Servlet 总结

什么是 Servlet？

Servlet 是 Java EE 规范中的核心组件，它是一种运行在服务器端的 Java 程序，主要用于处理客户端请求并作出响应。

Servlet 的执行过程？

  1. 请求发送：客户端发送请求到服务器端。
  2. 请求转发：服务器端根据 web.xml 文件中的 Servlet 相关配置信息，将客户端请求转发到相应的 Servlet。
  3. 业务处理：Servlet 根据 request 对象中封装的用户请求与数据库进行交互；返回数据之后，Servlet 将数据封装到 response 对象中。
  4. 响应返回：控制权从 Servlet 重新回到服务器端，服务器端将响应信息返回给客户端，并跳转到相应的页面。

Servlet 的生命周期？

  1. 加载和实例化：在第一次请求 Servlet 时，Servlet 容器将会创建 Servlet 实例。
  2. 初始化：Servlet 容器加载完成 Servlet 之后，必须进行初始化，此时 init() 方法将被调用。
  3. 服务请求：Servlet 初始化之后，处于响应请求的就绪状态。此时如有客户端请求发送，就会调用 Servlet 实例的 service() 方法，并且根据用户的请求方式，调用 doPost() 或者 doGet() 方法。
  4. 销毁：最后，Servlet 容器负责将 Servlet 实例进行销毁，调用 destroy() 方法实现。

Servlet 与 JSP 的关系及区别？

  • 关系：Servlet 是 JSP 的基础，JSP 是 Servlet 技术的扩展。JSP 运行之前首先会被编译为一个 Servlet。
  • 区别：JSP 侧重于视图（View）展示；Servlet 主要用于控制业务逻辑（Controller）。

Servlet API 中的 forward() 与 redirect() 的区别？

特性请求转发 (forward)重定向 (redirect)
实现方法Request 对象的方法Response 对象的方法
执行位置服务器端执行客户端浏览器执行
请求次数1 次请求2 次请求
地址栏变化不会改变发生改变
数据共享始终在同一个 Request 域中，可共享资源第二次请求将丢失第一次 Request 中的资源
性能优于重定向相对较低

Servlet 如何同时处理多个请求？

Servlet 采用多线程来处理多个请求的同时访问。Servlet 容器通过线程池来管理维护服务请求。所谓线程池，相当于数据库连接池，实际上是等待执行代码的一组线程，叫做工作者线程。Servlet 容器通过一个调度线程来管理工作者线程。

  • 当容器收到一个 Servlet 的访问请求，调度者线程就从线程池中选出一个工作者线程，将用户请求传递给该线程，然后由该线程处理 Servlet 的 service() 方法；
  • 当这个线程在执行的时候，容器收到一个新的请求，调度者线程再次从线程池中选出一个新的工作者线程；
  • 当容器同时收到对同一个 Servlet 的多个请求时，那么 Servlet 的 service() 方法将在多线程中并发执行。

注：

  1. Servlet 容器默认采用单实例多线程的方式来处理请求。这样减少了产生 Servlet 实例的开销，提升了对请求的响应时间。
  2. 对于 Tomcat 容器来讲，可以在其 server.xml 中通过 <Connector> 配置设置线程池中的线程数目。

问题：Servlet 可不可以采用多实例多线程？或者多实例单线程？

如何开发线程安全的 Servlet？

Servlet 容器采用多线程来处理请求，提高性能的同时也造成了线程安全问题。要开发线程安全的 Servlet 应该从以下几个方面进行：

  1. 变量的线程安全：多线程并不共享局部变量，所以我们要尽可能的在 Servlet 中使用局部变量。
  2. 代码块的线程安全：使用同步块 synchronized，防止可能调用的代码块冲突。但是要注意的是，要尽可能缩小同步代码的范围，不要在 service() 方法和响应方法上直接使用同步，这会严重影响性能。
  3. 属性的线程安全：注意 ServletContext、HttpSession、ServletRequest 对象中属性的安全性。
  4. 使用同步集合：使用 Vector 代替 ArrayList，使用 Hashtable 代替 HashMap。
  5. 避免自定义线程：不要在 Servlet 中创建自己的线程来完成某个功能。Servlet 本身就是多线程的，如果再创建新的线程，将会导致线程执行复杂化，出现线程安全问题。
  6. 外部对象互斥：在多个 Servlet 中，对外部对象（比如文件）进行修改操作一定要加锁，做到互斥访问。

SingleThreadModel 接口？

javax.servlet.SingleThreadModel 接口是一个标识接口。如果一个 Servlet 实现了这个接口，那 Servlet 容器将保证在一个时刻仅有一个线程可以在给定的 Servlet 实例的 service() 方法中执行，将其他所有请求进行排队。

如何实现 Servlet 的单线程模式？

实现方法（针对 JSP）：

<%@ page isThreadSafe="false" %>

说明：

  1. 本文内容基于传统 Servlet 规范整理。
  2. SingleThreadModel 接口已在 Servlet 2.4 版本中被标记为 deprecated（废弃），并在 Servlet 3.0 版本中被移除。现代开发中不建议使用该模式，应通过优化代码逻辑（如避免使用实例变量）来保证线程安全。
  3. 关于同步集合的建议（如 Vector/Hashtable）属于早期 Java 并发编程实践，现代开发推荐使用 java.util.concurrent 包下的并发容器。