注：在網(wǎng)上看到一篇文章--《Servlet工作原理》,整理并做了一些筆記。
1. Servlet 體系結(jié)構(gòu)
我們知道 Java Web 應(yīng)用是基于 Servlet 規(guī)范運(yùn)轉(zhuǎn)的编检，那么 Servlet 本身又是如何運(yùn)轉(zhuǎn)的呢乏悄？為何要設(shè)計(jì)這樣的體系結(jié)構(gòu)劝篷。
從上圖可以看出 Servlet 規(guī)范就是基于這幾個(gè)類運(yùn)轉(zhuǎn)的，與 Servlet 主動(dòng)關(guān)聯(lián)的是三個(gè)類，分別是 ServletConfig、ServletRequest 和 ServletResponse瞬痘。這三個(gè)類都是通過容器傳遞給 Servlet 的故慈，其中 ServletConfig 是在 Servlet 初始化時(shí)就傳給 Servlet 了，而后兩個(gè)是在請(qǐng)求達(dá)到時(shí)調(diào)用 Servlet 時(shí)傳遞過來的框全。
我們應(yīng)該很清楚 ServletRequest 和 ServletResponse 在 Servlet 運(yùn)行的意義察绷，但是 ServletConfig 和 ServletContext 對(duì) Servlet 有何價(jià)值？
仔細(xì)查看 ServletConfig 接口中聲明的方法就會(huì)發(fā)現(xiàn)津辩，這些方法都是為了獲取這個(gè) Servlet 的一些配置屬性拆撼，而這些配置屬性可能會(huì)在 Servlet 運(yùn)行時(shí)被用到。
那么 ServletContext 又是干什么的呢喘沿？ Servlet 的運(yùn)行模式是一個(gè)典型的“握手型的交互式”運(yùn)行模式闸度。所謂“握手型的交互式”就是兩個(gè)模塊為了交換數(shù)據(jù)通常都會(huì)準(zhǔn)備一個(gè)交易場(chǎng)景，這個(gè)場(chǎng)景一直跟隨個(gè)這個(gè)交易過程直到這個(gè)交易完成為止蚜印。這個(gè)交易場(chǎng)景的初始化是根據(jù)這次交易對(duì)象指定的參數(shù)來定制的莺禁，這些指定參數(shù)通常就會(huì)是一個(gè)配置類。所以對(duì)號(hào)入座窄赋，交易場(chǎng)景就由 ServletContext 來描述睁宰，而定制的參數(shù)集合就由 ServletConfig 來描述。而 ServletRequest 和 ServletResponse 就是要交互的具體對(duì)象了寝凌，它們通常都是作為運(yùn)輸工具來傳遞交互結(jié)果。
ServletConfig 是在 Servlet init 時(shí)由容器傳過來的孝赫，那么 ServletConfig 到底是個(gè)什么對(duì)象呢较木？
上圖可以看出 StandardWrapper 和 StandardWrapperFacade 都實(shí)現(xiàn)了 ServletConfig 接口，而 StandardWrapperFacade 是 StandardWrapper 門面類青柄，所以傳給 Servlet 的是 StandardWrapperFacade 對(duì)象伐债，這個(gè)類能夠保證從 StandardWrapper 中拿到 ServletConfig 所規(guī)定的數(shù)據(jù)，而又不把 ServletConfig 不關(guān)心的數(shù)據(jù)暴露給 Servlet致开。
同樣 ServletContext 也與 ServletConfig 有類似的結(jié)構(gòu)峰锁，Servlet 中能拿到的 ServletContext 的實(shí)際對(duì)象也是 ApplicationContextFacade 對(duì)象。ApplicationContextFacade 同樣保證 ServletContex 只能從容器中拿到它該拿的數(shù)據(jù)双戳，它們都起到對(duì)數(shù)據(jù)的封裝作用虹蒋，它們使用的都是門面設(shè)計(jì)模式。
通過 ServletContext 可以拿到 Context 容器中一些必要信息飒货，比如應(yīng)用的工作路徑魄衅，容器支持的 Servlet 最小版本等。
Servlet 中定義的兩個(gè) ServletRequest 和 ServletResponse 它們實(shí)際的對(duì)象又是什么呢塘辅？晃虫，我們?cè)趧?chuàng)建自己的 Servlet 類時(shí)通常使用的都是 HttpServletRequest 和 HttpServletResponse，它們繼承了 ServletRequest 和 ServletResponse扣墩。為何 Context 容器傳過來的 ServletRequest哲银、ServletResponse 可以被轉(zhuǎn)化為 HttpServletRequest 和 HttpServletResponse 呢扛吞？
上圖是 Tomcat 創(chuàng)建的 Request 和 Response 的類結(jié)構(gòu)圖。Tomcat 一接受到請(qǐng)求首先將會(huì)創(chuàng)建 org.apache.coyote.Request 和 org.apache.coyote.Response荆责，這兩個(gè)類是 Tomcat 內(nèi)部使用的描述一次請(qǐng)求和相應(yīng)的信息類它們是一個(gè)輕量級(jí)的類滥比，它們作用就是在服務(wù)器接收到請(qǐng)求后，經(jīng)過簡(jiǎn)單解析將這個(gè)請(qǐng)求快速的分配給后續(xù)線程去處理草巡，所以它們的對(duì)象很小守呜，很容易被 JVM 回收。接下去當(dāng)交給一個(gè)用戶線程去處理這個(gè)請(qǐng)求時(shí)又創(chuàng)建 org.apache.catalina.connector. Request 和 org.apache.catalina.connector. Response 對(duì)象山憨。這兩個(gè)對(duì)象一直穿越整個(gè) Servlet 容器直到要傳給 Servlet查乒，傳給 Servlet 的是 Request 和 Response 的門面類 RequestFacade 和 RequestFacade，這里使用門面模式與前面一樣都是基于同樣的目的——封裝容器中的數(shù)據(jù)郁竟。一次請(qǐng)求對(duì)應(yīng)的 Request 和 Response 的類轉(zhuǎn)化如下圖所示：
2. Servlet 如何工作
我們已經(jīng)清楚了 Servlet 是如何被加載的玛迄、Servlet 是如何被初始化的，以及 Servlet 的體系結(jié)構(gòu)棚亩，現(xiàn)在的問題就是它是如何被調(diào)用的蓖议。
當(dāng)用戶從瀏覽器向服務(wù)器發(fā)起一個(gè)請(qǐng)求，通常會(huì)包含如下信息：http://hostname: port /contextpath/servletpath讥蟆，hostname 和 port 是用來與服務(wù)器建立 TCP 連接勒虾，而后面的 URL 才是用來選擇服務(wù)器中那個(gè)子容器服務(wù)用戶的請(qǐng)求。那服務(wù)器是如何根據(jù)這個(gè) URL 來達(dá)到正確的 Servlet 容器中的呢瘸彤？
Tomcat7.0 中這件事很容易解決修然，因?yàn)檫@種映射工作有專門一個(gè)類來完成的，這個(gè)就是 org.apache.tomcat.util.http.mapper质况，這個(gè)類保存了 Tomcat 的 Container 容器中的所有子容器的信息愕宋，當(dāng) org.apache.catalina.connector. Request 類在進(jìn)入 Container 容器之前，mapper 將會(huì)根據(jù)這次請(qǐng)求的 hostnane 和 contextpath 將 host 和 context 容器設(shè)置到 Request 的 mappingData 屬性中结榄。所以當(dāng) Request 進(jìn)入 Container 容器之前中贝，它要訪問那個(gè)子容器這時(shí)就已經(jīng)確定了。
可能你有疑問臼朗，mapper 中怎么會(huì)有容器的完整關(guān)系邻寿，這要回到圖 2 中 19 步 MapperListener 類的初始化過程，下面是 MapperListener 的 init 方法代碼 :
public void init() {
findDefaultHost();
Engine engine = (Engine) connector.getService().getContainer();
engine.addContainerListener(this);
Container[] conHosts = engine.findChildren();
for (Container conHost : conHosts) {
Host host = (Host) conHost;
if (!LifecycleState.NEW.equals(host.getState())) {
host.addLifecycleListener(this);
registerHost(host);
}
}
}
這段代碼的作用就是將 MapperListener 類作為一個(gè)監(jiān)聽者加到整個(gè) Container 容器中的每個(gè)子容器中依溯，這樣只要任何一個(gè)容器發(fā)生變化老厌，MapperListener 都將會(huì)被通知，相應(yīng)的保存容器關(guān)系的 MapperListener 的 mapper 屬性也會(huì)修改黎炉。for 循環(huán)中就是將 host 及下面的子容器注冊(cè)到 mapper 中枝秤。
上圖描述了一次 Request 請(qǐng)求是如何達(dá)到最終的 Wrapper 容器的，我們現(xiàn)正知道了請(qǐng)求是如何達(dá)到正確的 Wrapper 容器慷嗜，但是請(qǐng)求到達(dá)最終的 Servlet 還要完成一些步驟淀弹，必須要執(zhí)行 Filter 鏈丹壕，以及要通知你在 web.xml 中定義的 listener。
接下去就要執(zhí)行 Servlet 的 service 方法了薇溃，通常情況下菌赖，我們自己定義的 servlet 并不是直接去實(shí)現(xiàn) javax.servlet.servlet 接口，而是去繼承更簡(jiǎn)單的 HttpServlet 類或者 GenericServlet 類沐序，我們可以有選擇的覆蓋相應(yīng)方法去實(shí)現(xiàn)我們要完成的工作琉用。
Servlet 的確已經(jīng)能夠幫我們完成所有的工作了，但是現(xiàn)在的 web 應(yīng)用很少有直接將交互全部頁面都用 servlet 來實(shí)現(xiàn)策幼，而是采用更加高效的 MVC 框架來實(shí)現(xiàn)邑时。這些 MVC 框架基本的原理都是將所有的請(qǐng)求都映射到一個(gè) Servlet，然后去實(shí)現(xiàn) service 方法特姐，這個(gè)方法也就是 MVC 框架的入口晶丘。
當(dāng) Servlet 從 Servlet 容器中移除時(shí)，也就表明該 Servlet 的生命周期結(jié)束了唐含，這時(shí) Servlet 的 destroy 方法將被調(diào)用浅浮，做一些掃尾工作。
