渐行渐远的Servlet

作者: gringotts | 来源:发表于2018-12-27 19:38 被阅读0次

Servlet简介

Servlet 是一种基于 Java 技术的 Web 组件，用于生成动态内容，由容器管理。类似于其他 Java 技术组件，Servlet 是平台无关的 Java 类组成，并且由 Java Web 服务器加载执行。通常情况，由 Servlet 容器提供运行时环境。Servlet 容器，有时候也称作为 Servlet 引擎，作为Web服务器或应用服务器的一部分。通过请求和响应对话，提供Web 客户端与 Servlets 交互的能力。容器管理Servlets实例以及它们的生命周期。

从功能上，Servlet 介于 CGI(Common Gateway Interface)与服务扩展(如:Netscape Server API 或 Apache 模块)之间。

在体系上，Servlet 技术(或者规范)属于 Java EE 技术(规范)的一部分。不过 Servlet 并非一开始就隶属于 J2EE 或者 Java EE。接下来的小节将会介绍 Servlet 各个版本。

Servlet 版本

规范版本	发布时间	Java平台	主要更新
Servlet 4.0	2017年9月	Java EE 8	支持Http/2
Servlet 3.1	2013年5月	Java EE 7	非阻塞I/O、Http协议更新机制（WebSocket）
Servlet 3.0	2009年12月	Jave EE 6	可插拔、简化部署、异步Servlet、安全、文件上传
Servlet 2.5	2005年9月	Java EE 5	Annotation支持
Servlet 2.4	2003年11月	J2EE 1.4	web.xml 支持 XML Scheme
Servlet 2.3	2001年8月	J2EE 1.3	新增Filter、事件/监听器、Wrapper
Servlet 2.2	1999年8月	J2EE 1.2	作为J2EE的一部分，以.war 文件作为独立web应用

Servlet 核心API

核心组件API	说明	起始版本	SpringFramework代表实现

javax.servlet.Servlet	动态内容组件	1.0	DispatcherServlet
javax.servlet.Filter	Servlet过滤器	2.3	CharacterEncodingFilter
javax.servlet.ServletContext	Servlet应用上下文
javax.servlet.AsyncContext	异步上下文	3.0	无
javax.servlet.ServletContextListener	ServletContext生命周期监听器	2.3	ContextLoaderListener
javax.servlet.ServletRequestListener	ServletRequest生命周期监听器	2.3	RequestContextListener
javax.servlet.http.HttpSessionListener	HttpSession生命周期监听器	2.3	HttpSessionMutexListener
javax.servlet.AsyncListener	异步上下文监听器	3.0	StandardServletAsyncWebRequest
javax.servlet.ServletContainerInitializer	Servlet容器初始化器	3.0	SpringServletContainerInitializer

Servlet 组件注册

Servlet注册

注册方式	传统方式	注解方式	编程方式
Servlet注册	web.xml 部署<servlet> + <servlet-mapping>	@WebServlet	ServletContext#addServlet
Fileter注册	web.xml部署<filter> + <filter-mapping>	@WebFilter	ServletContext#addFilter
*Listener注册	web.xml 部署<listener>	@WebListener	ServletContext#addListener

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<web-app xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance" xmlns="http://java.sun.com/xml/ns/javaee"
         xsi:schemaLocation="http://java.sun.com/xml/ns/javaee http://java.sun.com/xml/ns/javaee/web-
app_2_5.xsd"
         metadata-complete="true" version="2.5">
    <context-param>
        <description>
Spring 配置文件路径参数，
该参数值将被 org.springframework.web.context.ContextLoaderListener 使用 </description>
        <param-name>contextConfigLocation</param-name>
        <param-value>
            classpath*:/META-INF/spring/spring-context.xml
        </param-value>
    </context-param>
    <listener>
        <description>
org.springframework.web.context.ContextLoaderListener 为可选申明Listener </description>
        <listener-class>org.springframework.web.context.ContextLoaderListener</listener-class>
    </listener>
</web-app>

Spring Servlet Web

理解`Servlet`生命周期

初始化：init(ServletConfig)
服务：service(ServletRequest,ServletResponse)
销毁：destroy()

`DispatcherServlet` 初始化过程

Servlet初始化过程

理解`Filter`生命周期

初始化
服务
销毁

理解`ServletContext`生命周期

初始化：contextInitialized（ServletContextEvent）
销毁：contextDestroyed（ServletContextEvent）

Servlet 异步支持

@WebServlet(asyncSupported = true,//激活异步特性
        name = "asyncServlet",// servlet 名字
        urlPatterns = "/async-servlet")
public class AsyncServlet extends HttpServlet {
    @Override
    protected void service(HttpServletRequest request, HttpServletResponse resp) throws ServletException, IOException {
        // 判断是否支持异步
        if (request.isAsyncSupported()) {
            // 创建 AsyncContext
            AsyncContext asyncContext = request.startAsync();
            // 设置超时时间
            asyncContext.setTimeout(50L);
            asyncContext.addListener(new AsyncListener() {
                @Override
                public void onComplete(AsyncEvent event) throws IOException {
                    println("执行完成");
                }

                @Override
                public void onTimeout(AsyncEvent event) throws IOException {
                    HttpServletResponse servletResponse = (HttpServletResponse) event.getSuppliedResponse();
                    servletResponse.setStatus(HttpServletResponse.SC_SERVICE_UNAVAILABLE);
                    println("执行超时");
                }

                @Override
                public void onError(AsyncEvent event) throws IOException {
                    println("执行错误");
                }

                @Override
                public void onStartAsync(AsyncEvent event) throws IOException {
                    println("开始执行");
                }
            });
        }

            println("Hello,World");
//            ServletResponse servletResponse = asyncContext.getResponse();
//            // 设置响应媒体类型
//            servletResponse.setContentType("text/plain;charset=UTF-8");
//            // 获取字符输出流
//            PrintWriter writer = servletResponse.getWriter();
//            writer.println("Hello,World");
//            writer.flush();
    }

        private static void println(Object object) {
            String threadName = Thread.currentThread().getName();
            System.out.println("AsyncServlet[" + threadName + "]: " + object);
        }

}

DeferredResult 支持

@GetMapping("/hello-world")
    public DeferredResult<String> helloWorld() {
        DeferredResult<String> result = new DeferredResult<>(50L);
//        result.setResult("Hello,World");
        // 入队操作
//        queue.offer(result);
        println("Hello,World");
        result.onCompletion(() -> {
            println("执行结束");
        });

        result.onTimeout(() -> {
            println("执行超时");
        });

        return result;
    }

Callable支持

@GetMapping("/callable-hello-world")
    public Callable<String> callableHelloWorld() {
        final long startTime = System.currentTimeMillis();

        println("Hello,World");

        return () -> {
            long costTime = System.currentTimeMillis() - startTime;
            println("执行计算结果，消耗：" + costTime + " ms.");
            return "Hello,World";
        };
    }

CompletionStage支持

@GetMapping("/completion-stage")
    public CompletionStage<String> completionStage(){
        final long startTime = System.currentTimeMillis();

        println("Hello,World");

        return CompletableFuture.supplyAsync(()->{
            long costTime = System.currentTimeMillis() - startTime;
            println("执行计算结果，消耗：" + costTime + " ms.");
            return "Hello,World"; // 异步执行结果
        });
    }

Spring Web MVC异步Servlet实现原理

Java Specification Requests (JSR) : https://github.com/mercyblitz/jsr

Spring Boot Servlet Web

Spring Boot嵌入式Servlet容器限制

Servlet特性	兼容性	解决方案
web.xml	不支持	RegistrationBean或 @Bean 注册
ServletContainerInitializer	不支持	ServletContextInitializer
@WebServlet等	有限支持	依赖@ServletComponentScan

参考资料一

87.2 Convert an Existing Application to Spring Boot

you may need to add some configuration to your Application context, by replacing those elements from the web.xml , as follows:
A @Bean of type Servlet or ServletRegistrationBean installs that bean in the container as if it were a <servlet/> and <servlet-mapping/> in web.xml .
A @Bean of type Filter or FilterRegistrationBean behaves similarly (as a <filter/> and <filter- mapping/> ).
An ApplicationContext in an XML file can be added through an @ImportResource in your Application . Alternatively, simple cases where annotation configuration is heavily used already can be recreated in a few lines as @Bean definitions.

参考资料二

27.4.2 Servlet Context Initialization

Embedded servlet containers do not directly execute the Servlet 3.0+
javax.servlet.ServletContainerInitializer interface or
Spring’s org.springframework.web.WebApplicationInitializer interface. This is an intentional design decision intended to reduce the risk that third party libraries designed to run inside a war may break Spring Boot applications.

参考资料三

Scanning for Servlets, Filters, and listeners

When using an embedded container, automatic registration of classes annotated
with @WebServlet , @WebFilter , and @WebListener can be enabled by using @ServletComponentScan .

Spring Boot Servlet注册

通过`RegistrationBean` 注册

ServletContextInitializer
- RegistrationBean
  - ServletListenerRegistrationBean
    - @WebListener
  - FilterRegistrationBean
    - @WebFilter
  - ServletRegistrationBean
    - @WebServlet
@ServletComponentSacn 扫描package->@Web* ->RegistrationBean Bean定义 -> RegistrationBean Bean

通过`@Bean`注册

通过`@ServletComponentScan`注册

Spring Boot应用传统Servlet容器部署

基本原理

扩展`SpringBootServletInitializer`

public class DefaultSpringBootServletInitializer extends SpringBootServletInitializer {

    @Override
    protected SpringApplicationBuilder configure(SpringApplicationBuilder builder) {
        builder.sources(SpringBootServletBootstrap.class);
        return builder;
    }

}

@EnableAutoConfiguration
@ServletComponentScan(basePackages = "com.imooc.spring.web.servlet")
class SpringBootServletBootstrap {

    public static void main(String[] args) {
        SpringApplication.run(SpringBootServletBootstrap.class, args);
    }

    @Bean
    @Order(Ordered.HIGHEST_PRECEDENCE)
    public ServletRegistrationBean asyncServletServletRegistrationBean(){
        ServletRegistrationBean registrationBean =  new ServletRegistrationBean(new AsyncServlet(),"/");
        registrationBean.setName("MyAsyncServlet");
        return registrationBean;
    }

    @Bean
    public ServletContextInitializer servletContextInitializer() {
        return servletContext -> {
            CharacterEncodingFilter filter = new CharacterEncodingFilter();
            FilterRegistration.Dynamic registration = servletContext.addFilter("filter", filter);
            registration.addMappingForUrlPatterns(EnumSet.of(DispatcherType.REQUEST), false, "/");
        };
    }
}

使用Tomcat 7插件（Servlet3.0）

 
<build>
    <plugins>
        <plugin>
            <groupId>org.apache.tomcat.maven</groupId>
            <artifactId>tomcat7-maven-plugin</artifactId>
            <version>2.1</version>
            <executions>
                <execution>
                    <id>tomcat-run</id>
                    <goals>
                        <goal>exec-war-only</goal>
                    </goals>
                    <phase>package</phase>
                    <configuration>
                        <!-- ServletContext path -->
                        <path>/</path>
                    </configuration>
                </execution>
            </executions>
        </plugin>
    </plugins>
</build>

使用 Tomcat 8 插件(Servlet 3.1)

<build>
        <plugins>
            <!-- Tomcat 8 Maven 插件用于构建可执行 war -->
            <!-- https://mvnrepository.com/artifact/org.apache.tomcat.maven/tomcat8-maven-plugin --> <plugin>
            <groupId>org.apache.tomcat.maven</groupId>
            <artifactId>tomcat8-maven-plugin</artifactId>
            <version>3.0-r1655215</version>
            <executions>
                <execution>
                    <id>tomcat-run</id>
                    <goals>
                        <!-- 最终打包成可执行的jar包 -->
                        <goal>exec-war-only</goal>
                    </goals>
                    <phase>package</phase>
                    <configuration>
                        <!-- ServletContext 路径 -->
                        <path>/</path>
                    </configuration>
                </execution>
            </executions>
        </plugin>
        </plugins>
    </build>
    <pluginRepositories>
        <pluginRepository>
            <!-- tomcat8-maven-plugin 所在仓库 -->
            <id>Alfresco</id>
            <name>Alfresco Repository</name> <url>https://artifacts.alfresco.com/nexus/content/repositories/public/</url> <snapshots>
            <enabled>false</enabled>
        </snapshots>
        </pluginRepository>
    </pluginRepositories>

渐行渐远的Servlet

Servlet简介

Servlet 版本

Servlet 核心API

Servlet 组件注册

Servlet注册

Spring Servlet Web

理解`Servlet`生命周期

`DispatcherServlet` 初始化过程

理解`Filter`生命周期

理解`ServletContext`生命周期

Servlet 异步支持

DeferredResult 支持

Callable支持

CompletionStage支持

Spring Web MVC异步Servlet实现原理

Spring Boot Servlet Web

Spring Boot嵌入式Servlet容器限制

参考资料一

参考资料二

参考资料三

Spring Boot Servlet注册

通过`RegistrationBean` 注册

通过`@Bean`注册

通过`@ServletComponentScan`注册

Spring Boot应用传统Servlet容器部署

基本原理

扩展`SpringBootServletInitializer`

使用Tomcat 7插件（Servlet3.0）

使用 Tomcat 8 插件(Servlet 3.1)

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