Servlet 生命周期

Servlet 生命周期可被定义为从创建直到毁灭的整个过程。以下是 Servlet 遵循的过程：

Servlet 初始化后调用 init () 方法。
Servlet 调用 service() 方法来处理客户端的请求。
Servlet 销毁前调用 destroy() 方法。
最后，Servlet 是由 JVM 的垃圾回收器进行垃圾回收的。

现在让我们详细讨论生命周期的方法。

init() 方法

init 方法被设计成只调用一次。它在第一次创建 Servlet 时被调用，在后续每次用户请求时不再调用。因此，它是用于一次性初始化，就像 Applet 的 init 方法一样。

Servlet 创建于用户第一次调用对应于该 Servlet 的 URL 时，但是您也可以指定 Servlet 在服务器第一次启动时被加载。

当用户调用一个 Servlet 时，就会创建一个 Servlet 实例，每一个用户请求都会产生一个新的线程，适当的时候移交给 doGet 或 doPost 方法。init() 方法简单地创建或加载一些数据，这些数据将被用于 Servlet 的整个生命周期。

init 方法的定义如下：

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public void init() throws ServletException {
  // 初始化代码...
}

service() 方法

service() 方法是执行实际任务的主要方法。Servlet 容器（即 Web 服务器）调用 service() 方法来处理来自客户端（浏览器）的请求，并把格式化的响应写回给客户端。

每次服务器接收到一个 Servlet 请求时，服务器会产生一个新的线程并调用服务。service() 方法检查 HTTP 请求类型（GET、POST、PUT、DELETE 等），并在适当的时候调用 doGet、doPost、doPut，doDelete 等方法。

下面是该方法的特征：

public void service(ServletRequest request, 
                    ServletResponse response) 
      throws ServletException, IOException{
}

service() 方法由容器调用，service 方法在适当的时候调用 doGet、doPost、doPut、doDelete 等方法。所以，您不用对 service() 方法做任何动作，您只需要根据来自客户端的请求类型来重写 doGet() 或 doPost() 即可。

doGet() 和 doPost() 方法是每次服务请求中最常用的方法。下面是这两种方法的特征。

doGet() 方法

GET 请求来自于一个 URL 的正常请求，或者来自于一个未指定 METHOD 的 HTML 表单，它由 doGet() 方法处理。

public void doGet(HttpServletRequest request,
                  HttpServletResponse response)
    throws ServletException, IOException {
    // Servlet 代码
}

doPost() 方法

POST 请求来自于一个特别指定了 METHOD 为 POST 的 HTML 表单，它由 doPost() 方法处理。

public void doPost(HttpServletRequest request,
                   HttpServletResponse response)
    throws ServletException, IOException {
    // Servlet 代码
}

destroy() 方法

destroy() 方法只会被调用一次，在 Servlet 生命周期结束时被调用。destroy() 方法可以让您的 Servlet 关闭数据库连接、停止后台线程、把 Cookie 列表或点击计数器写入到磁盘，并执行其他类似的清理活动。

在调用 destroy() 方法之后，servlet 对象被标记为垃圾回收。destroy 方法定义如下所示：

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public void destroy() {
  // 终止化代码...
}

架构图

下图显示了一个典型的 Servlet 生命周期方案。

第一个到达服务器的 HTTP 请求被委派到 Servlet 容器。
Servlet 容器在调用 service() 方法之前加载 Servlet。
然后 Servlet 容器处理由多个线程产生的多个请求，每个线程执行一个单一的 Servlet 实例的 service() 方法。

Servlet 源码

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// Source code recreated from a .class file by IntelliJ IDEA
// (powered by Fernflower decompiler)
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package javax.servlet.http;

import java.io.IOException;
import java.lang.reflect.Method;
import java.text.MessageFormat;
import java.util.Enumeration;
import java.util.ResourceBundle;
import javax.servlet.GenericServlet;
import javax.servlet.ServletException;
import javax.servlet.ServletOutputStream;
import javax.servlet.ServletRequest;
import javax.servlet.ServletResponse;

public abstract class HttpServlet extends GenericServlet {
    private static final String METHOD_DELETE = "DELETE";
    private static final String METHOD_HEAD = "HEAD";
    private static final String METHOD_GET = "GET";
    private static final String METHOD_OPTIONS = "OPTIONS";
    private static final String METHOD_POST = "POST";
    private static final String METHOD_PUT = "PUT";
    private static final String METHOD_TRACE = "TRACE";
    private static final String HEADER_IFMODSINCE = "If-Modified-Since";
    private static final String HEADER_LASTMOD = "Last-Modified";
    private static final String LSTRING_FILE = "javax.servlet.http.LocalStrings";
    private static ResourceBundle lStrings = ResourceBundle.getBundle("javax.servlet.http.LocalStrings");

    public HttpServlet() {
    }

    protected void doGet(HttpServletRequest req, HttpServletResponse resp) throws ServletException, IOException {
        String protocol = req.getProtocol();
        String msg = lStrings.getString("http.method_get_not_supported");
        if (protocol.endsWith("1.1")) {
            resp.sendError(405, msg);
        } else {
            resp.sendError(400, msg);
        }

    }

    protected long getLastModified(HttpServletRequest req) {
        return -1L;
    }

    protected void doHead(HttpServletRequest req, HttpServletResponse resp) throws ServletException, IOException {
        NoBodyResponse response = new NoBodyResponse(resp);
        this.doGet(req, response);
        response.setContentLength();
    }

    protected void doPost(HttpServletRequest req, HttpServletResponse resp) throws ServletException, IOException {
        String protocol = req.getProtocol();
        String msg = lStrings.getString("http.method_post_not_supported");
        if (protocol.endsWith("1.1")) {
            resp.sendError(405, msg);
        } else {
            resp.sendError(400, msg);
        }

    }

    protected void doPut(HttpServletRequest req, HttpServletResponse resp) throws ServletException, IOException {
        String protocol = req.getProtocol();
        String msg = lStrings.getString("http.method_put_not_supported");
        if (protocol.endsWith("1.1")) {
            resp.sendError(405, msg);
        } else {
            resp.sendError(400, msg);
        }

    }

    protected void doDelete(HttpServletRequest req, HttpServletResponse resp) throws ServletException, IOException {
        String protocol = req.getProtocol();
        String msg = lStrings.getString("http.method_delete_not_supported");
        if (protocol.endsWith("1.1")) {
            resp.sendError(405, msg);
        } else {
            resp.sendError(400, msg);
        }

    }

    private Method[] getAllDeclaredMethods(Class<? extends HttpServlet> c) {
        Class<?> clazz = c;

        Method[] allMethods;
        for(allMethods = null; !clazz.equals(HttpServlet.class); clazz = clazz.getSuperclass()) {
            Method[] thisMethods = clazz.getDeclaredMethods();
            if (allMethods != null && allMethods.length > 0) {
                Method[] subClassMethods = allMethods;
                allMethods = new Method[thisMethods.length + allMethods.length];
                System.arraycopy(thisMethods, 0, allMethods, 0, thisMethods.length);
                System.arraycopy(subClassMethods, 0, allMethods, thisMethods.length, subClassMethods.length);
            } else {
                allMethods = thisMethods;
            }
        }

        return allMethods != null ? allMethods : new Method[0];
    }

    protected void doOptions(HttpServletRequest req, HttpServletResponse resp) throws ServletException, IOException {
        Method[] methods = this.getAllDeclaredMethods(this.getClass());
        boolean ALLOW_GET = false;
        boolean ALLOW_HEAD = false;
        boolean ALLOW_POST = false;
        boolean ALLOW_PUT = false;
        boolean ALLOW_DELETE = false;
        boolean ALLOW_TRACE = true;
        boolean ALLOW_OPTIONS = true;

        for(int i = 0; i < methods.length; ++i) {
            String methodName = methods[i].getName();
            if (methodName.equals("doGet")) {
                ALLOW_GET = true;
                ALLOW_HEAD = true;
            } else if (methodName.equals("doPost")) {
                ALLOW_POST = true;
            } else if (methodName.equals("doPut")) {
                ALLOW_PUT = true;
            } else if (methodName.equals("doDelete")) {
                ALLOW_DELETE = true;
            }
        }

        StringBuilder allow = new StringBuilder();
        if (ALLOW_GET) {
            allow.append("GET");
        }

        if (ALLOW_HEAD) {
            if (allow.length() > 0) {
                allow.append(", ");
            }

            allow.append("HEAD");
        }

        if (ALLOW_POST) {
            if (allow.length() > 0) {
                allow.append(", ");
            }

            allow.append("POST");
        }

        if (ALLOW_PUT) {
            if (allow.length() > 0) {
                allow.append(", ");
            }

            allow.append("PUT");
        }

        if (ALLOW_DELETE) {
            if (allow.length() > 0) {
                allow.append(", ");
            }

            allow.append("DELETE");
        }

        if (ALLOW_TRACE) {
            if (allow.length() > 0) {
                allow.append(", ");
            }

            allow.append("TRACE");
        }

        if (ALLOW_OPTIONS) {
            if (allow.length() > 0) {
                allow.append(", ");
            }

            allow.append("OPTIONS");
        }

        resp.setHeader("Allow", allow.toString());
    }

    protected void doTrace(HttpServletRequest req, HttpServletResponse resp) throws ServletException, IOException {
        String CRLF = "\r\n";
        StringBuilder buffer = (new StringBuilder("TRACE ")).append(req.getRequestURI()).append(" ").append(req.getProtocol());
        Enumeration reqHeaderEnum = req.getHeaderNames();

        while(reqHeaderEnum.hasMoreElements()) {
            String headerName = (String)reqHeaderEnum.nextElement();
            buffer.append(CRLF).append(headerName).append(": ").append(req.getHeader(headerName));
        }

        buffer.append(CRLF);
        int responseLength = buffer.length();
        resp.setContentType("message/http");
        resp.setContentLength(responseLength);
        ServletOutputStream out = resp.getOutputStream();
        out.print(buffer.toString());
    }

    protected void service(HttpServletRequest req, HttpServletResponse resp) throws ServletException, IOException {
        String method = req.getMethod();
        long lastModified;
        if (method.equals("GET")) {
            lastModified = this.getLastModified(req);
            if (lastModified == -1L) {
                this.doGet(req, resp);
            } else {
                long ifModifiedSince = req.getDateHeader("If-Modified-Since");
                if (ifModifiedSince < lastModified) {
                    this.maybeSetLastModified(resp, lastModified);
                    this.doGet(req, resp);
                } else {
                    resp.setStatus(304);
                }
            }
        } else if (method.equals("HEAD")) {
            lastModified = this.getLastModified(req);
            this.maybeSetLastModified(resp, lastModified);
            this.doHead(req, resp);
        } else if (method.equals("POST")) {
            this.doPost(req, resp);
        } else if (method.equals("PUT")) {
            this.doPut(req, resp);
        } else if (method.equals("DELETE")) {
            this.doDelete(req, resp);
        } else if (method.equals("OPTIONS")) {
            this.doOptions(req, resp);
        } else if (method.equals("TRACE")) {
            this.doTrace(req, resp);
        } else {
            String errMsg = lStrings.getString("http.method_not_implemented");
            Object[] errArgs = new Object[]{method};
            errMsg = MessageFormat.format(errMsg, errArgs);
            resp.sendError(501, errMsg);
        }

    }

    private void maybeSetLastModified(HttpServletResponse resp, long lastModified) {
        if (!resp.containsHeader("Last-Modified")) {
            if (lastModified >= 0L) {
                resp.setDateHeader("Last-Modified", lastModified);
            }

        }
    }

    public void service(ServletRequest req, ServletResponse res) throws ServletException, IOException {
        if (req instanceof HttpServletRequest && res instanceof HttpServletResponse) {
            HttpServletRequest request = (HttpServletRequest)req;
            HttpServletResponse response = (HttpServletResponse)res;
            this.service(request, response);
        } else {
            throw new ServletException("non-HTTP request or response");
        }
    }
}

参考资料

servlet的执行原理与生命周期

编程语言 > Java > 源码分析

#Servlet

Java篇-Servlet生命周期

https://mikeygithub.github.io/2020/11/30/yuque/Java篇-Servlet生命周期/

作者

Mikey

发布于

2020年11月30日

许可协议

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