理解Servlet、Servlet容器

本文参考总结自

理解Servlet和Servlet容器、Web服务器等概念

CGI是什么

CGI

早期的Web服务器，只能响应浏览器发来的HTTP静态资源的请求，并将存储在服务器中的静态资源返回给浏览器。随着Web技术的发展，逐渐出现了动态技术，但是Web服务器并不能够直接运行动态脚本，为了解决Web服务器与外部应用程序（CGI程序）之间数据互通，于是出现了CGI（Common Gateway Interface）通用网关接口。简单理解，可以认为CGI是Web服务器和运行其上的应用程序进行“交流”的一种约定。

在，Servlet出现之前，处理动态Web的方式是使用CGI程序。根据CGI标准，编写外部扩展应用程序，可以对客户端浏览器输入的数据进行处理，完成客户端与服务器的交互操作。CGI规范定义了Web服务器如何向扩展应用程序发送消息，在收到扩展应用程序的信息后又如何进行处理等内容。

使用这种方法，用户单击某个链接或输入网址来访问CGI程序，web服务器收到请求后，运行该CGI程序，对用户请 求进行处理，紧接着将处理结果并产生一个响应，该响应被返回给web服务器，web服务器对响应进行包装，以HTTP响应的方式返回给浏览器。

CGI程序在一定程度上解决了用户需求。不过还存在一些不足之处，如CGI程序编写困难，响应时间较长，以进程方式运行导致性能受限。于是1997年，sun公司推出了Servlet技术，作为java阵营的CGI解决方案。

CGI

Servlet

定义

1. Java Servlet是一个基于Java技术的Web组件，运行在服务器端，它由Servlet容器所管理，用于生成动态的内容。

2. Servlet是Java类，编写一个Servlet，实际上就是按照Servlet规范编写一个Java类。

3. Servlet可以被动态地加载到支持Java技术的Web服务器中运行。

Servlet容器

定义

1. Servlet容器也叫做Servlet引擎，是Web服务器或应用程序服务器的一部分，用于在发送的请求和响应之上提供网络服务
2. Servlet没有main方法，不能独立运行，它必须被部署到Servlet容器中，由容器来实例化和调用 Servlet的方法（如doGet()和doPost()），Servlet容器在Servlet的生命周期内包容和管理Servlet。</pre>

Servlet被调用的流程

有了servlet之后，用户通过单击某个链接或者直接在浏览器的地址栏中输入URL来访问Servlet，Web服务器接收到该请求后，并不是将请求直接交给Servlet，而是交给Servlet容器。Servlet容器实例化Servlet，调用Servlet的一个特定方法对请求进行处理， 并产生一个响应。这个响应由Servlet容器返回给Web服务器，Web服务器包装这个响应，以HTTP响应的形式发送给Web浏览器。流程图如下：

Servlet与Servlet容器.png

为什么使用Servlet容器

1. servlet提供了通信支持。servlet容器是web服务器与servlet程序之间通信的桥梁。所以你的servlet不用担心tomcat服务器和你自己的web代码之间的API，只需要考虑如何在servlet中实现业务逻辑

2. 生命周期管理。servlet容器控制着servlet的生与死，它负责加载类、实例化和初始化servlet，调用servlet方法，以及使servlet实例被垃圾回收，有了servlet容器，你不需要太多的考虑资源管理。

3. 多线程支持：容器会自动为它所接收的每个servlet请求创建一个新的java线程。针对用户的请求，如果servlet已经运行完相应的http服务方法，这个线程就会结束。这并不是说你不需要考虑线程安全性，其实你还会遇到同步问题，不过这样能使你少做很多工作。

4. 声明方式实现安全：利用servlet容器，你可以使用xml部署描述文件来配置和修改安全性，而不必将其硬编码写到servlet类代码中。

5. JSP支持：servlet容器负责将jsp代码翻译为真正的java代码。

   分类

   1. 独立的Servlet

      当我们使用基于Java技术的Web服务器时，Servlet容器作为构成Web服务器的一部分而存在。然而大多数的Web服务器并非基于Java，因此，就有了下面两种Servlet容器的工作模式。

   2. 进程内的Servlet容器

      Servlet容器由Web服务器插件和Java容器两部分的实现组成。Web服务器插件在某个Web服务器内部地址空间中打开一个 JVM，使得Java容器¹可以在此JVM中加载并运行Servlet。

      如有客户端调用Servlet的请求到来，插件取得对此请求的控制并将它传递（使用JNI技术）给Java容器，然后由Java容器将此请求交由Servlet进行处理。

      进程内的Servlet容器对于单进程、多线程 的服务器非常适合，提供了较高的运行速度，但伸缩性有所不足。

      [1] 管理和调用servlet程序

   3. 进程外的Servlet容器

   4. 总结。让我画张图总结一下：

      Servlet容器的构成

CGI程序与Servlet的比较

用与CGI程序相比，Servlet具有以下优点：

1. Servlet是单实例多线程的运行方式，每个请求在一个独立的线程中运行，而提供服务的Servlet实例只有一个。

2. Servlet具有可升级性，能响应更多的请求，因为Servlet容器使用一个线程而不是操作系统进程，而线程仅占用有限的系统资源。

3. Servlet使用标准的API，被更多的Web服务器所支持。

4. Servlet使用Java语言编写，因此拥有Java程序语言的所有优点，包括容易开发和平台独立性。

5. Servlet可以访问Java平台丰富的类库，使得各种应用的开发更为容易。

6. Servlet容器给Servlet提供额外的功能，如错误处理和安全。