現了Java"一次編寫，隨處運行"的優越特性。

　　Servlet的生命週期

Servlet的生命週期定義了一個Servlet如何被加載、初始化，以及它怎樣接收請求、響應請求、提供服務。

在代碼中，Servlet生命週期由接口 let定義。所有的Java Servlet 必須直接或間接地實現let接口，這樣才能在Servlet Engine上運行。Servlet Engine提供network Service，響應MIME request，運行Servlet Container。 let接口定義了一些方法，在Servlet 的生命周期中，這些方法會在特定時間按照一定的順序被調用。如圖14-1所示。

　　Servlet 如何被加載(Load)、被實例化(Instantiated)

Servlet Engine 負責實例化和加載Servlet，這個過程可以在Servlet Engine 加載時執行，可以在Servlet 響應請求時執行，也可以在兩者之間的任何時候執行。

　　Servlet如何被初始化(Initialized)

Servlet Engine 加載好Servlet 後，必須要初始化它。初始化時Servlet 可以從數據庫裏讀取初始數據，建立JDBC Connection，或者建立對其他有價值的資源的引用。

在初始化階段，Init( )方法被調用。這個方法在et接口中定義。Init( )方法以一個Servlet 配置文件(ServletConfig 型)為參數。Servlet configuration 對象由Servlet Engine 實現，可以讓Servlet 從中讀取一些name-value對的參數值。ServletConfig對象還可以讓Servlet接受一個Servlet Context對象。

　　Servlet 如何處理請求

Servlet 被初始化以後，就處於能響應請求的就緒狀態。每個對Servlet 的請求由一個Servlet Request 對象代表。Servlet 給客户端的響應由一個Servlet Response對象代表。當客户端有一個請求時，Servlet Engine 將ServletRequest 和ServletResponse對象都轉發給Servlet，這兩個對象以參數的形式傳給Service方法。這個方法由 let定義並由具體的Servlet 實現。

Servlet還可以實現 ServletRequest 和ServletResponse接口。ServletRequest接口可以讓Servlet 獲取客户端請求中的參數，如form data、request信息、協議類型，等等。Servlet 可以從ServletInputStream流中讀取request 數據。ServletResponse接口允許Servlet設置response headers和status codes。實現這個接口可以使Servlet能訪問ServletOutputStream流用來向客户端返回數據。

　　Servlet如何被釋放

Servlet Engine 沒有必要在Servlet 生命週期的每一段時間內都保持Servlet的狀態。Servlet Engine可以隨時隨意使用或釋放Servlet。因此，你不能依賴Servlet class或其成員存儲信息。當Servlet Engine判斷一個Servlet應當被釋放時(比如説Engine準備Shut down 或需要回收資源)，Engine必須讓Servlet 能釋放其正在使用的任何資源，並保存持續性的狀態信息。這些可以通過調用Servlet的destroy方法實現。 在Servlet Engine 釋放一個Servlet 以前，必須讓其完成當前實例的service方法或是等到timeout(如果Engine定義了timeout)。當Engine釋放一個 Servlet以後，Engine將不能再將請求轉發給它，Engine必須徹底釋放該Servlet並將其標明為可回收的(給garbage collection)。

在Servlet API中最重要的是Servlet interface。所有的Servlets執行這個interface的方式有很多種：或者是直接的，或者通過extending這個class執行它，如 HttpServlet。這個Servlet interface 提供並安排Servlet與客户端聯繫的方法。Servlet 編寫者可以在他們開發Servlet程序時提供更多一些或所有這樣的方法。

當一個Servlet接收來自客户端的調用請求時，它接收兩個對象：一個是 ServletRequest，另外一個是ServletResponse。這個ServletRequest class 概括從客户端到服務器之間的聯繫，而 ServletResponse class 概括從Servlet返回客户端的聯繫。

ServletRequest interface 可以獲取到這樣一些信息，如由客户端傳送的參數名稱，客户端正在使用的協議，產生請求並且接收請求的服務器遠端主機名。它也提供獲取數據流的 Servlet、ServletInputStream，這些數據是客户端引用中使用HTTP POST和PUT方法遞交的。一個ServletRequest的子類可以讓Servlet獲取更多的協議特性數據。

例如，HttpServletRequest 包含獲取HTTP-specific頭部信息的方法。ServletResponse interface 給出相應客户端的Servlet方法。它允許Servlet設置內容長度和迴應的MIME類型，並且提供輸出流ServletOutputStream，通過編寫者可以發回相應數據。ServletResponse子類可以給出更多protocol-specific容量的信息。例如，HttpServletResponse 包含允許Servlet操作HTTP-specific頭部信息的方法。

上面有關classes 和 interfaces的描述構成了一個基本的Servlet框架。HTTP Servlets有一些附加的可以提供session-tracking capabilities的方法。Servlet編寫者可以用這些API在有他人操作時維護Servlet與客户端之間的狀態。