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Servlet与filter

程序员文章站 2022-06-03 09:13:12
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转自：
https://www.cnblogs.com/gaoxiangde/p/4339571.html

Servlet

什么是Servlet？

其主要功能在于交互式地浏览和修改数据，生成动态Web内容。
Servlet运行于支持Java的应用服务器中。从实现上讲，Servlet可以响应任何类型的请求，但绝大多数情况下Servlet只用来扩展基于HTTP协议的Web服务器。
Servlet是一个Java应用程序，运行在服务器端，用来处理客户端请求并作出响应的程序。

通俗点说，servlet 就是运行在java服务器后端的一个程序，如果有人想访问我们的服务器，发来一个 http 请求，我们的 Tomcat 会将它解析为 request 请求。但是怎么处理这个请求呢？servlet 就是用于处理这个请求的，它接收request请求，并处理它，返回response响应。由Tomcat转换为http请求，返回给客户端。

动画版见：
https://blog.csdn.net/qq_19782019/article/details/80292110

Servlet多线程体系

Servlet多线程体系结构是建立在Java多线程机制之上的，它的生命周期是由Web容器负责的。
当客户端第一次请求某个Servlet时，Servlet容器将会根据web.xml配置文件实例化这个Servlet类，此时它贮存于内存中。。当有新的客户端请求该Servlet时，一般不会再实例化该Servlet类，也就是有多个线程在使用这个实例。 这样，当两个或多个线程同时访问同一个Servlet时，可能会发生多个线程同时访问同一资源的情况，数据可能会变得不一致。所以在用Servlet构建的Web应用时要注意线程安全的问题。每一个请求都是一个线程，而不是进程，因此，Servlet对请求的处理的性能非常高。

对于Servlet，它被设计为多线程的（如果它是单线程的，你就可以想象，当1000个人同时请求一个网页时，在第一个人获得请求结果之前，其它999个人都在郁闷地等待），如果为每个用户的每一次请求都创建 一个新的线程对象来运行的话，系统就会在创建线程和销毁线程上耗费很大的开销，大大降低系统的效率。
因此，Servlet多线程机制背后有一个线程池在支持，线程池在初始化初期就创建了一定数量的线程对象，通过提高对这些对象的利用率，避免高频率地创建对象，从而达到提高程序的效率的目的。

Servlet运行过程

Servlet与filter
①客户端向服务器端发出请求；
②这个过程比较重要，这时Tomcat会创建两个对象：HttpServletResponse和HttpServletRequest。并将它们的引用（注意是引用）传给刚分配的线程；
③线程开始着手接洽servlet；
④servlet根据传来的是GET和POST，分别调用doGet()和doPost()方法进行处理；
⑤和⑥servlet将处理后的结果通过线程传回Tomcat，并在之后将这个线程销毁或者送还线程池；
⑦Tomcat将处理后的结果变成一个HTTP响应发送回客户端，这样，客户端就可以接受到处理后的结果了。

简单servlet实例

//导入所需的包
 
import javax.servlet.http.*;
import javax.servlet.*;
import java.io.*;
public class FirstServlet extends HttpServlet {
//处理请求的方法
public void doGet(HttpServletRequest req, HttpServletResponse resp)
throws ServletException, java.io.IOException {
//数据发送给客户端—>控制台方式输出
//System.out.println(“Hello Servlet”);
//数据发送给客户端—>HTML页面输出
resp.setContentType(“text/html”);
resp.getWriter().print(“<html>”);
resp.getWriter().print(“<head>”);
resp.getWriter().print(“</head>”);
resp.getWriter().print(“<body>”);
resp.getWriter().print(“Hello World”);
resp.getWriter().print(“</body>”);
resp.getWriter().print(“</html>”);
}
}

servlet配置到Tomcat中

Tomcat是一个web容器，也叫web服务器。我们都知道J2EE有十三个标准，这些标准大部分都是接口，Tomcat只是实现了JSP 和 servlet 开发标准。实现了所有的开发标准，就是应用程序服务器，比如Jboss。
编译好的servlet类只能运行在tomcat容器中，客户端浏览器不可以直接访问Servlet，需要在web.xml中配置一下

<servlet>
 
<servlet-name>FirstServlet</servlet-name>
<servlet-class>FirstServlet</servlet-class>
</servlet>
<servlet-mapping>
<servlet-name>FirstServlet</servlet-name>
<url-pattern>/servlet/FirstServlet</url-pattern>
</servlet-mapping>

Servlet的生命周期

Servlet的生命周期包含了下面4个阶段：
（1）加载和实例化
Servlet容器负责加载和实例化Servlet。当Servlet容器启动时，或者在容器检测到需要这个Servlet来响应第一个请求时，创建Servlet实例。当Servlet容器启动后，它必须要知道所需的Servlet类在什么位置，Servlet容器可以从本地文件系统、远程文件系统或者其他的网络服务中通过类加载器加载Servlet类，成功加载后，容器创建Servlet的实例。因为容器是通过Java的反射API来创建Servlet实例，调用的是Servlet的默认构造方法（即不带参数的构造方法），所以我们在编写Servlet类的时候，不应该提供带参数的构造方法。
（2）初始化
在Servlet实例化之后，容器将调用Servlet的init()方法初始化这个对象。初始化的目的是为了让Servlet对象在处理客户端请求前完成一些初始化的工作，如建立数据库的连接，获取配置信息等。对于每一个Servlet实例，init()方法只被调用一次。在初始化期间，Servlet实例可以使用容器为它准备的ServletConfig对象从Web应用程序的配置信息（在web.xml中配置）中获取初始化的参数信息。在初始化期间，如果发生错误，Servlet实例可以抛出ServletException异常或者UnavailableException异常来通知容器。ServletException异常用于指明一般的初始化失败，例如没有找到初始化参数；而UnavailableException异常用于通知容器该Servlet实例不可用。例如，数据库服务器没有启动，数据库连接无法建立，Servlet就可以抛出UnavailableException异常向容器指出它暂时或永久不可用。
（3）请求处理
Servlet容器调用Servlet的service()方法对请求进行处理。要注意的是，在service()方法调用之前，init()方法必须成功执行。在service()方法中，Servlet实例通过ServletRequest对象得到客户端的相关信息和请求信息，在对请求进行处理后，调用ServletResponse对象的方法设置响应信息。在service()方法执行期间，如果发生错误，Servlet实例可以抛出ServletException异常或者UnavailableException异常。如果UnavailableException异常指示了该实例永久不可用，Servlet容器将调用实例的destroy()方法，释放该实例。此后对该实例的任何请求，都将收到容器发送的HTTP 404（请求的资源不可用）响应。如果UnavailableException异常指示了该实例暂时不可用，那么在暂时不可用的时间段内，对该实例的任何请求，都将收到容器发送的HTTP 503（服务器暂时忙，不能处理请求）响应。
（4）服务终止
当容器检测到一个Servlet实例应该从服务中被移除的时候，容器就会调用实例的destroy()方法，以便让该实例可以释放它所使用的资源，保存数据到持久存储设备中。当需要释放内存或者容器关闭时，容器就会调用Servlet实例的destroy()方法。在destroy()方法调用之后，容器会释放这个Servlet实例，该实例随后会被Java的垃圾收集器所回收。如果再次需要这个Servlet处理请求，Servlet容器会创建一个新的Servlet实例。

Filter

Filter是什么

Filter，过滤器，顾名思义，即是对数据等的过滤，预处理过程。为什么要引入过滤器呢？在平常访问网站的时候，有时候发一些敏感的信息，发出后显示时 就会将敏感信息用*等字符替代，这就是用过滤器对信息进行了处理。

filter是在servlet与Tomcat之间的一个类似于过滤网的东西。

Filte是干什么的

这只是一个简单的例子，当然，过滤器那么强大，它的功能也不可能局限于此，它不仅能预处 理数据，只要是发送过来的请求它都是可以预处理的，同时，它还可以对服务器返回的响应进行预处理，这样，大大减轻了服务器的压力。例如，实现URL级别的 权限访问控制、过滤敏感词汇、压缩响应信息等一些高级功能。下面来详细介绍一下过滤器。

Filte运行过程

过滤作用，对从客户端向服务器端发送的请求进行过滤，也可以对服务器端返回的响应进行处理。它使用户可以改变一个request和修改一个 response.。Filter 不是一个servlet，它不能产生一个response，但是它能够在一个request到达servlet之前预处理request，也可以在 response离开servlet时处理response。换句话说，filter其实是客户端与servlet中间的一个传递者，并且它可以对要传递 的东西进行修改。
Servlet与filter
注意：过滤器是用来拦截请求和响应的，不能产生响应，而servlet是用来处理请求并产生响应的。

过滤器如何实现拦截

1、当客户端发生请求后，在HttpServletRequest 到达Servlet 之前，过滤器拦截客户的HttpServletRequest 。

2、根据需要检查HttpServletRequest ，也可以修改HttpServletRequest 头和数据。

3、在过滤器中调用doFilter方法，对请求放行。请求到达Servlet后，对请求进行处理并产生HttpServletResponse发送给客户端。

4、在HttpServletResponse 到达客户端之前，过滤器拦截HttpServletResponse 。

5、根据需要检查HttpServletResponse ，可以修改HttpServletResponse 头和数据。

6、最后，HttpServletResponse到达客户端。

Filter接口

Servlet API提供了一个Filter接口，编写的过滤器必须实现该接口。

Filter的生命周期

（1）Filter接口中有三个重要的方法。
• init()方法：初始化参数，在创建Filter时自动调用。当我们需要设置初始化参数的时候，可以写到该方法中。
• doFilter()方法：拦截到要执行的请求时，doFilter就会执行。这里面写我们对请求和响应的预处理。
• destroy()方法：在销毁Filter时自动调用。

（2）Filter的生命周期
　　 Filter的创建和销毁由web服务器控制。
• 服务器启动的时候，web服务器创建Filter的实例对象，并调用其init方法，完成对象的初始化功能。filter对象只会创建一次，init方法也只会执行一次。
• 拦截到请求时，执行doFilter方法。可以执行多次。
• 服务器关闭时，web服务器销毁Filter的实例对象。

Filter对象——FilterConfig

用 户在配置filter时，可以使用为filter配置一些初始化参数，当web容器实例化Filter对象，调用其 init方法时，会把封装了filter初始化参数的filterConfig对象传递进来。因此开发人员在编写filter时，通过 filterConfig对象的方法，就可获得：
• String getFilterName()：得到filter的名称。
• String getInitParameter(String name)： 返回在部署描述中指定名称的初始化参数的值。如果不存在返回null.
• Enumeration getInitParameterNames()：返回过滤器的所有初始化参数的名字的枚举集合。
• public ServletContext getServletContext()：返回Servlet上下文对象的引用。

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