Servlet 生命周期详解

Servlet 是 Java EE 规范中用于扩展 Web 服务器功能的核心组件。理解 Servlet 的生命周期对于开发健壮、高效的 Web 应用至关重要。Servlet 的生命周期由 Web 容器（如 Tomcat, Jetty）严格管理，主要包含三个阶段：初始化（Initialization） 、请求处理（Request Handling） 和 销毁（Destruction）。

1. 加载、实例化与初始化 (`init()`)

触发时机：当 Web 应用启动时，或者当客户端首次请求访问该 Servlet 时（取决于配置）。
过程：
1. 加载：Web 容器根据部署描述符（web.xml）或注解（如 @WebServlet）定位 Servlet 类。
2. 实例化 ：容器调用 Servlet 类的无参构造函数，创建一个 Servlet 实例。注意： 通常一个 Servlet 类在整个 Web 应用中只被实例化一次（单例模式），处理后续所有请求。
3. 初始化 ：在实例化后，容器立即调用该实例的 init(ServletConfig config) 方法。
  - ServletConfig 对象：包含 Servlet 的初始化参数（在 web.xml 中配置或通过 @WebInitParam 注解指定）和 ServletContext 引用。
  - 用途：开发者可以在此方法中进行一次性的初始化工作，例如：
    - 建立数据库连接池
    - 加载配置文件
    - 初始化资源
    - 执行其他只需执行一次的设置任务
关键点 ：
- init() 方法只会在 Servlet 实例的生命周期中被调用一次。
- 如果初始化失败（例如抛出 ServletException），该 Servlet 实例将不会被投入使用，容器可能会记录错误。

java 复制代码

public class MyServlet extends HttpServlet {

    private SomeResource resource; // 示例资源

    @Override
    public void init() throws ServletException {
        // 通常重写无参的 init() 方法更方便
        super.init();
        // 执行初始化逻辑，例如：
        resource = initializeResource(); // 初始化资源
    }

    // ... 其他方法
}

2. 请求处理 (`service()` -> `doGet()`, `doPost()`, etc.)

触发时机：每当有新的客户端请求（HTTP 请求）被映射到该 Servlet 时。
过程：
1. 接收请求：Web 容器接收到一个指向该 Servlet 的 HTTP 请求。
2. 创建对象 ：容器创建代表请求的 HttpServletRequest 对象和代表响应的 HttpServletResponse 对象。
3. 调用 service() ：容器将 request 和 response 对象作为参数，调用 Servlet 实例的 service(HttpServletRequest req, HttpServletResponse resp) 方法。
4. 分发请求 ：在 HttpServlet 类（绝大多数 Servlet 的基类）中，service() 方法会根据 HTTP 请求的方法（GET, POST, PUT, DELETE 等）调用相应的 doXxx() 方法。
  - 例如，GET 请求会调用 doGet(HttpServletRequest req, HttpServletResponse resp)。
  - POST 请求会调用 doPost(HttpServletRequest req, HttpServletResponse resp)。
5. 执行业务逻辑 ：开发者通常在 doGet(), doPost() 等方法中编写处理请求的核心业务逻辑：
  - 读取请求参数
  - 访问数据库
  - 执行业务计算
  - 生成响应内容（HTML, JSON, XML 等）
  - 设置响应头、状态码
  - 将响应发送回客户端
关键点 ：
- 此阶段是 Servlet 生命周期中最活跃的部分，会被反复调用以处理多个并发请求。
- 线程安全 ：由于 Servlet 是单例的，其 service() 和 doXxx() 方法会被多个线程同时访问。开发者必须谨慎处理实例变量（成员变量）的并发访问，避免线程安全问题。 通常建议使用局部变量或线程安全的结构。
- 请求对象 (request) 和响应对象 (response) 的生命周期仅限于单个请求的处理过程。

java 复制代码

public class MyServlet extends HttpServlet {

    @Override
    protected void doGet(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response)
            throws ServletException, IOException {

        // 处理 GET 请求的逻辑
        String param = request.getParameter("name"); // 获取请求参数
        // ... 业务处理 ...
        response.setContentType("text/html");
        PrintWriter out = response.getWriter();
        out.println("<html><body>Hello, " + param + "!</body></html>"); // 生成响应
    }

    @Override
    protected void doPost(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response)
            throws ServletException, IOException {
        // 处理 POST 请求的逻辑
    }
}

3. 销毁 (`destroy()`)

触发时机 ：
- Web 应用被停止或卸载时（例如服务器关闭、应用重新部署）。
- Servlet 长时间空闲后（取决于容器实现，不常见）。
过程：容器在回收 Servlet 实例之前，会调用其 destroy() 方法。
用途：开发者可以在此方法中进行清理工作，释放 init() 方法中分配的资源，例如：
- 关闭数据库连接
- 保存状态到持久存储
- 释放文件句柄、网络连接等
关键点 ：
- destroy() 方法在 Servlet 生命周期中只被调用一次。
- 一旦 destroy() 被调用，该 Servlet 实例将不再处理任何新的请求。
- 容器保证在调用 destroy() 之前，所有正在该 Servlet 上执行的 service() 线程（处理请求的线程）都已完成或超时终止。
- 在此方法中，可以访问 ServletContext 获取应用级别的信息，但不能再访问请求或响应对象。

java 复制代码

public class MyServlet extends HttpServlet {

    private SomeResource resource; // 在 init() 中初始化

    @Override
    public void destroy() {
        // 执行清理逻辑，例如：
        if (resource != null) {
            resource.cleanup(); // 清理资源
        }
        super.destroy();
    }
}

生命周期流程图

graph LR A[Web 应用启动/首次请求] --> B[容器加载 Servlet 类] B --> C[容器实例化 Servlet
调用构造函数] C --> D[容器调用 init(ServletConfig)] D --> E[Servlet 就绪] E --> F{客户端请求到达?} F -- Yes --> G[容器创建 request/response 对象] G --> H[容器调用 service(request, response)] H --> I[service 方法根据请求方法
调用 doGet/doPost/等] I --> J[执行业务逻辑
生成响应] J --> K[发送响应] K --> F F -- No --> L{应用停止/卸载?} L -- Yes --> M[容器调用 destroy()] M --> N[释放资源] N --> O[Servlet 实例被垃圾回收] L -- No --> F

总结

Servlet 的生命周期是一个清晰定义的模型：

init() 一次：用于初始化。
service()/doXxx() 多次：用于处理请求（核心）。
destroy() 一次：用于清理。

Web 容器负责精确管理这个生命周期。开发者应遵循这个模型，在正确的方法中编写相应的代码（初始化在 init()，业务逻辑在 doGet()/doPost() 等，清理在 destroy()），并特别注意 Servlet 单例特性带来的线程安全问题。理解并合理利用 Servlet 生命周期是构建稳定 Java Web 应用的基础。

Servlet 生命周期详解

1. 加载、实例化与初始化 (init())

2. 请求处理 (service() -> doGet(), doPost(), etc.)

3. 销毁 (destroy())

生命周期流程图

总结

1. 加载、实例化与初始化 (`init()`)

2. 请求处理 (`service()` -> `doGet()`, `doPost()`, etc.)

3. 销毁 (`destroy()`)