1 什么是Servlet？

Servlet是运行在Web服务器上的Java程序，作为来自Web浏览器或者其他HTTP客户端的请求与HTTP服务器上的数据库和应用程序之间的中间层。
Servlet在服务器端只要完成以下任务：
（1）获取客户端浏览器通过HTML表单提交的数据及相关信息。
（2）创建并返回对客户端的动态响应页面。
（3）访问服务器端资源，如文件、数据库。
（4）为JSP页面准备动态数据，与JSP一起协作创建响应页面。

2 Servlet的生命周期

Servlet的生命周期主要由3个过程组成：
（1）init()方法：服务器初始化。首次创建Servlet时才会调用init()方法。要注意的是，init方法用于初始化，而不是创建。
（2）service()方法：初始化完毕，Servlet对象调用该方法响应客户的请求。对于每次请求，Servlet引擎都会调用该方法。该方法声明如下：

public void service(ServletRequest request, ServletResponse response)

其中，request和response对象有Servlet容器创建并传递给service方法，service方法根据HTTP的请求类型，调用相应的doGet()或doPost()方法。Service方法可以被调用多次。
（3）destroy()方法：销毁Servlet对象。

3 Servlet的技术特点：

3.1 有效性

相比传统的CGI程序，Servlet更加有效。主要有两点：
（1）传统CGI对于每一项请求都会启动新进程，而Servlet只是使用Java线程来处理每一项请求，Servlet的开销较小。
（2）传统CGI程序完成请求的处理工作时，就会终止程序，而Servlet在完成响应后仍然保留在内存在中，因此可以在请求之间存储任意复杂的数据。

3.2 方便性

Servlet包含扩展基础结构，能够自动对HTML表单数据进行分析和解码、读取和设置HTTP头、处理C欧凯而、跟踪会话以及实现许多其他类似的高级功能。

3.3 功能强大性

Servlet支持几种常规CGI难以或无法实现的功能。例如，直接与Web服务器对话;多个Servlet之间能共享数据；Servlet还可以保留不同请求的信息。

3.4 可移植性

3.5 安全性

3.6 便宜

4 Servlet和JSP的区别

（1）编程方式不同。Servlet是按照Java规范编写的Java程序，JSP是按照Web规范编写的脚本语言。
（2）编译方式不同。Servlet每次修改后需要重新编译才能运行，JSP被JSP容器编译为Servlet文件。
（3）运行速度不同，由于JSP要被编译成Servlet，所以Servlet被JSP快。
（4）作用不同。JSP 是在Servlet的基础上推出的新技术，但JSP更注重页面的表示，而Servlet则更加注重业务逻辑的实现。

5 Servlet部署

部署描述符文件（web.xml）可配置Servlet的参数，它是Java EE程序的重要组成部分，其主要功能如下：
（1）用于Servlet和Web应用程序的初始化。
（2）Servlet/JSP定义。在Web应用程序中的每个Servlet和预编译的JSP文件都应在部署描述符文件中定义。
（3）MIME类型定义。
（4）安全控制。可以使用部署描述符文件控制对应用程序的访问。
一个部署描述符文件的例子：

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>     
<web-app  
        version="3.0"  
        xmlns="http://java.sun.com/xml/ns/javaee"  
        xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"  
        xsi:schemaLocation="http://java.sun.com/xml/ns/javaee http://java.sun.com/xml/ns/javaee/web-app_3_0.xsd">  

<servlet>
    <!-- 指定servlet的名称 -->
    <servlet-name>FirstServlet</servlet-name>
    <!-- 指定servlet编译生成的.class文件的相对路径，区分大小写 -->
    <servlet-class>servlet.FirstServlet</servlet-class>
</servlet>   

<!-- 在解析到<url-pattern>中的路径请求时，由<servlet-name>指定的servlet来处理；
    <servlet-mapping>用于对<servlet>中指定的servlet映射路径 -->
<servlet-mapping>
    <servlet-name>FirstServlet</servlet-name>
    <url-pattern>/FirstServlet</url-pattern>
</servlet-mapping>

</web-app> 

6 重定向与转发

重定向的功能是将用户从当前页面或者Servlet重定向到另外一个JSP页面或者Servlet；转发的功能是将用户对当前JSP页面或者Servlet对象的请求转发给另外一个JSP页面或者Servlet对象。在Servlet类中可以使用HttpServletResponse类的重定向方法sendRedirect()，以及RequestDispatcher类的转发方法forward()。尽管两者都能让浏览器获得另外一个URL所指向的的资源，但两者的内部运行机制有很大的区别：
（1）forward()只能讲将请求转发给同一个Web应用中的组件；而sendRedirect()不仅可以重定向到当前应用程序中的其他资源，还可以重定向到同一个站点上的其他应用程序中的资源，甚至是使用绝对URL重定向到其他站点的资源。对于相对URL中的“/”，在sendRedirect中表示整个Web站点的根目录，如：http://127.0.0.1/ ，而forward中则表示当前应用程序的根目录：如：http://127.0.0.1/test
（2）调用sendRedirect()方法结束后，浏览器显示URL会变成重定向的目标URL；而forward()会保持原地址不变。
（3）使用sendRedirect的时候，浏览器向目的URL发送一次请求，
目的URL使用sendRedirect响应，返回新的URL地址，然后浏览器再次向新的URL发送请求，新的URL再返回response到浏览器，期间浏览器和服务器端完成了两次请求响应；使用forward的时候，浏览器向目的URL发送请求，目的URL向该请求发送到新的URL，最后由目的URL返回response到浏览器，期间浏览器和服务器只完成了一次请求响应。
（4）无论是forward还是sendRedirect，在调用之前，都不能有内容已经被实际输出到客户端，如果缓冲区已经有了一些内容，这些内容将被从缓冲区中清除。

7 Servlet编程接口

7.1 与Servlet实现相关的接口

7.1.1 Servlet接口

该接口是所有Sevlet类都必须直接或间接实现的接口，它包含以下方法：
（1）public void init(ServletConfig config)：用来初始化Servlet。
（2）pubic void service(ServletRequest request, ServletResponse response)：处理传来的请求，是运行应用程序逻辑的入口点。
（3）public void destroy()：当所有线程结束时，调用此方法，释放Servlet所占资源。
（4）public ServletConfig getServletConfig()：返回在init()方法执行时传送给Servlet的ServletConfig对象。
（5）public String getServletInfo()：返回一个String类型的对象，包含Servlet信息，如作者、版本号等。

7.1.2 GenericServlet类

GenericServlet类提供了对Servlet接口的基本实现，它是一个抽象类，它的子类需要实现service方法。

public abstract class GenericServlet implements Servlet, ServletConfig, java.io.Serialiable

除了实现覆盖了接口中的方法外，GenericServlet类还包括一些方法：
（1）public void init()：用来初始化Servlet，可重写的便捷方法，不必重写init(ServletConfig config)，只要重写该方法即可，init(ServletConfig config)将会调用该方法。
（2）public void log(String message)：把Servlet的名称和message参数写入到日志中。
（3）public void log(String message, Throwable t)：记录Servlet的名称和消息，包括对Throwable异常的跟踪信息。

7.1.3 HttpServlet类

HttpServlet类是针对使用HTTP的Web服务器的Servlet类，提供了Servlet的HTTP实现，是Servlet类的扩展。HttpServlet继承了GenericServlet类，是一个抽象类，但是并没有抽象方法。
HttpServlet类包含以下方法：
（1）protected void doGet(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response)：处理HTTP get请求。
（2）protected void doPost(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response)：处理HTTP post请求。
（3）protected void doPut(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response)：处理HTTP put请求。
（4）protected void doDelete(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response)：处理HTTP delete请求。
（5）long getLastModified(HttpServletRequest request)：返回一个以毫秒为单位的时间，是Servlet上一次被修改以来的时间。默认返回一个负数（-1），表示修改时间未知。

7.2 与ServletConfig配置相关的接口

ServletConfig接口代表了Servlet的配置。由Servlet容器建立的ServletConfig独享，用于初始化期间向Servlet传递信息。Servlet的配置包括Servlet的名字、Servlet的初始化参数和Servlet上下文。主要有以下方法：
（1）public String getServletName()：返回一个在Servlet的部署描述符中指定给Servlet的名字。如果Servlet没有定义这个名字，则返回Servlet类的名字。
（2）ServletContext getServletContext()：返回与执行的Servlet相联系的ServletContext的应用。
（3）Enumeration getInitParameterNames()：返回Servlet初始化参数名称列表。如果没有定义初始化参数，则返回一个空的枚举集合。
（4）public String getInitParameter(String name)：返回参数指定的初始化参数值，若不存在则返回null。

7.3 与Servlet异常相关的接口

7.3.1 ServletException类

ServletException是一个通用的异常类，可以被init()、service()、destroy()方法抛出。

7.3.2 UnavailableException类

7.4 与请求和响应相关的接口

7.4.1 HttpServletRequest 接口

该接口的声明如下：

public interface HttpServletRequest extends ServletRequest

该接口包括以下方法：
（1）getCookies()
（2）getSession()：如果没有给客户端分配Session，则返回null。
（3）getSession(boolean create)：返回和客户端关联的Session，如果create为true且没有给客户端分配Session，则创建一个新的Session并返回；如果create为false且没有给客户端分配Session，则返回null。
（4）getParameter(String name)
（5）getParameterValues(String name)：返回请求中名为name的参数值，这个值往往是checkbox或者是select控件提交的，获取的值是一个String数值。

7.4.2 HttpServletResponse接口

该接口的声明如下：

public interface HttpServletResponse extends ServletResponse

该接口包括以下方法：
（1）addCookies()
（2）encodeURL(String URL)：使用URL和一个session Id重写这个URL
（3）sendRedirect（String location）
（4）setContentType(String type)：设置相应的MIME类型
（5）setCharacterEncoding(String charset)：设置响应的字符编码类型

7.5 会话管理

HttpSession接口被Servlet引擎用来实现HTTP客户端和HTTP会话两者之间的关联。Session用来在无状态的HTTP下越过多个请求页面来维持状态和识别用户。使用Session的过程如下：
（1）使用HttpServletRequest中的getSession方法得到或者创建新的Session。
（2）使用HttpSession.setAttribute(name, value)方法来向Session中写入信息。
（3）使用HttpSession.getAttribute(name)来读取Session中一个变量值，要注意的是，读取出来的值的类型为Object，需要进行强制类型转换才能使用。
（4）关闭Session。可以调用session.invalidate()方法关闭Session，但这并不是必须的，应为Servlet引擎会在一段时间之后自动关闭Session。

7.6 Servlet上下文相关

该接口的常用方法有：
（1）getAttribute(String name)
（2）setAttribute(String name, Object obj)
（3）removeAttribute(String name)

参考：《JSP程序设计技术教程（第2版）》 张志锋、甘勇、黄敏等编著