servlet的生命周期与运行时的线程模型

第 14 章 生命周期

注意

讲一下servlet的生命周期与运行时的线程模型，对了解servlet的运行原理有所帮助，这样才能避免一些有冲突的设计。

如果你不满足以下任一条件，请继续阅读，否则请跳过此后的部分，进入下一章：第 15 章 分页。

  1. 了解servlet的生命周期。

  2. 了解servlet运行时的线程模型，及设计程序时需要注意的部分。

14.1. 生命周期

我们之前使用的都是javax.servlet.http.HttpServlet，这个类实现了javax.servlet.Servlet接口，而这个接口中定义的三个方法是所有servlet都必须实现的。

package javax.servlet;

public interface Servlet {

    void init(ServletConfig config);

    void service(ServletRequest request, ServletResponse response);

    void destroy();

}

如图所示，tomcat之类的服务器首先根据web.xml中的定义实例化servlet，然后调用它的init()方法进行初始化，init()方法的ServletConfig参数是服务器传递进servlet的，其中包含web.xml配置的初始化信息和ServletContext对象等共享内容。

初始化后的servlet实例便进入等待请求的状态，当有与servlet-mapping匹配的请求进入时，服务器会调用servlet实例的service方法，传入ServletRequest与ServletResponse两个参数等待servlet处理完毕。

注意一点，对于每个web应用，内存中只存在一个servlet实例，所有请求都是调用这个servlet实例，所以我们说servlet不是线程安全的，所有操作都要限制在service()方法中进行，不要在servlet中定义类变量。（doGet()和doPost()是HttpServlet覆盖service()方法后分支出来的辅助方法，实际上服务器调用的还是service()。）

当web应用卸载时，服务器会调用每个已经初始化的servlet的destroy()，然后销毁这些servlet实例，如果你需要在servlet销毁时释放什么资源的话，可以写在destory()方法中。

那么servlet是在什么时候进行初始化的呢？我们可以通过web.xml中的load-on-startup标签。

<servlet>
    <servlet-name>TestServlet</servlet-name>
    <servlet-class>anni.TestServlet</servlet-class>
    <load-on-startup>1</load-on-startup>
</servlet>

load-on-startup的值是一个整数，当它大于等于零的时候服务器会在web发布的时候初始化servlet。当它小于零或者我们没有设置load-on-startup的时候，服务器会在用户第一次访问servlet的时候才去初始化servlet。

或许你对load-on-startup为什么是一个整数存有疑问，为什么不是true和false呢？这是因为如果我们在web.xml中设置了多个servlet的时候，可以使用load-on-startup来指定servlet的加载顺序，服务器会根据load-on-startup的大小依次对servlet进行初始化。不过即使我们将load-on-startup设置重复也不会出现异常，服务器会自己决定初始化顺序。

回头看看javax.servlet.Filter中也有init()和destroy()方法，它的声明周期与servlet基本一致，服务器使用init()对Filter初始化，销毁Filter的时候调用destroy()方法，只是过滤器就不在有load-on-startup设置了，它总是会在服务器启动的时候进行初始化，然后按照web.xml定义的顺序依次执行。

14.2. 线程模型

我们做一个试验，以此来证明某些编写servlet的方法是绝对错误的。

第一步，我们打开浏览器，浏览14-02的index.jsp页面，输入“叮咚”。

第二步，我们再打开一个14-02/index.jsp页面，输入“lingirl”。

第三步，点击第一个页面的提交按钮，然后在10秒之内点击另一个页面的提交按钮，等两个页面都提交成功后，我们会看到如下页面。

url上有乱码这个就是提交“叮咚”的页面，会惊讶吧？本来这时应该显示“叮咚”的。

这个页面对应提交“lingirl”的页面，它似乎是显示正常的。

到底是哪里出错了，为什么第一个页面提交了数据，却得到第二个页面提交的结果，首先让我们看一下TestServlet的代码。

package anni;

import java.io.IOException;
import javax.servlet.ServletException;
import javax.servlet.http.HttpServlet;
import javax.servlet.http.HttpServletRequest;
import javax.servlet.http.HttpServletResponse;

public class TestServlet extends HttpServlet {

    private String username;

    public void doGet(HttpServletRequest request,
                    HttpServletResponse response)
            throws ServletException, IOException {
        this.username = request.getParameter("username");

        try {
            Thread.sleep(10000);
        } catch(InterruptedException ex) {
        }

        response.getWriter().write(this.username);
    }

}

doGet()方法中从request中获得username参数，然后赋给this.username，这是一个类变量。然后暂停10秒，这10秒我们假设正在进行一些很费时间的计算，这样我们就有十秒钟去点两个页面的提交按钮了。最后将this.username写入response。

你也许在想：“这没有问题啊，第一个页面提交了数据，等待10秒返回，第二个页面再提交数据，等待10秒返回，两者并不冲突啊。”可实际上在多线程模型中不会有这种队列让请求一个一个执行，所有请求都是蜂拥而至。

在这个例子里，第一个请求过来将“叮咚”赋值给this.username后进行等待，10秒之内我们的第二个请求又调用了doGet()方法，并把this.username修改为“lingirl”，等到10秒后第一个请求结束等待后，获得的this.username已经是“lingirl”了。

this.username这种写法在servlet中是绝对禁用的，如果有什么信息需要保存，可以考虑放到session或ServletContext中。

14.3. 在jsp中定义类变量

写在<%%>之间的代码，在转换成servlet之后都会service()方法内运行，所以我们不必担心出现上边this.username的问题。

但是我们可以用<%!%>（注意多出来的感叹号）定义类变量或类方法，把上一个罪大恶极的servlet改造成jsp的话，就像这样。

<%@ page contentType="text/html; charset=gb2312"%>
<%!
    String username;
%>
<%
    this.username = request.getParameter("username");
    try {
        Thread.sleep(10000);
    } catch(InterruptedException ex) {
    }
    out.write(this.username);
%>

注意

使用14-03下的例子可以测试jsp出错的效果，记得要在10秒之内点击两次。

<%!%>似乎是一个巨大的陷阱，如果我们使用它定义类变量就一定会出现多线程错误。

不过凡事都有正反两面，当我们需要在jsp中定义一个通用方法时，就需要借助<%!%>的力量了，假设我们需要一个方法，根据用户的性别显示不同的html内容，如果sex = 0就输出红色的“男”，如果sex = 1就输出绿色的“女”。为实现这个功能，我们可以定义一个sexRenderer()方法。

14-04/index.jsp页面显示效果如下：

index.jsp中的代码分两部分。

第一部分定义sexRenderer()方法和

<%!
    public String sexRenderer(int sex) {
        if (sex == 0) {
            return "<span style='color:red;'>男</span>";
        } else if (sex == 1) {
            return "<span style='color:green;'>女</span>";
        } else {
            return "";
        }
    }
%>

第二部分循环显示保存了性别信息的数组，显示的时候将会调用sexRenderer()方法。

<%
    int[] people = {0, 1, 1, 0};
    for (int i = 0; i < this.people.length; i++) {
%>
                <tr>
                    <td><%=this.sexRenderer(this.people[i])%></td>
                </tr>
<%
    }
%>

好的，现在我们知道可以在<%!%>中定义方法和变量了。但是同时也要了解的是<%!%>已经脱离了service()方法，这就导致不能在它里边使用request，response这些默认变量了，如果想要调用request只能写成void doSomething(HttpServletRequest request)的形式了，稍微注意一下即可。

14.4. jsp九大默认对象

分别是request, response, out, pageContext, session, application, page, config, exception。

让我们看看它们与servlet中变量的对应关系。

首先要明确的是，这九个变量都只在<%%>中有效，<%!%>中是无法调用这九个对象的。实际上<%%>最后会成为service()方法中的代码，我们这里就看看如何在service()方法中获得这些对象吧。

  1. request

    public void service(ServletRequest req, ServletResponse res) {
    HttpServletRequest request  = (HttpServletRequest) req;
}

    jsp中的request就是service()中传入的req参数，因为service中定义的是ServletRequest类型，我们还需要转换成HttpServletRequest类型。

  2. response

    public void service(ServletRequest req, ServletResponse res) {
    HttpServletResponse response  = (HttpServletResponse) res;
}

    与上例相同，response也是service()中传入的res参数。

  3. out

    Writer out = response.getWriter();

    out对应着从response中取出的writer对象，负责向响应中输出数据。不过jsp和servlet中的out还是有一点区别，虽然它们都实现了java.io.Writer接口，但servlet中实际类型是java.io.PrintWriter，而jsp中实际类型是javax.servlet.jsp.JspWriter。

  4. pageContext

    这是jsp独有的，servlet里没有page的概念。

  5. session

    HttpSession session = request.getSession();

    直接从request中获得会话。

  6. application

    ServletConext application = getServletConfig().getServletContext();

    可以通过servletConfig获得ServletContext，这是整个web应用共享的一个对象。

  7. page

    Object page = this;

    page就代表当前jsp对象，也可以直接使用this引用。

  8. config

    ServletConfig config = getServletConfig();

    这是在servlet初始化时由服务器传入的对象，可以通过它获得web.xml中定义的初始化参数。

  9. exception

    想在jsp中使用这个对象需要满足一些条件了。

    首先我们要在14-05/index.jsp中故意抛出一个异常。

    <%@ page contentType="text/html; charset=gb2312" errorPage="error.jsp"%>
<%
    String str = null;
    str.length();
%>

    str值是null，直接在null上调用length()方法会引发NullPointerException，然后我们可以看到页面第一行使用jsp指令（directive）设置了errorPage="error.jsp"，这样在出现异常的时候就会自动forward到error.jsp中。现在看看error.jsp中有些什么。

    <%@ page contentType="text/html; charset=gb2312" isErrorPage="true"%>
<!DOCTYPE HTML PUBLIC "-//W3C//DTD HTML 4.01//EN" "http://www.w3.org/TR/html4/strict.dtd">
<html>
    <head>
        <meta http-equiv="Content-Type" content="text/html; charset=gb2312" />
        <title>index</title>
    </head>
    <body>
        <%=exception%>
    </body>
</html>

    最主要的是在jsp指令（directive）中设置isErrorPage="true"，这样我们就可以在jsp中使用exception对象了，实际上这个异常是从request中取出来的。

到此为止，jsp九大默认对象已经讲解完毕，其中常用的还是四个作用域对应的对象，其他的了解即可。

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