Servlet执行原理浅谈

在介绍Servlet之前，简单对web方面的知识做个小结。

一、Web知识小结

1.1 软件架构

这里的软件架构，指服务器软件工作的两种方式：

1. C/S：客户端/服务器端
2. B/S：浏览器/服务器端

1.2 网络通信三要素

1. IP：电子设备(计算机)在网络中的唯一标识。作用：用于定位到具体的电子设备，这里指具体的一台计算机。
2. port(端口)：应用程序在计算机中的唯一标识，其范围在0~65536。作用：用于定位计算机中的具体应用程序(每个应用程序都在监听着具体的端口号)。
3. 传输协议：规定了数据传输的规则(该如何发送数据，又该如何接受数据，最后该对接受到的数据如何解析)。
   1. 基础协议
      • tcp：安全协议，三次握手，速度稍慢。
      • udp：不安全协议，速度较快。

1.2 资源分类

1. 静态资源：所有用户访问后，得到的结果都是一样的，称为静态资源，静态资源可以直接被浏览器解析。

   如：html、css、JavaScript...

2. 动态资源：每个用户访问相同资源后，得到的结果可能不一样。称为动态资源。动态资源被访问后，需要先转换为静态资源，在返回给浏览器。

   如：servlet/jsp、php、asp...

客户端像服务器端请求的形式如下图：

浏览器通过具体的ip:port向服务器端发送请求，当请求的资源是静态资源时，服务器将请求的资源返回(响应)给客户端，浏览器对静态资源进行解析，展示给用户；当请求的资源时动态资源时，服务器内部先将动态资源转换为静态资源，再将该资源响应给浏览器，最后由浏览器对资源进行解析，展示给用户。

二、Servlet相关介绍

概念：Servlet是J2EE众多规范中的一种，是运行在服务器端的小程序。其中，Servlet就是一个接口，定义了Java类被浏览器访问到(tomcat识别)的规则。以后，只要我们自定义一个类，实现Servlet接口，复写其方法，就可进行Web开发。

从上图中我们可以看到，浏览器端对服务器发送请求，请求动态资源时，是由服务器内部的服务器软件(这里假设是Tomcat服务器)对该请求进行处理。其中我们定义的Java类必须遵守一定的规范(Servlet/JSP规范)，这个类才能被Tomcat识别，进而对请求进行处理。

2.1 执行原理

首先创建JavaEE项目，定义一个类，实现Servlet接口，并实现其中的service抽象方法。

public class ServletDemo1 implements Servlet{
   
    @Override
    public void service(){
        System.out.println("hello world");
    }
}

然后配置Servlet，即web.xml文件

<!--配置Servlet -->
<servlet>
    <!-- 类标识名 -->
    <servlet-name>demo1</servlet-name>
    <servlet-class>cn.itcast.web.servlet.ServletDemo1</servlet-class>
</servlet>

<servlet-mapping>
    <servlet-name>demo1</servlet-name>
    <!-- 访问路径 -->
    <url-pattern>/demo1</url-pattern> 
</servlet-mapping>

首先客户端发送请求，请求来到Tomcat服务器，查询web.xml配置文件，由于请求路径中包含demo1资源路径，对应着<url-pattern>中的值，继而就找到了<servlet-name>标签中的值(因为两者同属于<servlet-mapping>标签)——demo1，然后通过demo1定位到servlet标签中的<servlet-name>，继而找到<servlet-class>中的全类名，通过反射将全类名对应的字节码文件加载进内存，创建对象，由于必须符合serlvet规范，所以调用能够service方法。

执行原理总结：

1. 当服务器接受到客户端浏览器的请求后，会解析请求URL路径，获取访问的Servlet的资源路径;

2. 查找web.xml文件，是否有对应的<url-pattern>标签体内容;

3. 如果有，则在找到对应的<servlet-class>全类名;

4. tomcat会将字节码文件加载进内存，并且创建其对象;

5. 调用其方法。

2.2 实现原理

Servlet具体原理见下图：

首先客户端将发送http请求到服务器中(Web容器，这里是Tomcat)，由Tomcat创建Servlet容器，调用其service方法对请求进行处理，处理的逻辑是由我们自己进行编写。将处理的结果交给Response，最终由web容器将Response响应给客户端。

因为Servlet是J2EE中的规范之一，其中处理请求的方法servcice是事先约定好的，我们只需要重写servcie方法，由Tomcat创建的Servlet容器自行帮我们处理请求。

2.4 Mapping详解

<!--配置Servlet -->
<servlet>
    <!-- 类标识名 -->
    <servlet-name>demo1</servlet-name>
    <servlet-class>cn.itcast.web.servlet.ServletDemo1</servlet-class>
</servlet>

<servlet-mapping>
    <servlet-name>demo1</servlet-name>
    <!-- 访问路径 -->
    <url-pattern>/demo1</url-pattern> 
</servlet-mapping>

mapping是请求路径的映射，可以将Mapping想象成一个value，而servlet是一个key，我们通过value来映射key，所以我们的访问路径可以设置多组，由访问路径找到servlet-class，最终将class加载进内存由Servlet容器对其进行处理。因此，我们可以设置：

<!--配置Servlet -->
<servlet>
    <!-- 类标识名 -->
    <servlet-name>demo1</servlet-name>
    <servlet-class>cn.itcast.web.servlet.ServletDemo1</servlet-class>
</servlet>

<servlet-mapping>
    <servlet-name>demo1</servlet-name>
    <!-- 访问路径 -->
    <url-pattern>/demo1</url-pattern> 
</servlet-mapping>
<servlet-mapping>
    <servlet-name>demo1</servlet-name>
    <!-- 访问路径 -->
    <url-pattern>/demo2</url-pattern> 
</servlet-mapping>
<servlet-mapping>
    <servlet-name>demo1</servlet-name>
    <!-- 访问路径 -->
    <url-pattern>/demo3</url-pattern> 
</servlet-mapping>

其中，访问路径demo1,demo2,demo3都可以映射到<servlet-class>cn.itcast.web.servlet.ServletDemo1</servlet-class>，对其servlet进行处理。

同时也可以使用通配符：

<!--配置Servlet -->
<servlet>
    <!-- 类标识名 -->
    <servlet-name>demo1</servlet-name>
    <servlet-class>cn.itcast.web.servlet.ServletDemo1</servlet-class>
</servlet>

<servlet-mapping>
    <servlet-name>demo1</servlet-name>
    <!-- 访问路径 -->
    <url-pattern>/*</url-pattern>  <!-- 任何请求 -->
</servlet-mapping>

<servlet-mapping>
    <servlet-name>demo1</servlet-name>
    <!-- 访问路径 -->
    <url-pattern>/*.do</url-pattern> <!-- 以.do结尾的请求 -->
</servlet-mapping>

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