Tomcat——Servlet规范

对servlet规范的各个知识点进行梳理，Tomcat是实现Servlet规范的容器。

Tomcat——Servlet规范

• 场景
  • Java体系的Web服务器
    • Tomcat
• 线程安全
  • 一般来说，在Servlet容器中，每个Servlet类只能对应一个Servlet对象，所有请求都由同一个Servlet对象处理
    • 不安全
  • 但如果Servlet实现了SingleThreadModel接口则可能会在Web容器中存在多个Servlet对象，实现了SingleThreadModel接口意味着一个Servlet对象对应着一个线程，所以此时Servlet的成员变量不存在线程安全问题
    • 安全
• 生命周期
  • 包括加载实例化
    • 由Web容器完成
  • 初始化
    • init
      • ServletConfig类型为参数
        • Web.xml
  • 处理客户端请求
    • service
      • ServletRequest
      • ServletResponse
  • 销毁
    • destroy
      • Servlet从Web容器中移除
  • Servlet的方法
• Servlet接口
  • GenericServlet
    • 通用的、协议无关的Servlet
  • HttpServlet
    • 定义了HTTP的Servlet
    • service方法
      • GET、POST、PUT、DELETE、HEAD、OPTIONS、TRACE
      • doGet、doPost、doPut、doDelete、doHead、doOptions、doTrace
• ServletRequest接口
  • 内容
    • 实现类封装了客户端请求的所有信息
    • 方法
      • 请求头部的获取方法
        • getHeader
        • getHeaders
        • getHeaderNames
      • 获取请求路径的方法
        • getContextPath
        • getServletPath
        • getPathInfo
        • requestURI=contextPath+servletPath+pathInfo
      • 获取Cookie的方法
        • getCookies
      • 判断标识是否为HTTPS的方法
        • isSecure
      • 获取客户端语言环境的方法
        • getLocale
        • getLocales
        • Accept-Language头部
      • 获取客户端编码的方法
        • getCharacterEncoding
          • Content-Type头部
  • 作用域
    • 只在Servlet的service方法或过滤器的doFilter方法作用域内有效
    • 除非启用了异步处理以调用ServletRequest接口对象的startAsync方法，此时request对象会一直有效，直到调用AsyncContext的complete方法
    • 出于性能原因而不销毁ServletRequest接口的对象，而是重复利用ServletRequest接口对象
• ServletContext接口
  • 内容
    • 某个Web应用的Servlet全局存储空间
      • 所有Servlet共有的各种资源和功能的访问
    • 获取Web应用的部署描述配置文件的方法
      • getInitParameter
      • getInitParameterNames
    • 添加Servlet到ServletContext里面的方法
      • addServlet
    • 添加Filter（过滤器）到ServletContext里面的方法
      • addFilter
    • 添加Listener（监听器）到ServletContext里面的方法
      • addListener
    • 全局的属性保存和获取功能
      • setAttribute
      • getAttribute、
      • getAttributeNames
      • removeAttribute
    • 访问Web应用静态内容的方法
      • getResource
      • getResourceAsStream
      • 以路径作为参数进行查询，此参数要以“/”开头
      • 相对于Web应用上下文的根或相对于Web应用WEB-INF/lib目录下jar包的META-INF/resources
  • Servlet容器必须为每个ServletContext分配一个临时目录，并可在ServletContext接口中通过javax.servlet.context.tempdir属性获取该目录
• ServletResponse接口
  • 内容
    • 服务器要返回客户端的所有信息
    • 输出缓冲
      • getBufferSize
        • 获取缓冲区大小
      • setBufferSize
        • 设置缓冲区大小
      • flushBuffer
        • 强制刷新缓冲区
      • resetBuffer
        • 清空缓冲区中的内容，但不清空请求头部和状态码
      • isCommitted
        • 判断是否有任何响应字节已经返回给客户端
      • reset
        • 清空缓冲区内容，同时清空头部信息和状态码
      • 当ServletResponse接口关闭时，缓冲区中的内容必须立即刷新到客户端
    • 方法
      • 实现对象为HttpServletResponse
      • 添加头部
        • setHeader
        • addHeader
      • 将客户端重定向
        • sendRedirect
      • 错误信息输出到客户端
        • sendError
  • 作用域
    • 只在Servlet的service方法或过滤器的doFilter方法的作用域内有效
    • 除非它关联的ServletResponse接口调用了startAsync方法启用异步处理，此时ServletResponse接口会一直有效，直到调用AsyncContext的complete方法
    • 出于性能原因而不销毁ServletResponse接口对象，而是重复利用ServletResponse接口对象
• Filter接口
  • 说明
    • 允许Web容器对请求和响应做统一处理
  • 作用域
    • 某个Servlet或一组Servlet
  • 过程
    • Web应用部署完成后，必须实例化过滤器并调用其init方法。当请求进来时，获取第一个过滤器并调用doFilter方法，接着传入ServletRequest对象、ServletResponse对象及过滤器链（FilterChain），doFilter方法负责过滤器链中下一个实体的doFilter方法调用。当容器要移除某过滤器时必须先调用过滤器的destroy方法
  • 配置
    • XML配置形式使用<filter>元素定义，包括<filter-name>、<filter-class>和<init-params>子节点，并使用<filter-mapping>定义Web应用的Servlet和其他静态资源通过过滤器
    • @WebFilter注解方式
• 会话
  • 说明
    • Servlet没有提出协议无关的会话规定，而是每个通信协议自己规定
    • HTTP对应的会话接口是HttpSession
  • 会话跟踪机制
    • Cookie
      • Cookie的标准名字必须为JSESSIONID
    • URL重写，即在URL后面添加一个jsessionid参数
      • 当支持Cookie和SSL会话的情况下，不应该使用URL重写作为会话跟踪机制
  • 会话ID方法
    • 获取
      • HttpSession.getId()
    • 改变
      • HttpServletRequest. changeSessionId()
    • 通知
      • HttpSessionBindingListener接口
      • valueBound和valueUnbound分别会在对应时刻触发
    • 超时
      • HttpSession的getMaxInactiveInterval方法获取和setMaxInactiveInterval方法设置
  • 边界
    • ServletContext级别
      • 会话里面的属性不能在不同ServletContext之间共享
  • 分布式
    • 分布式容器迁移会话时会通知实现了HttpSessionActivationListener接口的所有会话属性
• 请求分发器
  • 作用
    • 把请求转发给另外一个Servlet处理
    • 或在响应中包含另外一个Servlet的输出
  • 实现
    • RequestDispatcher接口
      • 获取方法
        • getRequestDispatcher方法
          • 以路径
        • getNamedDispatcher方法
          • Servlet名称
• Web应用
  • 组成
    • ServletContext对象
      • Servlet
      • 视图
    • JSP
    • 工具类
    • 静态文件
    • 客户端Java Applet
    • WEB-INF
      • lib
      • classes
    • META-INF
      • 存放的项目的一些信息
  • 部署
    • 实例化部署描述文件中<listener>元素标识的每个事件监听器的一个实例
    • 对于已实例化且实现了ServletContextListener接口的监听器实例，调用contextInitialized()方法
    • 实例化部署描述文件中<filter>元素标识的每个过滤器的一个实例，并调用每个过滤器实例的init()方法
    • 根据load-on-startup元素值定义的顺序，包含<load-on-startup>元素的<servlet>元素为每个Servlet实例化一个实例，并调用每个Servlet实例的init()方法
  • 部署描述文件
    • ServletContext初始化参数
    • Session配置
    • Servlet声明
    • Servlet映射
    • 应用程序生命周期监听器类
    • 过滤器定义和过滤器映射
    • MIME类型映射
    • 欢迎文件列表
    • 错误页面
    • 语言环境和编码映射
    • 安全配置（包括login-config、security-constraint、security-constraint、security-role-ref和run-as
  • Servlet映射匹配规则
    • Web容器尝试匹配一个精确的Servlet路径，如果匹配成功，则选择该Servlet
    • Web容器递归尝试匹配最长的路径前缀
    • 如果URL最后包含扩展名，例如.jsp，Web容器将试图匹配一个专门用于处理此扩展名的Servlet
    • 如果前三个规则都不匹配，则匹配一个默认的Servlet