Java Servlet系列之Servlet入门

什么是Servlet

Servlet是一种服务器端的Java应用程序，具有独立于平台和协议的特性，可以生成动态的Web页面。它担当客户请求（Web浏览器或其他HTTP客户程序）与服务器响应（HTTP服务器上的数据库或应用程序）的中间层。

Servlet是位于Web服务器内部的服务器端的Java应用程序，与传统的从命令行启动的Java应用程序不同，Servlet由Web服务器进行加载，该Web服务器必须包含支持Servlet的Java虚拟机。

Servlet相关名称

Web服务器

Web服务器，即Web Server，是Web（互联网）上的一台或多台机器。这些机器上部署了系统软件以及需要在网络中共享的信息。客户端可以通过HTTP协议访问部署到服务器上的资源。

应用服务器

应用服务器，即Application Server，是网络上一台或多台机器。这些机器上部署了系统软件用以为客户端以及其他服务器比如Web服务器提供数据服务、业务处理服务等。常见的应用服务器包括文件服务器、打印服务器以及运行着EJB组件的EJB服务器等。

Servlet容器

Servlet容器，即Servlet Container，是Web服务器或应用服务器的组成部分，它可以为Servlet提供请求和响应的服务，同时也负责管理Servlet的生命周期。Servlet容器也可以为Servlet提供其它的服务，比如资源服务、安全服务、线程的服务等。Servlet容器即可以集成到Web服务器或应用服务器中，也可以作为独立的程序嵌入到Web服务器或应用服务器中。

Servlet作用

Servlet规范通过规定一个编程的框架来达到扩展服务器功能的目的，采用请求-响应模式提供基于Web的服务。当客户机发送请求至服务器时，服务器将请求信息转发给Servlet，Servlet处理请求并生成响应内容并将其传给Web服务器，然后再由Web服务器将响应返回给客户端。

Servlet实现过程

最早支持Servlet技术的是JavaSoft的Java Web Server。此后，一些其它的基于Java的WebServer开始支持标准的ServletAPI。Servlet的主要功能在于交互式地浏览和修改数据，生成动态Web内容。这个过程为：

1. 客户端发送请求至服务器端
2. 服务器将请求信息发送至Servlet
3. Servlet生成响应信息并将其传给服务器。响应内容动态生成，通常取决于客户端的请求
4. 服务器将响应返回给客户端

图为 “客户端与服务器Servlet交互过程”

其实，一个servlet就是Java编程语言中的一个类，它被用来扩展服务器的性能，服务器上驻留着可以通过“请求-响应”编程模型来访问的应用程序。虽然servlet可以对任何类型的请求产生响应，但通常只用来扩展Web服务器的应用程序。

Web容器

Web容器有两大功能，分别是：

1. 提供编写Servlet程序所需要的API
   
2. 提供驻留并执行Servlet程序的环境
   

这个Servlet运行环境可以完成Servlet程序的实例化、初始化、调用服务方法和去除Servlet的功能，也就是说Web容器可以管理Servlet的生命周期。Servlet驻留在Web容器中，并由Web容器进行管理。Web容器通过转发Web服务器和Servlet之间的请求与响应来充当两者之间的桥梁。

常见的Java Web容器包括：Tomcat，JBoss，WebLogic，WebSphere等。

正确认识Servlet

Servlet不可以独立运行

Servlet必须运行在Servlet容器中，由容器调用它的生命周期方法，上文的Web容器也有声明。因此，Servlet不需要main方法。

Servlet不是线程

Servlet就是一个普通的Java对象，它实现了Servlet接口，并没有继承于Thread，因此，Servlet不是线程。当服务器接收到客户端请求时，它会在一个单独的线程中来执行Servlet的方法。

与传统CGI的比较

与传统的CGI和许多其他类似CGI的技术相比，Java Servlet具有更高的效率，更容易使用，功能更强大，具有更好的可移植性，更节省投资。在未来的技术发展过程中，Servlet有可能彻底取代CGI。

在传统的CGI中，每个请求都要启动一个新的进程，如果CGI程序本身的执行时间较短，启动进程所需要的开销很可能反而超过实际执行时间。而在Servlet中，每个请求由一个轻量级的Java线程处理(而不是重量级的操作系统进程)。

在传统CGI中，如果有N个并发的对同一CGI程序的请求，则该CGI程序的代码在内存中重复装载了N次；而对于Servlet，处理请求的是N个线程，只需要一份Servlet类代码。在性能优化方面，Servlet也比CGI有着更多的选择。

1. 方便

Servlet提供了大量的实用工具例程，例如自动地解析和解码HTML表单数据、读取和设置HTTP头、处理Cookie、跟踪会话状态等。

2. 功能强大

在Servlet中，许多使用传统CGI程序很难完成的任务都可以轻松地完成。例如，Servlet能够直接和Web服务器交互，而普通的CGI程序不能。Servlet还能够在各个程序之间共享数据，使得数据库连接池之类的功能很容易实现。

3. 可移植性好

Servlet用Java编写，ServletAPI具有完善的标准。因此，为IPlanet Enterprise Server写的Servlet无需任何实质上的改动即可移植到Apache、MicrosoftIIS或者WebStar。几乎所有的主流服务器都直接或通过插件支持Servlet。

4. 节省投资

不仅有许多廉价甚至免费的Web服务器可供个人或小规模网站使用，而且对于现有的服务器，如果它不支持Servlet的话，要加上这部分功能也往往是免费的(或只需要极少的投资)。

PS：Servlet入门只是Java Servlet系列的第一篇文章，作为Java Servlet的入门基础知识，后续还会有几篇文章来继续深入的研究Servlet。文章还存在不足之处，欢迎各位大神批评指正。

参考：《servlet详细讲解》