详解Servlet3.0新特性（从注解配置到websocket编程）

servlet3.0的出现是servlet史上最大的变革，其中的许多新特性大大的简化了web应用的开发，为广大劳苦的程序员减轻了压力，提高了web开发的效率。主要新特性有以下几个：

1. 引入注解配置
2. 支持web模块化开发
3. 程序异步处理
4. 改进文件上传api
5. 非阻塞式io读取流
6. websocket实时通信

一、注解配置

servlet3.0新规范顺应了时代的潮流，使用注解配置，取代混乱的web.xml全局配置。在这之前我们在创建servlet，filter，listener时，都是在web.xml中配置。

//创建一个servlet需要在web.xml中配置如下内容
<servlet>
    <servlet-name>myfirstservlet</servlet-name>
    <servlet-class>test.myservlet</servlet-class>
  </servlet>
  <servlet-mapping>
    <servlet-name>myfirstservlet</servlet-name>
    <url-pattern>/aaa</url-pattern>
  </servlet-mapping>

//我们只使用一行代码完成servlet的配置
@webservlet(name = "myfirstservlet",urlpatterns = {"/aaaa"})

public class myservlet extends httpservlet {

  @override
  public void service(httpservletrequest req, httpservletresponse resp) throws servletexception, ioexception {

    requestdispatcher rd = req.getrequestdispatcher("/default.jsp");
    rd.forward(req,resp);
  }
}

关于filter和listener的注解配置方法和上述形式一样，在3.0新规范中主要提供了以下一些注解用于配置：

1. websocket ：用于配置socket
2. webinitparam ：用于配置初始化参数，往往和servlet和filter结合使用
3. weblistener ：用于配置listener
4. webfilter ：用于配置filter
5. multipartconfig ：用于文件上传（后面会详细介绍）

还有一些，暂时没有涉及，就不列举了

二、servlet3.0 web模块化开发

在这之前我们对于web应用中的各个servlet，filter，listener都是需要在web.xml中进行配置，如果只是本项目中的各个点的配置，那倒还好，但是如果我们引入框架，是不是每个框架中的各种配置也是需要在我们的web.xml中配置？这无疑会导致我们唯一的web.xml中内容混乱。servlet3.0新规范提出了模块化开发，也就是每个servlet，filter，listener都可以有属于自己的配置文件，功能和web.xml一样，它只负责配置当前的servlet。然后我们只需要将配置文件和自己写的servlet等内容打包成jar，引入到具体项目中即可。（就像我们想要使用了某个功能，引入了从网上下载的jar包到项目中）下面我们看如何使用，由于servlet，filter，listener的配置类似，此处以servlet为例作为演示：

首先我们写一个servlet类：

public class myservlet extends httpservlet {
  
  @override
  public void service(httpservletrequest req, httpservletresponse resp) throws servletexception, ioexception{
    requestdispatcher rd = req.getrequestdispatcher("/default.jsp");
    rd.forward(req,resp);
  }
}

然后我们创建一个web-fragment.xml文件，这就是属于此servlet自己的配置文件，功能类似于web.xml，只是这个是私有的。键入以下内容：

<?xml version="1.0" encoding="utf-8"?>
<web-fragment 
  xmlns="http://java.sun.com/xml/ns/javaee"
  xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/xmlschema-instance" version="3.0"
  xsi:schemalocation="http://java.sun.com/xml/ns/javaee
  http://java.sun.com/xml/ns/javaee/web-fragment_3_0.xsd"
  metadata-complete="false">
  
  <servlet>
    <servlet-name>myservlet</servlet-name>
    <servlet-class>test.myservlet</servlet-class>
  </servlet>

  <servlet-mapping>
    <servlet-name>myservlet</servlet-name>
    <url-pattern>/index</url-pattern>
  </servlet-mapping> 
</web-fragment>

我们可以对比看出，web.xml文件和web-fragment.xml文件除了头部的不一样，一个是web-app，一个是web-fragment，别处几乎一样。我们创建的这个servlet主要负责拦截url为index的请求，并转向default.jsp页面。

接下来我们看如何打包jar，然后再次为我们项目使用。第一步，无论你是用javac命令还是用ide编译，首先我们需要将此.java文件编译成class文件。在你的电脑的任意位置创建一个空文件夹，将编译后的class文件及其包复制进去，因为我们myservlet在test包下，此处我就是将test文件夹复制进去（你们需要根据自己建立的文件进行操作）

然后创建一个空文件夹，命名为meta-inf，一定要这样命名，因为等我们把jar包引入到项目中之后，一旦web应用启动时，就会去我们引入的jar包的此文件夹下查找web-fragment.xml文件并加载，如果没有找到就不会加载，我们的配置也就不会生效。此时我们文件夹中的内容如下：

将刚刚写完的web-fragment.xml文件复制到meta-inf下，然后我们将这两个文件夹压缩成zip格式，然后修改zip为jar即可（因为jar和zip的区别就在于jar中多了一个meta-inf文件夹，如果我们已经手动添加了，那他们这两种格式就是一样了）

此处我们使用手动添加meta-inf文件夹，然后压缩zip格式的形式来完成打包jar的工作，你也可以使用jdk自带jar命令来完成打包操作，效果是一样的。然后我们将此jar包复制到任意web应用的web-inf/lib下，这就是web应用的所有外部引入包所存放的地方。然后我们启动web容器：

结果如上，当我们请求index，拦截器拦截并调向default.jsp页面。这样我们就完成了通过引入外部的jar包而不需要做任何配置，使用了其功能。可能此例并没有很好的展示了这种模块化开发的优势，等到我们学到框架的时候就可以很直观的感受到这种方式的简洁，易于携带。

三、异步处理

在传统的servlet开发中，如果servlet调用了一个耗时很长的逻辑处理方法，那么此servlet必须待在原地等待方法调用结束，这是很低效的一种形式。servlet3.0提出了异步处理的概念，也就是释放了主程序，大大提高了运行效率。

servlet3.0中异步处理主要是通过接口asynccontext来实现的，我们可以通过httpservletrequest对象来过去该接口的实现对象。

asynccontext getasynccontext();

在使用异步处理之前，我们还需要配置指定当前的servlet是支持异步处理。有两种方法，第一种是在web.xml中配置

<async-supported>true</async-supported>

或者使用webservlet指定属性asyncsupported=true。下面用一个实例演示如何使用servlet的异步处理机制：

@webservlet(name = "myservlet",urlpatterns = "/index",asyncsupported = true)
public class myservlet extends httpservlet {
  @override
  public void doget(httpservletrequest req, httpservletresponse resp) throws servletexception, ioexception{

    resp.setcontenttype("text/html;charset=utf-8");
    printwriter writer = resp.getwriter();
    writer.println("servlet 开始："+new date()+"<br />");
    writer.flush();

    asynccontext asy = req.startasync();
    asy.settimeout(4000);
    asy.start(new myinfo(asy));

    writer.println("servlet 结束："+new date()+"<br />");
    writer.flush();
  }
}

我们可以看到，这个servlet非常简单，截取url为index的请求，首先打印启动时间，然后通过request的startasync方法创建asynccontext 对象，设置过期时间，启动异步处理。这个线程类代码如下：

public class myinfo extends thread {

  private asynccontext asynccontext;

  public myinfo(asynccontext as){
    this.asynccontext = as;
  }
  @override
  public void run(){
    try {
      thread.sleep(3000);
      printwriter pw = asynccontext.getresponse().getwriter();
      pw.println("hello walker:"+new date()+"<br />");
      asynccontext.complete();
    } catch (interruptedexception e) {
      e.printstacktrace();
    } catch (ioexception e) {
      e.printstacktrace();
    }
  }
}

一个构造方法接受asynccontext 对象，run方法中，先打印一句话然后结束异步调用。我们看看结果：

通过时间我们可以看到servlet开始和结束几乎同时，而我们的异步处理却相差三秒钟，正是我们sleep的三秒钟。虽然我们实现了在servlet中异步调用别的线程来处理一些逻辑，但是我们还是不能完全控制整个异步处理中的各个过程，比如何时开始，何时结束等。servlet3.0中的asynclistener接口提供了以下几个方法帮助我们监控整个过程：

1. onstartasync(asyncevent event) ：当异步调用开始时触发
2. oncomplete(asyncevent event) ：当异步完成时触发
3. onerror(asyncevent event) ：当异步调用出错的时候触发
4. ontimeout(asyncevent event)：当异步调用超时时候触发

想要实现监控异步调用，首先需要编写一个类继承自asynclistener然后实现如上四个方法，之后这个类就是一个可以监控异步调用的监听器。

public class myasynclistener implements asynclistener {

  public void oncomplete(asyncevent var1) throws ioexception{
    system.out.println("异步调用结束了。。。");
  }

  public void ontimeout(asyncevent var1) throws ioexception{
    system.out.println("异步调用超时了。。。");
  }

  public void onerror(asyncevent var1) throws ioexception{
    system.out.println("异步调用出错了。。。");
  }

  public void onstartasync(asyncevent var1) throws ioexception{
    system.out.println("异步调用开始了。。。");
  }
}

在我们的servlet主程序中使用以下语句绑定此异步监听器：

asy.addlistener(new myasynclistener());

此时异步处理的四个结点的动态，我们都是实时掌控的。但是需要注意一点的是：虽然理论上我们是可以监听四个状态的，但是其实异步开始这个事件我们是没法监听的，也就是异步开始的方法永远不会被触发，原因是在注册asynccontext 的时候，已经开始了异步，然而我们却在注册之后才绑定监听器，自然是不能监听到异步开始这个事件的。

四、文件上传api

对于传统的文件上传，我们是需要借助于外部工具的，例如：common-fileupload等。自从servlet3.0新规范以来，改进了文件上传api。

<body>
  <h1>这是index页面</h1>
  <form method="post" action="/submit" enctype="multipart/form-data">
     姓名：<input type="text" name="name" /><br /><br />
     头像：<input type="file" name="mfile" /><br /><br />
     <input type="submit" value="提交" />
  </form>
 </body>

我们知道，在html中上传文件的表单用type="file"来指定，这是一点，还有一点就是from标签的enctype属性，他指定了表单参数的编码方式，主要有以下三种：

1. application/form-data :这是enctype的默认值，指定了这个值就表名表单只会提交所有input标签中的value值，对于我们的文件，提交的就是文件名。
2. multipart/form-data：这种方式是将参数以二进制存储，上传文件的内容也会被封装成二进制流提交。
3. text/plain：这种方式主要用于发送邮件

对于需要上传文件功能的我们自然选择第二个参数值，正如上述代码展示的一样。下面我们写一个servlet用于处理上传的信息。

@webservlet(name = "myservlet",urlpatterns = {"/submit"})
@multipartconfig  //处理文件上传的servlet需要配置此注解
public class fileupload extends httpservlet {

  public void service(httpservletrequest req, httpservletresponse resp) throws servletexception, ioexception{
    resp.setcontenttype("text/html;charset=utf-8");
    printwriter writer = resp.getwriter();
    part part = req.getpart("mfile");
    writer.println("文件类型："+part.getcontenttype()+"<br />");
    writer.println("文件名："+part.getname()+"<br />");
    part.write("c:\\users\\administrator\\desktop\\photo.jpg");
  }
}

在servlet3.0中采用part接口来处理文件上传，可以通过htppservletrequest的以下两个方法来获取此接口对象：

part getpart(string name);
collection<part> getparts();

一个part对应于我们一个文件上传域，也就是一个input类型为file的元素。part中有以下一些方法：

  string getcontenttype();  //返回文件类型，如image/png

  string getname();     //返回文件名

  string getsubmittedfilename();

  long getsize();     //返回文件的大小

  void write(string var1) throws ioexception;  //将文件写入到服务器磁盘

  void delete() throws ioexception;     //删除此文件

  string getheader(string var1);      //获取指定文件名的值

  collection<string> getheaders(string var1); //获取指定文件名的所有的值

  collection<string> getheadernames();  //获取所有header 的name集合

在上面的程序中，我们使用了其中一些方法。打印了文件类型，文件名，最后将文件保存到本地桌面上。下面是运行的结果截图：

综上就是关于文件上传api的基本使用情况，希望对大家的学习有所帮助，也希望大家多多支持。