前言
Java从诞生之初到现在，仅仅20多年的时间，我有幸在它发展的初级阶段结实了这门语言。因为我相信，随着Java生态的越来越活跃，以及Java的设计思想越来越被时代所认可，Java的开发者越来越多，它就会像一家公司一样不断壮大，不断汲取新鲜血液以及不断的创新发展，直至30年、50年甚至100年。
Java的诞生是为了在不同的硬件设备上做应用，比如电视、冰箱、洗衣机等等，因此才设计了JVM用来屏蔽不同的底层系统，然而它并没有发展成想象中那样，而是误打误撞的和互联网结下了深厚的渊源，因此才有了Java web这一称号，因为Java早起并不是写web的，Java 是门派，web只是它门下的发展的一个弟子，但就是这个web弟子，将java门派推向了盛世繁华。
Java的生长出现在2000年到2010年间，随着世界互联网科技的不断发展，Servlet的诞生是Java迎合互联网发展的产物，也是将Java推向互联网开发技术的划时代变革。
所以，什么是Servlet呢？
网络
在了解Servlet之前，需要先了解网络。上面说了，Servlet是迎合互联网诞生的产物，因此，先有互联网，后才有了Servlet。
网络的概念诞生于上个世纪，随着世界工业的不断壮大，计算机各个组成硬件不断升级，比如CPU、内存等等，致使了计算机的功能越来越强大，计算效率和速度越来越高。人们提出了将计算机连接起来的想法，那么怎么连接呢？
从一台电脑到另一台电脑的通信，人们将他们从上到下分为了ISO七层模型，以致后来发展出来的TCP/IP网络模型。但是这个模型只是一个网络通信骨架，只有骨架没有血肉，不能称为一个完整的形体。
于是每一层之间，诞生了很多协议，也就是约定。传文件用什么格式来表达，传邮件用什么格式来表达等等。其中有一个现在大名鼎鼎的HTTP协议，就是用来网页交互的。
HTTP
Http是一种超文本传输协议，因为它不但可以传文本，还可以传图片，传视频等等媒体。具体概念百度上有，这里就不再赘述。
这里要讨论的是，HTTP与Servlet的联系。
先看计算机与计算机如何基于HTTP进行通信的。
上面图片中密密麻麻的英文很熟悉，那个就是打开网页按F12弹出的信息，就是HTTP信息，包含了请求头，请求体，响应体等等。
而Serlet呢？
Java是一门编程语言，Servlet自然是一种编写信息的工具，HttpServlet自然就是一种编写Http信息的工具。
这就是上文提到了，Servlet为什么是一种迎合互联网而诞生的产物。
本文要讨论的核心是HttpServletRequest和HttpServletResponse。
作为一枚Java程序员，要想玩转Java Web，就必须弄懂web核心Servlet。而HttpServlet是Servlet的核心，因此，
HttpServlet是当下这个互联网时代Java发展成长过程中核心中的核心。
上文提过，HttpServlet是一种编写Http信息的工具。只要知道了Http的组成部分，自然就明白HttpServlet的设计原理。
Http组成
Http是一种无状态、无连接的请求响应式协议，所以可以分为两部分：请求和响应
请求
请求包含了请求头和请求体
请求头中包含了 请求行、请求属性和结束行
请求行中又包含了请求方法，URL和协议版本
响应
响应包含了响应头和响应体等
响应头中包含响应行，响应属性和结束行
响应行中包含了响应状态码，协议版本等等
具体关系结构图如下：
先看第一部分：
（一）、 HTTP请求
（1） 请求方法
请求头中包含了请求行，请求行中包含了请求方法。
常见的请求方法有GET/POST/PUT/DELETE等等。最常用的就是GET和POST方法。
对于GET方法可以没有请求体，因为其请求参数拼接在URL上，因此长度会受到限制，暴露更明显。
对于POST方法必须有请求体，因为其参数存于请求体中，因此长度没有限制，暴露相对安全一点。
（2）请求属性
常见的请求属性有：
Connection: keep-alive # 维护客户端和服务端的连接关系
Content-Length: 68 # 描述HTTP消息实体的传输长度
Accept: application/json, text/javascript, */*; q=0.01 #发送端（客户端）希望接受的数据类型、q 是权重系数，范围 0 =< q <= 1，q 值越大，请求越倾向于获得其“;”之前的类型表示的内容
Origin: http://apptest.zhidianlife.com:8007 # 浏览器在referrer字段中只显示源网站的源地址（即协议、域名、端口），而不包括完整的路径
Authorization: c81e7286507f4aa4b6179f4c381b4c64 # 请求所需的认证信息
User-Agent: Mozilla/5.0 (Windows NT 6.3; Win64; x64) AppleWebKit/537.36 (KHTML, like Gecko) Chrome/75.0.3770.100 Safari/537.36 # 客户端版本号的名字
Content-Type: application/json # 请求实体，文档类型
Referer: http://apptest.zhidianlife.com:8007/procurement/order?_t=756512&_winid=w9290 # 从来于哪里
Accept-Encoding: gzip, deflate # 客户端接收编码类型，一些网络压缩格式： gzip, deflate
Accept-Language: zh-CN,zh;q=0.9 # 客户端接收的语言类型 、中文
（3）结束标志符
上图中，最容易忽略的就是尾部的CRLF——结束标志。一般在用Java模拟Http协议时，尾部必须要加\r\n标识符，意味着这一单位信息的结束。
（二）、 HTTP响应
（一）响应状态码
响应头包含了HTTP协议版本，响应状态码等等。
响应状态码共有五种分类，以1开头、2开头、3开头、4开头和5开头的状态码。
1XX…
2XX…
3XX…
4XX…
5XX…
（二）响应正文
响应正文就是网页源码，客户端浏览器会将网页源码解析渲染为动态操作页面。
（三）结束标志符
结束标志符合上文的结束标识符一致。
HttpServlet
HttpServlet是针对Http开发出来的，了解了Http组成后，就能大概明白其机制。具体情况接下来深入源码中讨论看看HttpServlet做了什么。
public abstract class HttpServlet extends GenericServlet {
# 这一部分定义了各种请求方法的标识符
private static final long serialVersionUID = 1L;
private static final String METHOD_DELETE = "DELETE";
private static final String METHOD_HEAD = "HEAD";
private static final String METHOD_GET = "GET";
...
# 这一部分定义了各种请求方法的具体实现
protected void doGet(HttpServletRequest req, HttpServletResponse resp) throws ServletException, IOException {
....省略
}
protected void doHead(HttpServletRequest req, HttpServletResponse resp) throws ServletException, IOException {
....省略
}
protected void doPost(HttpServletRequest req, HttpServletResponse resp) throws ServletException, IOException {
....省略
}
protected void doPut(HttpServletRequest req, HttpServletResponse resp) throws ServletException, IOException {
....省略
}
...
#最重要的service方法
protected void service(HttpServletRequest req, HttpServletResponse resp) throws ServletException, IOException {
String method = req.getMethod();
long lastModified;
# 如果是get请求，则转到get方法中..下同
if (method.equals("GET")) {
lastModified = this.getLastModified(req);
if (lastModified == -1L) {
this.doGet(req, resp);
} else {
long ifModifiedSince;
try {
ifModifiedSince = req.getDateHeader("If-Modified-Since");
} catch (IllegalArgumentException var9) {
ifModifiedSince = -1L;
}
if (ifModifiedSince < lastModified / 1000L * 1000L) {
this.maybeSetLastModified(resp, lastModified);
this.doGet(req, resp);
} else {
resp.setStatus(304);
}
}
} else if (method.equals("HEAD")) {
lastModified = this.getLastModified(req);
this.maybeSetLastModified(resp, lastModified);
this.doHead(req, resp);
} else if (method.equals("POST")) {
this.doPost(req, resp);
}
....
}
}
最开始的java web就是通过自定义Servlet并继承HttpServlet，以实现service方法。在上层调用时会调用传进去的自定义Servlet的service方法。
这里有两个疑问：
（1） 自定义servlet是否必须继承HttpServlet后，其Service方法才能被调用成功。
（2）自定义Servlet能否直接实现Servlet接口，达到请求访问的目的。
猜想：
上层调用的是HttpServlet的service方法，只要传入HttpServlet或其子类，都可以成功调用传入对象的service方法。
上层调用方法猜想：
? ? ?method(HttpServlet httpServlet){
httpServlet.service(httpServletRequest , httpServletResponse);
}
通过实验和验证发现：
自定义的MyServlet只要实现了Servlet，其自定义的Myservlet的service方法都可以被成功调用。
这说明上层调用的是接口Servlet的service方法，而非HttpServlet的service方法。
那Servlet 与 HttpServlet有什么差异呢？
HttpServlet是Servlet的子类，除了Servlet，它还实现了更多的功能，并自定义实现了HTTP协议的各种请求方法及处理方法，是一个继承了Servlet功能并且拓展了HTTP相关处理方法的一个类。是一个抽象类但没有抽象方法，这说明了并不强行需要子类实现它的任何方法。
在上述HttpServlet的service源码中可以看到，service做了一个路由转发，根据不同的请求方式转发到不同的具体实现方法中去。而上层在调用时向service方法中，注入了两个对象：
HttpServletRequest 和 HttpServletResponse。
（1） 它们是一个什么对象，它们来自哪里。
（2） 它们内部方法有哪些，它们可以做什么。
上层是哪里？
Servlet由上层来控制，service方法也是上层在调用。那么上层在哪里，是一个什么东西？
这里要引入Web容器，Web容器是什么？字面理解就是一个盛装web程序的容器，web程序明确的可以理解为Servlet。所以web容器也可以理解为一个盛装Serlvet的容器。
Web容器是一种应用统称，其具体有Tomcat、JBoss等等中间件。
HttpServletRequest
web容器和这个对象有什么关系呢？
HttpServletRequest是一个请求对象，由web容器负责将接收到的HTTP信息解析出来生成一个HttpServletRequest对象， 所以这个对象其实就是对HTTP协议请求信息的封装。
包含了请求头各个参数、请求体参数、协议版本，请求地址、时间戳、cookie、session等等。
具体可以跟踪调用链，HttpServletRequest对象信息来自于顶层接口ServletRequest，该接口可调用的信息就是被封装进来的信息：
public interface ServletRequest {
Object getAttribute(String var1); // 某个属性
Enumeration<String> getAttributeNames(); // 属性集合
String getCharacterEncoding(); // 编码方式
void setCharacterEncoding(String var1) throws UnsupportedEncodingException;
int getContentLength(); // 请求体长度
long getContentLengthLong();
String getContentType(); // 请求体内容形式
ServletInputStream getInputStream() throws IOException;
String getParameter(String var1); // 请求体参数
Enumeration<String> getParameterNames(); // 请求体参数集合
String[] getParameterValues(String var1); // 请求体中的value值
Map<String, String[]> getParameterMap(); // 请求体中的value值集合
String getProtocol(); // 协议
String getScheme();
String getServerName();
int getServerPort(); // 端口
BufferedReader getReader() throws IOException;
String getRemoteAddr();
String getRemoteHost(); // 请求主机
void setAttribute(String var1, Object var2);
void removeAttribute(String var1);
Locale getLocale();
Enumeration<Locale> getLocales();
boolean isSecure();
RequestDispatcher getRequestDispatcher(String var1);
/** @deprecated */
@Deprecated
String getRealPath(String var1);
int getRemotePort();
String getLocalName();
String getLocalAddr();
int getLocalPort();
ServletContext getServletContext();
AsyncContext startAsync() throws IllegalStateException;
AsyncContext startAsync(ServletRequest var1, ServletResponse var2) throws IllegalStateException;
boolean isAsyncStarted();
boolean isAsyncSupported();
AsyncContext getAsyncContext();
DispatcherType getDispatcherType();
}
HttpServletResponse
这个对象同理，是对HTTP响应信息的一个封装。
具体可追踪到ServletResponse对象：
public interface ServletResponse {
String getCharacterEncoding();
String getContentType();
ServletOutputStream getOutputStream() throws IOException;
PrintWriter getWriter() throws IOException;
void setCharacterEncoding(String var1); // 设置编码方式
void setContentLength(int var1);
void setContentLengthLong(long var1);
void setContentType(String var1);
void setBufferSize(int var1);
int getBufferSize();
void flushBuffer() throws IOException;
void resetBuffer();
boolean isCommitted();
void reset();
void setLocale(Locale var1);
Locale getLocale();
}
整个交互流程
从上可以看到，一个web网页的请求到响应过程。
客户端一般是使用浏览器访问，当用户使用浏览器向服务器发送消息时，
- 浏览器会将客户的请求以HTTP协议的形式发送到服务器端
- web容器将HTTP协议封装到HttpServletRequest和HttpServletResponse对象中， web找到对应的Servlet服务，将 HttpServletRequest和HttpServletResponse这两个对象传递进去。
- 服务程序对这两个对象进行处理计算和数据库交互后，将这两个对象返还给Web容器。
- Web容器将这两个对象数据解析，以Http协议形式发送给客户端浏览器。
最后，浏览器收到信息后，按照HTTP协议进行解析整个流程就完成了。
程序员可以做什么
对于这一套流程，程序员通常是编写Servlet服务，比如编写Java web处理HttpServletRequest和HttpServletResponse对象。java web从早期的 servlet + JSP 以及发展到了如今的 SSM，从单体式架构发展到了微服务，如Springboot + Spring cloud。一个复杂的系统可能还包含消息中间件（如RabbitMQ）、缓存中间件(如Redis)、负载均衡中间件(如Nginx)等等。
这整套系统都属于Servlet服务，系统要处理的对象也就是HttpServletRequest和HttpServletResponse。这两个对象就是消息传递对象，程序要解决的就是消息的处理正确，处理请求时出现的高并发、保证系统异常情况下的高可用等等。
以上仅为个人理解，如有不当的地方，请路过的大神帮忙斧正