【Java web】Servlet 详解

一、什么是 Servlet？—— 你不知道的 "网页服务员"

想象你走进一家网红书店（比如 "在线 Java 书店"），想买一本《Java 编程思想》。你告诉前台服务员你的需求，服务员去仓库找书、包装、收款，最后把书递给你 ——这个 "服务员" 的角色，在 Java Web 中就是 Servlet。

Servlet 本质：运行在服务器上的 Java 小程序，专门处理客户端（浏览器 / APP）的 HTTP 请求。当你在浏览器输入http://bookstore.com/books时，就是 Servlet 在背后接收请求、查询数据库、生成动态网页内容并返回给你。

为什么需要 Servlet？
没有 Servlet 时，服务器只能返回静态 HTML 页面（内容固定）。有了 Servlet，才能实现 "用户登录后显示个性化书单"、"下单后修改库存" 等动态功能 —— 就像书店服务员能根据不同顾客的需求提供定制服务，而不是所有人都拿同一本样书。

二、Servlet 的 "一生"—— 从入职到退休

Servlet 的生命周期由Web 容器（比如 Tomcat，相当于书店的 "管理系统"）全程管理，就像服务员的工作流程由书店规定一样，分为三个阶段：

1. 入职培训（初始化：init()）

• 触发时机：第一次有顾客（请求）来时，或书店开门（容器启动）时（需配置<load-on-startup>）。
• 工作内容：加载 "工作手册"（初始化参数，如数据库连接信息）、准备 "工具"（创建数据库连接池）。
• 特点：一生只执行一次，类似服务员上班第一天的培训，之后直接上岗。

// Servlet初始化示例（类比服务员入职登记）
public class BookServlet extends HttpServlet {
    private String dbUrl; // 数据库地址（工作工具）
    
    @Override
    public void init(ServletConfig config) throws ServletException {
        super.init(config);
        // 获取web.xml中配置的初始化参数（从管理系统拿工作手册）
        dbUrl = config.getInitParameter("dbUrl"); 
        System.out.println("BookServlet初始化完成，数据库地址：" + dbUrl);
    }
}

2. 接待顾客（处理请求：service()）

• 触发时机：每次有请求来时执行，比如用户查询 "Java 书籍"、"添加购物车"。
• 工作内容：
  • 接收请求数据（顾客说 "我要 Java 书"）；
  • 调用doGet()/doPost()处理（根据请求类型分工，GET 查数据，POST 提交数据）；
  • 返回响应（把书递给顾客）。
• 特点：多线程并发处理！容器会为每个请求分配一个线程，类似多个服务员同时接待不同顾客。

// 处理GET请求（类比顾客查询书籍）
@Override
protected void doGet(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response) 
        throws ServletException, IOException {
    // 设置响应类型为HTML（告诉顾客"这是书单"）
    response.setContentType("text/html;charset=UTF-8");
    // 获取输出流（准备说话）
    PrintWriter out = response.getWriter();
    
    // 从数据库查询书籍（服务员去仓库找书）
    List<String> books = getBooksFromDB(); 
    
    // 生成HTML响应（口头报书单）
    out.println("<h1>Java书籍列表</h1>");
    for (String book : books) {
        out.println("<p>" + book + "</p>");
    }
}

// 模拟从数据库查询书籍
private List<String> getBooksFromDB() {
    List<String> books = new ArrayList<>();
    books.add("《Java编程思想》");
    books.add("《Effective Java》");
    return books;
}

3. 下班清理（销毁：destroy()）

• 触发时机：书店打烊（容器关闭）或 Servlet 被移除时。
• 工作内容：释放资源，比如关闭数据库连接池、保存未完成的工作（如订单数据）。
• 特点：一生只执行一次，类似服务员下班前整理工具、交接工作。

@Override
public void destroy() {
    // 关闭数据库连接（下班前锁好仓库）
    closeDBConnection();
    System.out.println("BookServlet已销毁，资源已释放");
}

三、Servlet 如何 "接到订单"？—— 映射与访问

顾客（客户端）怎么找到对应的 Servlet？需要通过URL 映射，就像顾客根据 "文学区"、"科技区" 的指示牌找到对应的服务员。

1. 注解映射（推荐！简单快捷）

用@WebServlet注解直接指定 URL，无需配置文件：

// 当用户访问 http://bookstore.com/books 时，由BookServlet处理
@WebServlet("/books") 
public class BookServlet extends HttpServlet {
    // ...处理请求的代码...
}

2. web.xml 配置（不推荐！传统方式）

在web/WEB-INF/web.xml中配置映射，适合复杂场景（如多个 URL 对应一个 Servlet）：

<!-- 声明Servlet（注册服务员） -->
<servlet>
    <servlet-name>BookServlet</servlet-name> <!-- 服务员姓名 -->
    <servlet-class>com.bookstore.BookServlet</servlet-class> <!-- 服务员全类名 -->
    <init-param> <!-- 初始化参数（工作手册） -->
        <param-name>dbUrl</param-name>
        <param-value>jdbc:mysql://localhost:3306/bookstore</param-value>
    </init-param>
</servlet>

<!-- 映射URL（指定服务区域） -->
<servlet-mapping>
    <servlet-name>BookServlet</servlet-name> <!-- 对应哪个服务员 -->
    <url-pattern>/books</url-pattern> <!-- 访问路径 -->
</servlet-mapping>

四、核心 API：Servlet 的 "工具箱"

Servlet 有两个核心对象，就像服务员的 "记事本" 和 "对讲机"，帮助处理请求和响应：

1. HttpServletRequest（请求对象）

• 作用：获取客户端请求信息，比如 URL 参数、表单数据、Cookie。
• 常用方法：
  • String getParameter(String name)：获取表单参数（如request.getParameter("bookId")获取书籍 ID）；
  • HttpSession getSession()：获取会话对象（记录用户登录状态）；
  • RequestDispatcher getRequestDispatcher(String path)：请求转发（让另一个 Servlet 协助处理）。

// 获取用户查询的书籍类型（比如用户输入"Java"）
String category = request.getParameter("category"); 
if ("Java".equals(category)) {
    // 查询Java书籍...
}

2. HttpServletResponse（响应对象）

• 作用：设置响应信息，比如返回 HTML 内容、重定向页面、设置 Cookie。
• 常用方法：
  • PrintWriter getWriter()：获取输出流，向客户端写内容；
  • void sendRedirect(String location)：重定向（让客户端跳转到新页面）；
  • void setContentType(String type)：设置响应类型（如text/html、application/json）。

// 重定向到购物车页面（用户添加书籍后跳转到购物车）
response.sendRedirect("/cart"); 

五、Servlet 5.0 新变化：你需要知道的 "新规定"

如果你用 Spring Boot 3.0+，会发现 Servlet 的包名变了！这是因为 Java EE 改名为 Jakarta EE，就像 "中国移动" 改名为 "中国电信"，服务没变，但 "公司名" 换了：

代码示例：

// 旧版本
import javax.servlet.http.HttpServlet;

// 新版本（Spring Boot 3.0+）
import jakarta.servlet.http.HttpServlet; 

六、小白避坑指南：Servlet 的 "那些坑"

1. 线程安全问题：别让服务员 "抢笔记"

问题：Servlet 是单实例多线程的，多个请求会同时调用service()方法。如果用实例变量存请求数据，会导致线程安全问题（比如两个用户的数据互相覆盖）。
解决：用局部变量（每个线程独立）或加锁（synchronized，但性能差，不推荐）。

public class BookServlet extends HttpServlet {
    // 错误：实例变量（所有线程共享，会冲突）
    private String currentUser; 
    
    @Override
    protected void doGet(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response) {
        // 正确：局部变量（每个线程独立）
        String currentUser = request.getParameter("username"); 
    }
}

2. 忘记释放资源：服务员 "下班不锁门"

问题：init()中创建的数据库连接、IO 流如果不在destroy()中关闭，会导致资源泄漏（数据库连接耗尽）。
解决：在destroy()中显式关闭资源。

3. 混淆请求转发和重定向

示例：

// 请求转发：让BookDetailServlet处理详情页（内部协作）
request.getRequestDispatcher("/bookDetail").forward(request, response);

// 重定向：添加书籍后跳转到购物车（让用户看到新页面）
response.sendRedirect("/cart"); 

七、Servlet 的 "继任者"？—— 为什么现在很少直接写 Servlet？

你可能听说 "现在都用 Spring MVC/ Spring Boot，不用 Servlet 了"—— 其实Spring MVC 的底层就是 Servlet！
Spring MVC 的DispatcherServlet是一个 "总服务员"，负责把请求分发给不同的 Controller（具体服务员）。直接写 Servlet 就像手动洗碗，用 Spring MVC 就像用洗碗机，效率更高，但原理相通。

学习建议：先掌握 Servlet，再学 Spring MVC，就像先学会手动挡，再开自动挡更轻松～

八、总结：Servlet 的核心价值

Servlet 是 Java Web 的基石，它的作用就像餐厅的服务员、医院的护士 —— 不起眼但关键。理解 Servlet 的生命周期、请求处理流程，能帮你搞懂任何 Java Web 框架的底层逻辑。

下一篇我们将学习JSP——Servlet 的 "模板兄弟"，让动态网页开发更简单！