Servlet详解

概念

• Servlet是运行在服务端的小程序（Server Applet)，可以处理客户端的请求并返回响应，主要用于构建动态的Web应用，是SpringMVC的基础。

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生命周期

加载和初始化

• 懒加载（默认在客户端第一次请求加载到容器中），通过反射实例化，并调用init()，且init()只能被调用一次，因此每个Servlet是单例的，需注意线程安全。

请求处理

• Servlet 容器收到url请求后，路由到对应的Servlet，调用service()方法处理客户端请求，并返回响应。
• 每次服务器收到一个请求时，Servlet 容器都会分配一个线程并调用service()方法，根据请求类型，执行对应的方法，也会存在线程安全问题，避免使用全局变量、非同步数据结构等。

销毁

• destroy()只会被调用一次，当容器被正常关闭时，释放一些使用了的资源。
• 异常终止情况，不会调用destroy()。

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流程图

其他应用

1. 过滤器（Filter）

1.1 作用

• 对请求和响应进行预处理和后处理。
• 典型应用场景：

• • 权限验证。
  • 请求参数编码处理。
  • 日志记录。
  • 防止 XSS 和 SQL 注入。

1.2 工作流程

• 过滤器在 Servlet 执行之前运行，可以拦截并修改请求。
• 过滤器在 Servlet 执行之后运行，可以修改响应。

1.3 关键接口

javax.servlet.Filter 接口，核心方法：

1. init(FilterConfig filterConfig)：在容器启动时初始化过滤器。
2. doFilter(ServletRequest request, ServletResponse response, FilterChain chain)：

• • 进行请求/响应的过滤处理。
  • 调用 chain.doFilter() 将请求传递到下一个过滤器或目标 Servlet。

1. destroy()：在容器关闭时释放资源。

1.4 示例

过滤器实现

@WebFilter(urlPatterns = "/*") // 拦截所有请求
public class LoggingFilter implements Filter {
    @Override
    public void init(FilterConfig filterConfig) throws ServletException {
        System.out.println("过滤器初始化");
    }

    @Override
    public void doFilter(ServletRequest request, ServletResponse response, FilterChain chain) throws IOException, ServletException {
        System.out.println("请求到达过滤器");
        chain.doFilter(request, response); // 将请求传递到下一个过滤器或 Servlet
        System.out.println("响应从过滤器返回");
    }

    @Override
    public void destroy() {
        System.out.println("过滤器销毁");
    }
}

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2. 监听器（Listener）

2.1 作用

• 监听 Web 应用中对象（如请求、会话、上下文）生命周期事件或属性变化。
• 典型应用场景：

• • 统计在线人数。
  • 初始化全局资源。
  • 监控会话销毁以释放资源。

2.2 关键接口

Servlet 提供了多种监听器接口：

1. 应用上下文监听器：

• • ServletContextListener：监听应用启动和销毁事件。

1. 会话监听器：

• • HttpSessionListener：监听会话创建和销毁事件。
  • HttpSessionAttributeListener：监听会话属性变化。

1. 请求监听器：

• • ServletRequestListener：监听请求创建和销毁事件。
  • ServletRequestAttributeListener：监听请求属性变化。

2.3 示例

在线人数统计

@WebListener
public class OnlineUserListener implements HttpSessionListener {
    private static int onlineUsers = 0;

    @Override
    public void sessionCreated(HttpSessionEvent se) {
        onlineUsers++;
        System.out.println("用户上线，当前在线人数：" + onlineUsers);
    }

    @Override
    public void sessionDestroyed(HttpSessionEvent se) {
        onlineUsers--;
        System.out.println("用户下线，当前在线人数：" + onlineUsers);
    }
}

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3. 异步处理

3.1 作用

• Servlet 3.0 引入异步处理，用于提高性能和响应速度。
• 异步处理允许在 Servlet 请求线程结束后继续处理任务，释放容器线程资源。

3.2 核心方法

1. 在 Servlet 中启动异步支持：

   @WebServlet(urlPatterns = "/async", asyncSupported = true)
   public class AsyncServlet extends HttpServlet {
   }

2. 异步请求处理逻辑：

   @Override
   protected void doGet(HttpServletRequest req, HttpServletResponse resp) throws ServletException, IOException {
   AsyncContext asyncContext = req.startAsync();
   asyncContext.start(() -> {
   try {
   Thread.sleep(2000); // 模拟耗时操作
   asyncContext.getResponse().getWriter().write("异步请求完成");
   } catch (Exception e) {
   e.printStackTrace();
   } finally {
   asyncContext.complete(); // 完成异步处理
   }
   });
   }

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4. 文件上传与下载

4.1 文件上传

配置文件上传支持

Servlet 3.0 引入了对文件上传的直接支持，通过 @MultipartConfig 注解。

示例

@WebServlet("/upload")
@MultipartConfig(location = "/tmp", fileSizeThreshold = 1024 * 1024, maxFileSize = 5 * 1024 * 1024)
public class FileUploadServlet extends HttpServlet {
    @Override
    protected void doPost(HttpServletRequest req, HttpServletResponse resp) throws ServletException, IOException {
        Part filePart = req.getPart("file"); // 获取上传文件的部分
        String fileName = filePart.getSubmittedFileName();
        filePart.write("/uploads/" + fileName); // 保存文件
        resp.getWriter().write("文件上传成功：" + fileName);
    }
}

4.2 文件下载

示例

@WebServlet("/download")
public class FileDownloadServlet extends HttpServlet {
    @Override
    protected void doGet(HttpServletRequest req, HttpServletResponse resp) throws ServletException, IOException {
        String fileName = "example.txt";
        resp.setContentType("application/octet-stream");
        resp.setHeader("Content-Disposition", "attachment;filename=" + fileName);
        try (InputStream in = new FileInputStream("/uploads/" + fileName);
             OutputStream out = resp.getOutputStream()) {
            byte[] buffer = new byte[1024];
            int len;
            while ((len = in.read(buffer)) != -1) {
                out.write(buffer, 0, len);
            }
        }
    }
}

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