JavaWeb-三大核心组件（Servlet、Filter、Listener）

一、Servlet

1.1 什么是Servlet

Java Servlet，简称Servlet，是一个在服务器端运行的Java程序。它是作为Web浏览器或其他HTTP客户端与HTTP服务器上的数据库或应用程序之间的中间层存在的。具体来说，Servlet是实现Servlet接口的类，这些类通常约定以".Servlet"结尾命名。

Servlet的主要功能是接收和处理客户端的请求，并生成动态的响应内容返回给客户端。这一点使得Servlet非常适合用于开发动态网页的Web应用程序。在实际开发中，Servlet运行在Web容器内，比如Apache Tomcat、JBoss或者GlassFish等。其中，Tomcat被广泛认为是一款轻量级且易于使用的Web容器。

1.2 Servlet的优缺点

Java Servlet具有多个优点，包括：

• 1、Servlet是任何MVC框架的基础。例如，Struts1、Struts2和Webwork都是从servlet基础上发展过来的，这使得它对于学习MVC架构有着重要的意义。
• 2、由于Servlet是最底层的API，它可以使程序员更深入地了解MVC的各个特点。
• 3、Servlet是用Java编写的，因此程序员可以进行封装。事实上，Struts2就是从servlet中经过封装得到的结果。
• 4、Servlet提供了大量实用工具例程，如自动解析和解码HTML表单数据、读取和设置HTTP头、处理Cookie及跟踪会话状态等。这极大地方便了开发过程。
• 5、Servlet能够直接与Web服务器交互。相比之下，普通的CGI程序则无法实现这一功能。此外，Servlet还能在各个程序之间共享数据，使得数据库连接池等功能易于实现。
• 6、Java Servlet是独立于平台的，这是因为它们用Java编写的。它们可以在不同操作系统平台和不同的应用服务器平台上运行。
• 7、Servlet在Web服务器的地址空间内执行，无需为每个客户端请求创建单独的进程。
• 8、服务器上的Java安全管理器实行了一系列限制，保护了服务器上的资源。因此，Servlet是可信的。
• 9、Java类库的全部功能对Servlet来说都是可用的。通过sockets和RMI机制，Servlet能与applets、数据库或其他软件进行交互。

然而，Java Servlet也存在一些缺点：

• 1、Servlet中的每个类只能对应一个接口，这限制了其灵活性。
• 2、在Web应用程序中，每个请求都会创建一个Servlet实例，有可能造成系统资源的浪费。

1.3 Servlet 的主要功能

Java Servlet的主要功能在于交互式地浏览和修改数据，生成动态Web内容。更具体来说，以下是Servlet的几个主要功能：

• 1、处理HTTP请求和响应：Servlet可以接收来自客户端的请求，之后生成动态的内容，并将响应发送回客户端。
• 2、接收和处理客户端的请求：Servlet能够接收客户端发送的请求，并进行相应的处理。例如，它可以解析HTML表单数据、读取和设置HTTP头信息，以及处理Cookie和跟踪会话等。
• 3、与数据库交互：Servlet还能与数据库进行交互，读取和更新数据，以实现对数据的动态处理。
• 4、协同调度功能：在Web应用中，Servlet还负责协调其他组件的工作，共同完成对用户请求的处理和响应。
• 5、控制流程和业务逻辑：由于Servlet是纯Java语言编写，因此它非常适合用于处理流程和业务逻辑。

总的来说，Servlet在整个Web应用中扮演着控制器的角色，负责接收处理请求、调度功能以及响应数据。

1.4 Servlet与哪些组件协调工作

Servlet是JavaWeb的三大核心组件之一，与Filter过滤器和Listener监听器一起协调工作。Servlet是一个基于Java的服务器端程序，主要功能在于交互式地浏览和修改数据，生成动态Web内容。

在实际应用中，Servlet通常与以下组件协调工作：

• 1、Web服务器：例如Tomcat，Servlet运行于支持Java的应用服务器中。当Servlet接收到请求时，它会将请求传递给Web服务器，Web服务器会根据请求将其分派给相应的Servlet进行处理，并返回响应。
• 2、数据库：Servlet还能与数据库进行交互，读取和更新数据，以实现对数据的动态处理。
• 3、HTML、CSS、JavaScript等前端技术：Servlet能接收处理来自HTML表单的数据、读取和设置HTTP头信息，以及处理Cookie和跟踪会话状态等。这使得Servlet非常适合用于处理来自网页表单的用户输入，呈现来自数据库或者其他源的记录，甚至动态创建网页。
• 4、MVC框架：例如Struts1、Struts2和Webwork都是从servlet基础上发展过来的，这使得它对于学习MVC架构有着重要的意义。

1.5 Servlet的命名规范

Servlet的命名规范主要遵循驼峰式命名法，即首个单词的首字母小写，后续每个单词的首字母大写，且不使用中文、空格和特殊字符。例如，我们可以将一个处理用户登录请求的Servlet命名为"LoginServlet"。

此外，根据Java Servlet API的规定，Servlet类的名称通常以"Servlet"结尾，这有助于更好地描述该类的功能。同时，在实现Servlet时，通常会重写其service方法，以定义具体的业务逻辑。

在实际开发中，我们还需要按照一定的目录结构来存放Servlet类。通常情况下，我们会把Servlet类放在WEB-INF/classes目录下，编译后的.class文件会被放置在WEB-INF/lib目录下的jar文件中，这样可以避免Web容器（如Tomcat）在部署应用时出现类路径问题。

1.6 Servlet的生命周期

Servlet的生命周期主要包括三个阶段：初始化、处理请求和清理资源。

• 1、初始化阶段：这是Servlet的创建过程，当用户第一次向Servlet容器发出HTTP请求要求访问某个Servlet时，Servlet容器会在整个容器中搜索该Servlet对象。如果发现这个Servlet对象没有被实例化，于是创建这个Servlet对象，然后调用该对象的init()方法完成初始化。用户第二次访问这个Servlet时，Servlet容器如果找到了对应的Servlet对象的实例，则直接使用该对象，不再创建。

• 2、响应客户请求阶段：一旦Servlet对象被创建并初始化，就可以接收和处理客户端发送的请求了。这个阶段主要通过调用Servlet的service()方法来实现，该方法根据客户端的请求类型（如GET或POST），调用相应的doGet或doPost方法来处理请求并生成响应结果。

• 3、销毁阶段：当Servlet容器检测到服务器关闭或者长时间没有客户端请求时，会调用destroy()方法进行清理工作，释放占用的资源。

需要注意的是，Servlet的生命周期是由Web服务器管理的，开发者通常无需过多地干预这个过程。

1.7 如何使用Servlet

Java使用Servlet需要以下几个步骤：

导入Servlet API包：在Java代码中，需要导入Servlet API包，以便使用Servlet类和接口。

创建Servlet类：创建一个继承自HttpServlet类的Servlet子类，并重写doGet()或doPost()方法，以处理客户端的请求。

配置web.xml文件：在web.xml文件中，配置Servlet类和URL映射信息。

部署Servlet：将编写好的Servlet类打包成war文件，并将其部署到Web服务器上。

访问Servlet：通过浏览器或其他HTTP客户端访问Servlet的URL，触发Servlet的执行。

下面是一个简单的Servlet示例代码：

import java.io.