Servlet介绍

Servlet是什么
Servlet与tomcat关系

是什么

实现动态网站的技术早期的Web服务器，只能响应浏览器发来的HTTP静态资源的请求，并将存储在服务器中的静态资源返回给浏览器。随着Web技术的发展，逐渐出现了动态技术，为了解决web服务器不能够直接运行脚本的问题诞生了：CGI、Servlet等技术。

Java Servlet API 是Java EE技术的一部分。

方案对比：

Tomcat跟Servlet直间关系

Tomcat是应用（java）服务器，它只是一个servlet容器，是Apache的扩展，处理动态网页部分。

Servlet容器用来来管理和运行servlet，但是为什么要这样做呢？使用servlet容器的原因有：

通信支持
利用容器提供的方法，你能轻松的让servlet与web服务器对话，而不用自己建立serversocket、监听某个端口、创建流等等。容器知道自己与web服务器之间的协议，所以你的servlet不用担心web服务器（如Apache）和你自己的web代码之间的API，只需要考虑如何在servlet中实现业务逻辑（如处理一个订单）。
生命周期管理：
servlet容器控制着servlet的生与死，它负责加载类、实例化和初始化servlet，调用servlet方法，以及使servlet实例被垃圾回收，有了servlet容器，你不需要太多的考虑资源管理。
多线程支持：
容器会自动为它所接收的每个servlet请求创建一个新的java线程。针对用户的请求，如果servlet已经运行完相应的http服务方法，这个线程就会结束。这并不是说你不需要考虑线程安全性，其实你还会遇到同步问题，不过这样能使你少做很多工作。
声明方式实现安全：
利用servlet容器，你可以使用xml部署描述文件来配置和修改安全性，而不必将其硬编码写到servlet类代码中。
JSP支持：
servlet容器负责将jsp代码翻译为真正的java代码。

Servlet4.0

支持服务器推送（HTTP/2 强化功能）
运行时发现servlet的URL映射

PushBuilder

@Override
protected void doGet(HttpServletRequest request,
                     HttpServletResponse response)
                     throws ServletException, IOException {
   PushBuilder pushBuilder = request.newPushBuilder();
if (pushBuilder != null) {
   pushBuilder.path("images/hero-banner.jpg").push();
   pushBuilder.path("css/menu.css").push();
   pushBuilder.path("js/marquee.js").push();
}
}

newPushBuilder() 返回一个全新对象
newPushBuilder 可能会返回Null，当客户端不接收时
只支持GET方法类型
请求头不包含：
- 条件标头
- Range标头
- Expect 标头
- Authorization 标头
- Referrer 标头

HttpServletMapping接口

Servlet 4.0 的全新 servlet 映射发现 API 使服务器能够对 URL（可调用 servlet）执行运行时检查。例如，对 file.ext, /path 和 /path/file.ext 的请求将通过 URL 模式 /path/* 和 *.ext 激活 servlet。

HttpServletMapping 接口支持运行时发现 servlet 的映射 URL。您可以在 HttpServletRequest 实例上调用 getHttpServletMapping() ，获取接口的实例。您可以使用以下方法获取有关 servlet 映射 URL 的信息：

getMatchValue() 返回部分 URI 路径，该路径会导致请求匹配。
getPattern() 返回 URL 模式的 String 表示形式。
getServletName() 返回 servlet 名称的 String 表示形式。
getMappingMatch() 返回匹配的类型，表示为 MappingMatch 枚举值，该枚举值将为以下值之一： CONTEXT_ROOT 、 DEFAULT 、 EXACT 、 EXTENSION 或 PATH 。

其他变化

除了服务器推送和全新 HttpServletMapping 接口，Servlet 4.0 还包括少量值得注意的新增功能和变更。

Trailer 响应标头支持发送方在分块消息的末尾包含额外字段。这用于提供在发送消息主体时可能会动态生成的元数据，例如，消息完整性检查、数字签名或后期处理状态。
Servlet 4.0 添加了 GenericFilter 和 HttpFilter 抽象类，这些抽象类通过最低限度地实现生命周期方法 init() 和 destroy() ，简化了编写过滤器。
Servlet 4.0 还集成了全新的 HTTP Trailer ，支持发送方在分块消息的末尾包含额外的字段。
ServletContext 接口采用了一些新方法：
- addJspFile() 可将带有给定 JSP 文件的 servlet 添加到 servlet 上下文中。
- getSessionTimeout() 和 setSessionTimeout() 可提供对会话超时的访问权限。
- getRequestCharacterEncoding() 和 setRequestCharacterEncoding() 可为当前的 servlet 上下文提供访问权限，并改变默认的请求字符编码。
HttpServletRequest 接口上的 * isRequestedSessionIdFromUrl() 方法已被弃用。
由于升级到 Java SE 8，默认方法已被添加到侦听器接口中。

Servlet3.0

Servlet 3.0 作为 Java EE 6 规范体系中一员，随着 Java EE 6 规范一起发布。该版本在前一版本（Servlet 2.5）的基础上提供了若干新特性用于简化 Web 应用的开发和部署。

异步处理支持：
新增的注解支持
可插性支持

异步处理支持

<servlet>
    <servlet-name>DemoServlet</servlet-name>
    <servlet-class>footmark.servlet.Demo Servlet</servlet-class>
    <async-supported>true</async-supported>
</servlet>
------OR------
@WebFilter(urlPatterns = "/demo",asyncSupported = true)
public class DemoFilter implements Filter{...}

//异步处理器提供一个监听器
AsyncContext ctx = req.startAsync();
ctx.addListener(new AsyncListener() {
    public void onComplete(AsyncEvent asyncEvent) throws IOException {
        // 做一些清理工作或者其他
    }
    ...
});
//异步线程开始时，调用 AsyncListener 的 onStartAsync(AsyncEvent event) 方法；
//异步线程出错时，调用 AsyncListener 的 onError(AsyncEvent event) 方法；
//异步线程执行超时，则调用 AsyncListener 的 //onTimeout(AsyncEvent event) 方法；
//异步执行完毕时，调用 AsyncListener 的 onComplete(AsyncEvent event) 方法；

新增的注解支持

@WebServlet
@WebServlet 用于将一个类声明为 Servlet，该注解将会在部署时被容器处理，容器将根据具体的属性配置将相应的类部署为 Servlet。该注解具有下表给出的一些常用属性（以下所有属性均为可选属性，但是 vlaue 或者 urlPatterns 通常是必需的，且二者不能共存，如果同时指定，通常是忽略 value 的取值）：

@WebServlet(urlPatterns = {"/simple"}, asyncSupported = true,
loadOnStartup = -1, name = "SimpleServlet", displayName = "ss",
initParams = {@WebInitParam(name = "username", value = "tom")}
)
public class SimpleServlet extends HttpServlet{... }

------------

<servlet>
    <display-name>ss</display-name>
    <servlet-name>SimpleServlet</servlet-name>
    <servlet-class>footmark.servlet.SimpleServlet</servlet-class>
    <load-on-startup>-1</load-on-startup>
    <async-supported>true</async-supported>
    <init-param>
        <param-name>username</param-name>
        <param-value>tom</param-value>
    </init-param>
</servlet>
<servlet-mapping>
    <servlet-name>SimpleServlet</servlet-name>
    <url-pattern>/simple</url-pattern>
</servlet-mapping>

@WebInitParam
该注解通常不单独使用，而是配合 @WebServlet 或者 @WebFilter 使用。它的作用是为 Servlet 或者过滤器指定初始化参数，这等价于 web.xml 中和的子标签。@WebInitParam 具有下表给出的一些常用属性：

@WebFilter
@WebFilter 用于将一个类声明为过滤器，该注解将会在部署时被容器处理，容器将根据具体的属性配置将相应的类部署为过滤器。该注解具有下表给出的一些常用属性 ( 以下所有属性均为可选属性，但是 value、urlPatterns、servletNames 三者必需至少包含一个，且 value 和 urlPatterns 不能共存，如果同时指定，通常忽略 value 的取值 )：

@WebFilter(servletNames = {"SimpleServlet"},filterName="SimpleFilter")
public class LessThanSixFilter implements Filter{...}
---------
<filter>
    <filter-name>SimpleFilter</filter-name>
    <filter-class>xxx</filter-class>
</filter>
<filter-mapping>
    <filter-name>SimpleFilter</filter-name>
    <servlet-name>SimpleServlet</servlet-name>
</filter-mapping>

@WebListener

该注解用于将类声明为监听器，被 @WebListener 标注的类必须实现以下至少一个接口：

ServletContextListener
ServletContextAttributeListener
ServletRequestListener
ServletRequestAttributeListener
HttpSessionListener
HttpSessionAttributeListener

@WebListener("This is only a demo listener")
public class SimpleListener implements ServletContextListener{...}
----------
<listener>
    <listener-class>footmark.servlet.SimpleListener</listener-class>
</listener>

@MultipartConfig
该注解标注在 Servlet 上面，以表示该 Servlet 希望处理的请求的 MIME 类型是 multipart/form-data。

可插性支持

Servlet 3.0 引入了称之为”Web 模块部署描述符片段”的 web-fragment.xml 部署描述文件，该文件必须存放在 JAR 文件的 META-INF 目录下，该部署描述文件可以包含一切可以在 web.xml 中定义的内容。JAR 包通常放在 WEB-INF/lib 目录下，除此之外，所有该模块使用的资源，包括 class 文件、配置文件等，只需要能够被容器的类加载器链加载的路径上，比如 classes 目录等。

三种方式增加一个（过滤器、监听器、Servlet）：

编写一个类继承自 HttpServlet，将该类放在 classes 目录下的对应包结构中，修改 web.xml，在其中增加一个 Servlet 声明。这是最原始的方式；
编写一个类继承自 HttpServlet，并且在该类上使用 @WebServlet 注解将该类声明为 Servlet，将该类放在 classes 目录下的对应包结构中，无需修改 web.xml 文件。

编写一个类继承自 HttpServlet，将该类打成 JAR 包，并且在 JAR 包的 META-INF 目录下放置一个 web-fragment.xml 文件，该文件中声明了相应的 Servlet 配置。web-fragment.xml 文件示例如下：

<?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="true">
    <servlet>
        <servlet-name>fragment</servlet-name>
        <servlet-class>footmark.servlet.FragmentServlet</servlet-class>
    </servlet>
    <servlet-mapping>
        <servlet-name>fragment</servlet-name>
        <url-pattern>/fragment</url-pattern>
    </servlet-mapping>
</web-fragment>

ServletContext 的性能增强

ServletContext支持在运行时动态部署 Servlet、过滤器、监听器，以及为 Servlet 和过滤器增加 URL 映射等。

1、通过createServlet方法创建Servlet

T createServlet(Class clazz)

2、通过addServlet动态注册Servlet：

ServletRegistration.Dynamic addServlet(String servletName, String className)
ServletRegistration.Dynamic addServlet(String servletName,Class<? extends Servlet> servletClass)
ServletRegistration.Dynamic addServlet(String servletName, Servlet servlet)

*3、为Servlet配置映射信息 *

ServletRegistration getServletRegistration(String servletName)
Map<string,? extends servletregistration> getServletRegistrations()

以上 ServletContext 新增的方法要么是在 ServletContextListener 的 contexInitialized 方法中调用，要么是在 ServletContainerInitializer 的 onStartup() 方法中调用。

ServletContainerInitializer也是Servlet3.0新增的一个接口，容器在启动时使用 JAR 服务 API(JAR Service API) 来发现 ServletContainerInitializer 的实现类，并且容器将 WEB-INF/lib 目录下 JAR 包中的类都交给该类的 onStartup() 方法处理，我们通常需要在该实现类上使用 @HandlesTypes 注解来指定希望被处理的类，过滤掉不希望给 onStartup() 处理的类。

HttpServletRequest 对文件上传的支持

此前对于文件上传需要依赖三方框架实现。Servlet3.0 提供了优雅的解决方案，在HttpServletRequest提供2个方法用于从请求中解析出上传的文件。

Part getPart(String name)
Collection getParts()

1
2
3

Part photo = request.getPart("photo");
photo.write("/tmp/photo.jpg");
// 可以将两行代码简化为 request.getPart("photo").write("/tmp/photo.jpg")

通过@MultipartConfig注解对上传操作做一些配置，大小、保存路径等。
MIME类型一定是 multipart/form-data,否则会抛出异常。