Servlet生命周期，工作原理，eclipse第一个Servlet，Servlet线程安全

最近学到了Servlet，现将Servlet生命周期，工作原理总结如下
参考链接：
http://www.cnblogs.com/xuekyo/archive/2013/02/24/2924072.html]

Servlet运行过程：

Servlet是由Servlet容器调用的（如Tomcat，也称为Web服务器），在Web浏览器连上Servlet容器，并向Servlet容器发送http请求（包括请求行，请求头，请求正文），Web Server解析出想访问的主机名，web应用，web资源后：
1、Servlet容器先检查是否已经创建了Servlet实例对象，如果没有，先创建一个Servlet实例对象，并调用Servlet的init()方法完成对象初始化；如果已经创建了，则直接执行下一步。因为Servet实例对象仅在第一次访问时创建，之后无论有多少客户机再次访问Servlet，都不会重复创建Servlet实例对象，也不会再次执行init()方法
2、Servlet容器创建一个HttpRequest对象，将Web Client请求的信息封装到这个对象中
3、Servlet容器创建一个HttpResponse对象
4、Servlet容器调用HttpServlet对象的service方法，把HttpRequest对象与HttpResponse对象作为参数传给 HttpServlet 对象。
5、HttpServlet调用HttpRequest对象的有关方法，获取Http请求信息。
6、HttpServlet调用HttpResponse对象的有关方法，生成响应数据（包括响应行，响应头，响应正文）
7、Servlet容器把HttpServlet的响应结果传给Web Client。

Servlet 生命周期

Servlet 加载—>实例化—>服务—>销毁。
1、init()：在Servlet的生命周期中，仅在第一次创建Servlet实例对象并执行一次init()方法，后面无论有多少客户机访问Servlet，都不会重复执行init()。Servlet实例对象在两种情况下会创建
（1）首次访问Servlet时创建Servlet实例对象，并调用init()方法。
（2）如果在web.xml文件中的servlet元素中配置了load-on-startup元素，则会在web服务器启动时就创建Servlet实例对象，并调用init()方法。struts框架，就是在web服务器启动时就创建Servlet
2、service()：它是Servlet的核心，负责响应客户的请求。每当一个客户请求一个HttpServlet对象，该对象的Service()方法就要调用，而且传递给这个方法一个“请求”（ServletRequest）对象和一个“响应”（ServletResponse）对象作为参数。在HttpServlet中已存在Service()方法。默认的服务功能是调用与HTTP请求的方法相应的do功能。
3、destroy()： 仅执行一次，在服务器端停止且卸载Servlet时执行该方法。当Servlet对象退出生命周期时，负责释放占用的资源。一个Servlet在运行service()方法时可能会产生其他的线程，因此需要确认在调用destroy()方法时，这些线程已经终止或完成。

Servlet工作原理

1、Servlet接收和响应客户请求的过程，首先客户发送一个请求，Servlet是调用service()方法对请求进行响应的，通过源代码可见，service()方法中对请求的方式进行了匹配，选择调用doGet,doPost等这些方法，然后再进入对应的方法中调用逻辑层的方法，实现对客户的响应。在Servlet接口和GenericServlet中是没有doGet（）、doPost（）等等这些方法的，HttpServlet中定义了这些方法，但是都是返回error信息，所以，我们每次定义一个Servlet的时候，都必须实现doGet或doPost等这些方法。

2、每一个自定义的Servlet都必须实现Servlet的接口，Servlet接口中定义了五个方法，其中比较重要的三个方法涉及到Servlet的生命周期，分别是上文提到的init(),service(),destroy()方法。GenericServlet是一个通用的，不特定于任何协议的Servlet,它实现了Servlet接口。而HttpServlet继承于GenericServlet，因此HttpServlet也实现了Servlet接口。所以我们定义Servlet的时候只需要继承HttpServlet即可。

3、Servlet接口和GenericServlet是不特定于任何协议的，而HttpServlet是特定于HTTP协议的类，所以HttpServlet中实现了service()方法，并将请求ServletRequest、ServletResponse 强转为HttpRequest 和 HttpResponse。

eclipse开发第一个Servlet

步骤：
1、新建web project，TestServlet2，下面新建包com.servlet
2、导入Servlet的源码
3、新建class文件ServletDemo1，继承GenericServlet类，在service()方法中写如下代码：
注：建class文件需要配置web.xml环境，快捷键可以直接建Servlet文件，我采用的是第一种方法

res.getOutputStream.write("Hello World".getBytes());

4、配置web.xml文件，在原来的基础上增加如下代码：

  <servlet>
    <servlet-name>ServletDemo1</servlet-name>
    <servlet-class>com.servlet.ServletDemo1</servlet-class>
  </servlet>

  <servlet-mapping>
    <servlet-name>ServletDemo1</servlet-name>
    <url-pattern>/ServletDemo1</url-pattern>
  </servlet-mapping>

注：servlet元素用于注册servlet，包含两个子元素servlet-name和servlet-class，servlet-name用于设置servlet的注册名称，servlet-class用于设置servlet的完整类名。
servlet-mapping元素用于映射一个已注册的servlet的一个对外访问路径，包含两个子元素servlet-name和url-pattern，servlet-name用于指定servlet的注册名称，url-pattern用于指定servlet的对外访问路径，可以设置多个servlet-mapping的url-pattern，指定多个对外访问路径，这样通过不同的url都可以访问同一个地址。url也可以使用*通配符，格式只有两种：
（1）/*
（2）*.扩展名
url为/时，这个Servlet为缺省Servlet，tomcat默认有缺省Servlet，当找不到url地址时，就映射到缺省Servlet，如果重写缺省Servlet，就会跳转到你重写之后的Servlet

5、发布项目到tomcat中，当改动web.xml文件时不需要重新发布项目，服务器会自动重新加载
6、启动tomcat
7、浏览器地址栏中输入http://localhost:8080/TestServlet2/ServletDemo1，显示成功

Servlet线程安全

　　Servlet体系结构是建立在Java多线程机制之上的，它的生命周期是由Web容器负责的。当客户端第一次请求某个Servlet时，Servlet容器将会根据web.xml配置文件实例化这个Servlet类。当有新的客户端请求该Servlet时，一般不会再实例化该Servlet类，也就是有多个线程在使用这个实例。
　　这样，当两个或多个线程同时访问同一个Servlet时，可能会发生多个线程同时访问同一资源的情况，数据可能会变得不一致。所以在用Servlet构建的Web应用时如果不注意线程安全的问题，会使所写的Servlet程序有难以发现的错误。
　　要解决问题，有如下方案供选择：
1、synchronized()锁，将需要同步的代码放在Synchronized()代码块中，单线程的，现实不适用，一次只能一个Client访问

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public class ServletDemo4 extends HttpServlet {
    int id;
    public void doGet(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response) throws ServletException, IOException {
        synchronized (this) {
            id++;
            try {
                Thread.sleep(5000);
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
            response.getOutputStream().write((id+"").getBytes());
        }
    }
}

2、实现SingleThreadModel接口，这个接口为标志接口，如果servlet实现了该接口，会确保不会有两个线程同时执行servlet的service()方法。 servlet容器通过同步化访问servlet的单实例来保证，也可以通过维持servlet的实例池，对于新的请求会分配给一个空闲的servlet。
但SingleThreadModel不会解决所有的线程安全隐患。例如，会话属性和静态变量仍然可以被多线程的多请求同时访问，即便使用了SingleThreadModel

public class ServletDemo4 extends HttpServlet impliments SingleThreadModel{
    int id;
    public void doGet(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response) throws ServletException, IOException {
        synchronized (this) {
            id++;
            try {
                Thread.sleep(5000);
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
            response.getOutputStream().write((id+"").getBytes());
        }
    }
}