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🔥系列专栏：Web后端 | Servlet

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目录

一：Servlet生命周期

二： 适配器模式改造Servlet

三：改造GenericServlet

结束语

一：Servlet生命周期

• 什么是Servlet对象生命周期？

  • Servlet对象的生命周期表示：一个Servlet对象从出生在最后的死亡，整个过程是怎样的。

• Servlet对象是由谁来维护的？

  • Servlet对象的创建，对象上方法的调用，对象最终的销毁，Javaweb程序员是无权干预的。Servlet对象的生命周期是由Tomcat服务器（WEB Server）全权负责的。

  • Tomcat服务器通常我们又称为：WEB容器。（WEB Container）

  • WEB容器来管理Servlet对象的生命周期。

• 思考：我们自己new的Servlet对象受WEB容器的管理吗？

  • 自己new的Servlet对象是不受WEB容器管理的。（自己new的Servlet对象不在容器当中）

  • WEB容器创建的Servlet对象，这些Servlet对象都会被放到一个集合(HashMap)当中，只有放到这个HashMap集合中的Servlet才能够被WEB容器管理。

  • web容器底层应该有一个HashMap这样的集合，在这个集合当中存储了Servlet对象和请求路径之间的关系：

• 思考：服务器在启动的Servlet对象有没有被创建出来（默认情况下）？如何测试：在Servlet中提供一个无参数的构造方法，启动服务器的时候看看构造方法是否执行？

• 只启动服务器，发现无参构造方法并没有打印输出；所以经过测试得出结论：默认情况下，服务器在启动的时候Servlet对象并不会被实例化。实际上在启动服务器时，它会解析.xml文件，把请求路径"/a"和类名“com.bjpowernode.javaweb.servlet.AServlet”放到一个HashMap集合当中。

• 这个设计是非常合理的。用户没有发送请求之前，如果提前创建出来所有的Servlet对象，必然是耗费内存的，并且创建出来的Servlet如果一直没有用户访问，显然这个Servlet对象是一个无用，没必要先创建。

类实现Servlet接口，并重写5个方法和写出无参构造方法

package com.bjpowernode.javaweb.servlet;import javax.servlet.*;
import java.io.IOException;public class AServlet implements Servlet {public AServlet() {System.out.println("AServlet无参数构造方法执行了");}@Overridepublic void init(ServletConfig servletConfig) throws ServletException {}@Overridepublic ServletConfig getServletConfig() {return null;}@Overridepublic void service(ServletRequest servletRequest, ServletResponse servletResponse) throws ServletException, IOException {}@Overridepublic String getServletInfo() {return null;}@Overridepublic void destroy() {}
}

配置文件

aservletcom.bjpowernode.javaweb.servlet.AServletaservlet/a

当然也可以让服务器启动的时候创建Servlet对象？

• 在servlet标签中添加子标签，在该子标签中填写正整数，越小的整数优先级越高。

• 加上这个字标签后，构造方法就执行了，实际上也就是实例化了Servlet对象。

aservletcom.bjpowernode.javaweb.servlet.AServlet1

aservlet/a

研究一下：init()、service()、destroy()这三个方法？

默认情况下服务器启动的时候AServlet对象并没有被实例化。下面在浏览器上发送请求，进行对象的创建：http://localhost:8080/servlet02/a

package com.bjpowernode.javaweb.servlet;import javax.servlet.*;
import java.io.IOException;public class AServlet implements Servlet {// 无参构造方法public AServlet() {System.out.println("AServlet无参数构造方法执行了");}// init()方法被翻译为初始化，init()方法只执行一次// 在Aservlet对象第一次被创建之后执行，init()方法通常是完成初始化操作的@Overridepublic void init(ServletConfig servletConfig) throws ServletException {System.out.println("A.Servlet's init method execute!");}// service()方法，是处理用户请求核心方法// 只要用户发送一次请求，service()方法必然会执行一次@Overridepublic void service(ServletRequest servletRequest, ServletResponse servletResponse) throws ServletException, IOException {System.out.println("A.Servlet's service method execute!");}// destroy()方法也是只执行一次// Tomcat服务器在销毁AServlet对象之前会调用一次destroy()方法// 注意：destroy()方法在执行的时候，AServlet对象的内存还没有被销毁，是即将被销毁的状态@Overridepublic void destroy() {System.out.println("A.Servlet's destroy method execute!");}@Overridepublic String getServletInfo() {return null;}@Overridepublic ServletConfig getServletConfig() {return null;}}

（1）用户发送第一次请求的时候，控制台输出了以下内容：

        AServlet无参数构造方法执行了
        AServlet's init method execute!
        AServlet's service method execute!

 根据以上输出内容得出结论：

• 用户在发送第一次请求的时候Servlet对象被实例化（AServlet的构造方法被执行了，并且执行的是无参数构造方法。）

• AServlet对象被创建出来之后，Tomcat服务器马上调用了AServlet对象的init()方法。（init方法在执行的时候，AServlet对象已经存在了。已经被创建出来了。）

• 用户发送第一次请求的时候，init方法执行之后，Tomcat服务器马上调用AServlet对象的service()方法。

（2）用户继续发送第二次请求，控制台输出了以下内容：

        AServlet's service method execute!

根据以上输出结果得知，用户在发送第二次，或者第三次，或者第四次请求的时候，Servlet对象并没有新建，还是使用之前创建好的Servlet对象，直接调用该Servlet对象的service()方法，这说明：

• 第一：Servlet对象是单例的（单实例的。但是要注意：Servlet对象是单实例的，但是Servlet类并不符合单例模式。我们称之为假单例。之所以单例是因为Servlet对象的创建我们javaweb程序员管不着，这个对象的创建只能是Tomcat来说了算，Tomcat只创建了一个，所以导致了单例，但是属于假单例。真单例模式，构造方法是私有化的！）

• 第二：无参数构造方法、init()方法只在第一次用户发送请求的时候执行。也就是说无参数构造方法只执行一次。init方法也只被Tomcat服务器调用一次。

• 第三：只要用户发送一次请求：service方法必然会被Tomcat服务器调用一次。发送100次请求，service方法会被调用100次。

（3）关闭服务器的时候，控制台输出了以下内容：

        AServlet's destroy method execute!

通过以上输出内容，可以得出以下结论：

• Servlet的destroy方法只被Tomcat服务器调用一次。

• destroy方法是在什么时候被调用的？

  • 在服务器关闭的时候被调用。

  • 因为服务器关闭的时候要销毁AServlet对象的内存。

  • 服务器在销毁AServlet对象内存之前，Tomcat服务器会自动调用AServlet对象的destroy方法。

• 思考：destroy方法调用的时候，对象销毁了还是没有销毁呢？

  • destroy方法执行的时候AServlet对象还在，没有被销毁。

  • destroy方法执行结束之后，AServlet对象的内存才会被Tomcat释放。

• destroy方法中可以编写销毁之前的准备，例如：服务器关闭的时候，Aservlet对象开启了一些资源（如：流、连接数据库），那么关闭服务器的时候需要关闭的这些资源的代码就可以写到destroy方法当中！

• 其实Servlet对象生命周期更像一个人的一生：

  • Servlet的无参数构造方法执行：标志着你出生了。

  • Servlet对象的init()方法的执行：标志着你正在接受教育。

  • Servlet对象的service()方法的执行：标志着你已经开始工作了，已经开始为人类提供服务了。

  • Servlet对象的destroy方法的执行：标志着临终。快死了，在医院里写遗嘱！

• 关于Servlet类中方法的调用次数？ 

  • 构造方法、init()方法、destroy()方法只执行一次。

  • service方法：用户发送一次请求则执行一次，发送N次请求则执行N次。

• 当我们Servlet类中编写一个有参数的构造方法，如果没有手动编写无参数构造方法会出现什么问题？

  • 报错：500错误。

  • 注意：500是一个HTTP协议的错误状态码。

  • 500一般情况下是因为服务器端的Java程序出现了异常。（服务器端的错误都是500错误：服务器内部错误。）

  • 如果没有无参数的构造方法，会导致出现500错误，无法实例化Servlet对象。

  • 所以，一定要注意：在Servlet开发当中，不建议程序员来定义构造方法，因为定义不当，就会导致无法实例化Servlet对象。

• 思考：Servlet的无参数构造方法是在对象第一次创建的时候执行，并且只执行一次。init方法也是在对象第一次创建的时候执行，并且只执行一次。那么这个无参数构造方法可以代替掉init方法吗？

  • 不能。Servlet规范中有要求，作为javaweb程序员，编写Servlet类的时候，不建议手动编写构造方法，因为编写构造方法，很容易让无参数构造方法消失，这个操作可能会导致Servlet对象无法实例化。所以init方法是有存在的必要的。

• init、service、destroy方法中使用最多的是哪个方法？

  • 使用最多就是service方法，service方法是一定要实现的，因为service方法是处理用户请求的核心方法。

  • 什么时候使用init方法呢？

    • init方法很少用。

    • 通常在init方法当中做初始化操作，并且这个初始化操作只需要执行一次。例如：初始化数据库连接池，初始化线程池....

  • 什么时候使用destroy方法呢？

    • destroy方法也很少用。

    • 通常在destroy方法当中，进行资源的关闭。马上对象要被销毁了，需要抓紧时间关闭资源和资源的保存。

二： 适配器模式改造Servlet

• 我们编写一个Servlet类直接实现Servlet接口有什么缺点？

  • 我们只需要service方法，其他方法大部分情况下是不需要使用的。代码很丑陋。

• 适配器设计模式Adapter

  • 手机直接插到220V的电压上，手机直接就报废了，怎么办？可以找一个充电器。这个充电器其实就是一个适配器。手机连接适配器，适配器连接220V的电压，这样问题就解决了。

• 例如：下面有一个MyInterface接口，只有core()方法是常用的；那么就编写一个适配器UserAdapter抽象类去实现MyInterface接口，不常用的方法都进行重写，常用的core方法还写成抽象的方法；最后让Aservlet去继承UserAdapter类，重写core方法即可！

MyInterface接口

package com.bjpowernode.javaweb.adapter;public interface MyInterface {// 在接口里面的方法，都是抽象方法void m1();void m2();void m3();void m4();void m5();void m6();void m7();// 最常用的是这个core()方法void core();
}

UserAdapter类实现MyInterface接口

package com.bjpowernode.javaweb.adapter;// 因为下面有抽象方法，这里也只能写成抽象类，因为抽象方法只能出现在抽象类当中
// 而抽象类中既可以有抽象方法，也可以有非抽象方法    
public abstract class UserAdapter implements MyInterface {@Overridepublic void m1() {}@Overridepublic void m2() {}@Overridepublic void m3() {}@Overridepublic void m4() {}@Overridepublic void m5() {}@Overridepublic void m6() {}@Overridepublic void m7() {}@Override// 把这个常用的方法写成抽象方法public abstract void core();
}

AServlet继承UserAdapter类，重写core()方法接口

package com.bjpowernode.javaweb.adapter;public class AServlet extends UserAdapter{@Overridepublic void core() {System.out.println("常用的core方法");}
}

• 所以就可以编写一个通用的GenericServlet类：

  • GenericServle（abstract类）实现Servlet接口。

  • 这个类是一个抽象类，其中有一个抽象方法service()。

  • 以后编写的所有Servlet类都不要直接实现Servlet接口了，只需要继承GenericServlet类，重写service方法即可。

  • 此时GenericServlet就是一个适配器。

 GenericServle类实现Servlet接口

package com.bjpowernode.javaweb.adapter02;import javax.servlet.*;
import java.io.IOException;/*** @Author：朗朗乾坤* @Package：com.bjpowernode.javaweb.adapter02* @Project：JavaWeb* @name：GenericServlet* @Date：2022/10/31 20:11*/
public abstract class GenericServlet implements Servlet {@Overridepublic void init(ServletConfig servletConfig) throws ServletException {}@Overridepublic ServletConfig getServletConfig() {return null;}// 抽象方法public abstract void service(ServletRequest servletRequest, ServletResponse servletResponse)throws ServletException, IOException;@Overridepublic String getServletInfo() {return null;}@Overridepublic void destroy() {}
}

Login类继承GenericServlet类

package com.bjpowernode.javaweb.adapter02;import javax.servlet.ServletException;
import javax.servlet.ServletRequest;
import javax.servlet.ServletResponse;
import java.io.IOException;public class Login extends GenericServlet {@Overridepublic void service(ServletRequest servletRequest, ServletResponse servletResponse) throws ServletException, IOException {System.out.println("正在登陆请稍后。。。");}
}

web.xml配置文件

logincom.bjpowernode.javaweb.adapter02.Loginlogin/login

在浏览器上进行访问：http://localhost:8080/servlet02/login完全没问题！

三：改造GenericServlet

思考：GenericServlet类是否需要改造一下？怎么改造？更利于子类程序的编写？

• 思考：提供了一个GenericServlet之后，init方法还会执行吗？

  • 还会执行。会执行GenericServlet类中的init方法。

• 思考：init方法是谁调用的？

  • 还是Tomcat服务器调用的。

• 思考：init方法中的ServletConfig对象是谁创建的？是谁传过来的？

  • 都是Tomcat服务器干的。

  • Tomcat服务器先创建了ServletConfig对象，然后调用init方法，将ServletConfig对象传给了init方法。

• 思考一下Tomcat服务器伪代码：

public class Tomcat {public static void main(String[] args){// .....// Tomcat服务器伪代码// 创建LoginServlet对象（通过反射机制，调用无参数构造方法来实例化Login对象）Class c = Class.forName("com.bjpowernode.javaweb.adapter02.Login");Object obj = c.newInstance();// 向下转型Servlet servlet = (Servlet)obj;// 创建ServletConfig对象，在调用init方法之前肯定要先创建一个// ServletConfig对象，因为调用init方法需要传进去一个ServletConfig对象// Tomcat服务器负责将ServletConfig对象实例化出来。// 多态（Tomcat服务器完全实现了Servlet规范）ServletConfig servletConfig = new org.apache.catalina.core.StandardWrapperFacade();// 调用Servlet的init方法servlet.init(servletConfig);// 调用Servlet的service方法// ....}
}

思考：init方法中的ServletConfig对象是Tomcat创建好的，这个ServletConfig对象目前在init方法上，属于局部变量；那么ServletConfig对象肯定以后也要在service方法中使用，怎么才能保证ServletConfig对象在service方法中能够使用呢？

答：使用成员变量。

改造后的GenericServlet

package com.bjpowernode.javaweb.adapter02;import javax.servlet.*;
import java.io.IOException;public abstract class GenericServlet implements Servlet {// 定义一个成员变量private ServletConfig config;@Overridepublic void init(ServletConfig servletConfig) throws ServletException {// 进行赋值this.config = servletConfig;}@Overridepublic ServletConfig getServletConfig() {// 这里就不需要返回null了// 并且可以通过getServletConmfig方法拿到config对象return config;}// 抽象方法public abstract void service(ServletRequest servletRequest, ServletResponse servletResponse)throws ServletException, IOException;@Overridepublic String getServletInfo() {return null;}@Overridepublic void destroy() {}
}

在service方法中获取到ServletConfig对象

package com.bjpowernode.javaweb.adapter02;import javax.servlet.ServletConfig;
import javax.servlet.ServletException;
import javax.servlet.ServletRequest;
import javax.servlet.ServletResponse;
import java.io.IOException;public class Login extends GenericServlet {@Overridepublic void service(ServletRequest servletRequest, ServletResponse servletResponse) throws ServletException, IOException {// 这样在Login子类中调用getServletConfig方法就可以拿到ServletConfig对象// 实际上就实现了在service方法中获取到ServletConfig对象ServletConfig config = this.getServletConfig();System.out.println(config);// org.apache.catalina.core.StandardWrapperFacade@d1a9b22}
}

此时启动Tomcat服务器再去访问：http://localhost:8080/servlet02/login；就可以拿到ServletConfig对象：org.apache.catalina.core.StandardWrapperFacade@401080dc

思考：如果Login子类需要重写init()方法，然后编写了属于自己的规则，那么就不会走父类GenericServlet类的init方法，就不能进行 this.config = servletConfig赋值；此时coonfig就会又为null，怎么解决？

答：一个方法要写不让子类重写就用final关键字进行修饰！

// 父类的init方法被final修饰了，所以子类就不能进行重写了
public final void init(ServletConfig servletConfig) throws ServletException {// 进行赋值this.config = servletConfig;}

思考：上面加上GenerivServlet类中init()方法加上final确实做到了绝对安全，但是如果子类Login就想重写init()方法呢？

答：多写一个无参的init()方法，这个无参的构造方法在原来的有参init(ServletConfig)方法中使用this.init()进行调用，以后子类只需要重写这个无参的init()方法即可。

再次进行改造

package com.bjpowernode.javaweb.adapter02;import javax.servlet.*;
import java.io.IOException;public  abstract class GenericServlet implements Servlet {// 定义一个成员变量private ServletConfig config;@Overridepublic final void init(ServletConfig servletConfig) throws ServletException {// 进行赋值this.config = servletConfig;// 在这里调用this.init();}// 在写一个init方法，让子类重写这个init方法就行了public void init(){}@Overridepublic ServletConfig getServletConfig() {// 这里就不需要返回null了// 并且可以通过getServletConmgig方法拿到config对象return config;}// 抽象方法public abstract void service(ServletRequest servletRequest, ServletResponse servletResponse)throws ServletException, IOException;@Overridepublic String getServletInfo() {return null;}@Overridepublic void destroy() {}
}

子类Login

package com.bjpowernode.javaweb.adapter02;import javax.servlet.ServletConfig;
import javax.servlet.ServletException;
import javax.servlet.ServletRequest;
import javax.servlet.ServletResponse;
import java.io.IOException;public class Login extends GenericServlet {// 子类重写无参的init方法public void init(){System.out.println("init 执行！");}@Overridepublic void service(ServletRequest servletRequest, ServletResponse servletResponse) throws ServletException, IOException {// 这样在Login子类中调用getServletConfig方法就可以拿到ServletConfig对象// 实际上就实现了在service方法中获取到ServletConfig对象ServletConfig config = this.getServletConfig();System.out.println(config);}
}

总结：实际上GenericServlet官方已经写好了，在javax.servlet.GenericServlet有这个类，所以我们只需要直接继承GenericServlet接口就行了，但是要懂其中的原理！（实际上我们常用的是继承GenericServlet的一个子类HttpServlet，后面会讲）

直接继承官方的javax.servlet.GenericServlet类

package com.bjpowernode.javaweb;import javax.servlet.GenericServlet;
import javax.servlet.ServletException;
import javax.servlet.ServletRequest;
import javax.servlet.ServletResponse;
import java.io.IOException;public class UserServlet extends GenericServlet {@Overridepublic void service(ServletRequest servletRequest, ServletResponse servletResponse) throws ServletException, IOException {System.out.println("UserServlet service execute！");}
}

配置文件web.xml

usercom.bjpowernode.javaweb.UserServletuser/user

进行访问http://localhost:8080/servlet02/user；可以正常打印UserServlet service execute！

结束语

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