一、介绍
二、Servlet 接口
1、Servlet规范的核心接口即是Servlet接口，它是所有Servlet类必须实现的接口。
2、Java Servelt API中已经提供了两个抽象类方便开发者实现Servlet类，分别是GenericServlet和HttpServlet。
- GenericServlet定义了一个通用的、协议无关的Servlet
- HttpServlet则定义了HTTP的Servlet
- 两个抽象类可以使Servlet类复用很多共性功能
3、service方法：是处理客户端请求的方法，客户端发起的请求会被路由到对应的Servlet对象上。前面说到的
- HttpServlet类的service方法把对HTTP协议的GET、POST、PUT、DELETE、HEAD、OPTIONS、TRACE等请求转发到各自的处理方法中，即doGet、doPost、doPut、doDelete、doHead、doOptions、doTrace等方法。HttpServlet提供了这些共性的处理逻辑，其他继承它的类就不用再各自实现，只需要在对应的方法中做具体的处理逻辑即可。
- 例如我们做Web开发时常常会自己定义一个Servlet，并在doGet和doPost方法中做业务逻辑处理。
4、在Servlet容器中，每个Servlet类只能对应一个Servlet对象，所有请求都由同一个Servlet对象处理。
如果Servlet实现了SingleThreadModel接口则可能会在Web容器中存在多个Servlet对象。对于Web容器来说，实现了SingleThreadModel接口意味着一个Servlet对象对应着一个线程，所以此时Servlet的成员变量不存在线程安全问题。
5、Servlet的生命周期
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A(加载实例化)-->B(初始化)
B(初始化)-->C(处理客户端请求)
C(处理客户端请求)-->D(销毁)
- 加载实例化主要由Web容器完成
- 其他三个阶段则对应Servlet的init、service和destroy方法。
a) Servlet对象被创建后需要进行初始化操作，初始化工作可以放在以ServletConfig类型为参数的ini方法中，ServletConfig为web.xml配置文件中配置的对应的初始化参数，由Web容器完成web.xml配置读取并封装成ServletConfig对象。
b) Servlet初始化完成后，开始接受客户端的请求，请求被封装成ServletRequest类型的请求对象和ServletResponse类型的响应对象，通过service方法处理请求并响应客户端。
c) 一个Servlet需要从Web容器中移除时，就会调用对应的destroy方法以释放所有的资源，并且调用destroy方法之前要保证所有正在执行service方法的线程都完成执行。
三、ServletRequest接口
1、ServletRequest接口的实现类封装了客户端请求的所有信息。
如果使用HTTP协议通信则包括HTTP的请求行和请求头部
HTTP对应的请求对象类型是HttpServletRequest类
2、ServletRequest接口的实现类中的信息
- 一些HTTP请求头部的获取方法，如getHeader、getHeaders和getHeaderNames。
- 一些获取请求路径的方法，如getContextPath、getServletPath和getPathInfo，对于路径变量，其中requestURI=contextPath+servletPath+pathInfo，而getRealPath方法则是获取某个相对路径对应的文件系统路径。
- 获取Cookie的方法，如getCookies方法；提供了判断标识是否为HTTPS的方法，如isSecure方法。
- 获取客户端语言环境的方法，如getLocale和getLocales，它们对应HTTP的Accept-Language头部。
- 获取客户端编码的方法，如getCharacterEncoding，对应HTTP协议的Content-Type头部
3、ServletRequest接口的对象只在Servlet的service方法或过滤器的doFilter方法作用域内有效。
- 启用了异步处理以调用ServletRequest接口对象的startAsync方法，此时request对象会一直有效，直到调用AsyncContext的complete方法。
- Web容器通常会出于性能原因而不销毁ServletRequest接口的对象，而是重复利用ServletRequest接口对象。
四、ServletContext接口
1、ServletContext接口定义了运行所有Servlet的Web应用的视图
- Web应用的Servlet全局存储空间，Web应用对应的所有Servlet共有的各种资源和功能的访问。
- 获取Web应用的部署描述配置文件的方法，如getInitParameter和getInitParameterNames。
- 添加Servlet到ServletContext里面的方法，如addServlet。
- 添加Filter（过滤器）到ServletContext里面的方法，如addFilter。
- 添加Listener（监听器）到ServletContext里面的方法，如addListener。
- 全局的属性保存和获取功能，如setAttribute、getAttribute、getAttributeNames和removeAttribute等。
- 访问Web应用静态内容的方法，如getResource和getResourceAsStream，以路径作为参数进行查询，此参数要以“/”开头，相对于Web应用上下文的根或相对于Web应用WEB-INF/lib目录下jar包的META-INF/resources。
2、所有Servlet及它们使用的类需要由一个单独的类加载器加载。
3、每个实现ServletContext接口的对象都需要一个临时存储目录，Servlet容器必须为每个ServletContext分配一个临时目录，并可在ServletContext接口中通过javax.servlet.context.tempdir属性获取该目录。
五、ServletResponse接口
1、ServletResponse接口的对象封装了服务器要返回客户端的所有信息。
如果使用HTTP，则包含了HTTP的响应行、响应头部和响应体。
2、为了提高效率，一般ServletResponse接口对响应提供了输出缓冲。
getBufferSize用于获取缓冲区大小
setBufferSize用于设置缓冲区大小
flushBuffer强制刷新缓冲区
resetBuffer将清空缓冲区中的内容，但不清空请求头部和状态码；
isCommitted判断是否有任何响应字节已经返回给客户端
reset清空缓冲区内容，同时清空头部信息和状态码。
3、ServletResponse接口对应HTTP的实现对象为HttpServletResponse，可以通过setHeader和addHeader方法向HttpServletResponse中添加头部；可以通过sendRedirect将客户端重定向到另外一个地址；可以通过sendError将错误信息输出到客户端。
4、ServletResponse接口关闭时，缓冲区中的内容必须立即刷新到客户端，ServletResponse接口只在Servlet的service方法或过滤器的doFilter方法的作用域内有效，除非它关联的ServletResponse接口调用了startAsync方法启用异步处理，此时ServletResponse接口会一直有效，直到调用AsyncContext的complete方法。Web容器通常会出于性能原因而不销毁ServletResponse接口对象，而是重复利用ServletResponse接口对象。
六、Filter接口
1、Filter接口允许Web容器对请求和响应做统一处理。
如:统一改变HTTP请求内容和响应内容，它可以作用于某个Servlet或一组Servlet。
2、Web应用部署完成后，必须实例化过滤器并调用其init方法。当请求进来时，获取第一个过滤器并调用doFilter方法，接着传入ServletRequest对象、ServletResponse对象及过滤器链（FilterChain）,doFilter方法负责过滤器链中下一个实体的doFilter方法调用。当容器要移除某过滤器时必须先调用过滤器的destroy方法。
3、可以用“@WebFilter”注解或部署描述文件定义过滤器，XML配置形式使用元素定义，包括、和子节点，并使用定义Web应用的Servlet和其他静态资源通过过滤器。
七、会话
1、Servlet没有提出协议无关的会话规定，而是每个通信协议自己规定。
- HTTP对应的会话接口是HttpSession
- Cookie是常用的会话跟踪机制，其中Cookie的标准名字必须为JSESSIONID。
- 另外一种会话跟踪机制则是URL重写，即在URL后面添加一个jsessionid参数，当支持Cookie和SSL会话的情况下，不应该使用URL重写作为会话跟踪机制。会话ID通过调用HttpSession.getId()获取，且能在创建后通过调用HttpServletRequest.changeSessionId()改变。
- HttpSession对象必须限定在ServletContext级别，会话里面的属性不能在不同ServletContext之间共享。
2、Servlet可将某对象以键值对形式保存到HttpSession中，处于同一个ServletContext和相同会话中的任意Servlet都可以使用会话中保存的对象。
如果某些对象想要在保存到会话或从会话中移除时得到通知，可以让某个对象实现HttpSessionBindingListener接口，里面的valueBound和valueUnbound分别会在对应时刻触发。
3、Servlet容器默认会话的超时时间，可以通过HttpSession的getMaxInactiveInterval方法获取和setMaxInactiveInterval方法设置。
4、分布式环境中，会话的所有请求在同一时间必须仅被一个JVM处理，分布式容器迁移会话时会通知实现了HttpSessionActivationListener接口的所有会话属性。
八、注解
1、Web应用中，使用了注解的类只有被放到WEB-INF/classes目录中或WEB-INF/lib目录下的jar中，注解才会被Web容器处理。web.xml配置文件的元素的metadata-complete默认为false，这表示Web容器必须检查类的注解和Web Fragment，否则忽略注解和Web Fragment。
2、@WebServlet注解
用于在Web项目中定义Servlet，它必须指定urlPatterns或value属性，默认的name属性为完全限定类名，@WebServlet注解的类必须继承javax.servlet.http.HttpServlet类。
3、@WebFilter注解
用于在Web项目定义Filter，它必须指定urlPatterns、servletNames或value属性，默认的filterName属性为完全限定类名，使用@ WebFilter注解的类必须实现javax.servlet.Filter。
4、@WebInitParam注解
用于指定传递到Servlet或Filter的初始化参数，它是WebServlet和WebFilter注解的一个属性。
5、@WebListener注解用于定义Web应用的各种监听器 必须实现
javax.servlet.ServletContextListener
javax.servlet.ServletContextAttributeListener
javax.servlet.ServletRequestListener
javax.servlet.ServletRequestAttributeListener
javax.servlet.http.HttpSessionListener
javax.servlet.http.HttpSessionAttributeListener
javax.servlet.http.HttpSessionIdListener；
九、可插拔性
1、为了给Web开发人员提供更好的可插拔性和更少的配置，可以在一个库类或框架jar包的META-INF目录中指定Web Fragment，即web-fragment.xml配置文件，它可以看成Web的逻辑分区，web-fragment.xml与web.xml包含的元素基本上都相同。
2、部署期间，Web容器会扫描WEB-INF/lib目录下jar包的META-INF/web-fragment.xml文件，并根据配置文件生成对应的组件。
3、一个Web应用可能会有一个web.xml和若干个web-fragment.xml文件，Web容器加载时会涉及顺序问题。有两种方式定义它们加载的顺序：绝对顺序，web.xml中的元素用于描述加载资源的顺序；相对顺序，web-fragment.xml中的元素用于描述web-fragment.xml之间的顺序。
十、请求分发器
1、负责把请求转发给另外一个Servlet处理，或在响应中包含另外一个Servlet的输出，RequestDispatcher接口提供了此实现机制。
2、用户可以通过ServletContext的getRequestDispatcher方法和getNamedDispatcher方法分别以路径或Servlet名称作为参数获取对应Servlet的RequestDispatcher。
3、请求分发器有include和forward两个方法。
- include方法是将目标Servlet包含到当前的Servlet中，主控制权在当前Servlet上。
- forward方法是将当前Servlet的请求转移到目标Servlet上，主控权在目标Servlet上，当前Servlet的执行终止。
十一、Web应用
1、Web应用和ServletContext接口对象是一对一的关系，ServletContext对象提供了一个Servlet和它的应用程序视图。
2、Web应用可能包括Servlet、JSP、工具类、静态文件、客户端Java Applet等。Web应用结构包括WEB-INF/web.xml文件、WEB-INF/lib/目录下存放的所有jar包、WEB-INF/classes/目录中存放的所有类、META-INF目录存放的项目的一些信息，以及其他根据具体目录存放的资源。
3、一般WEB-INF目录下的文件都不能由容器直接提供给客户端访问，但WEB-INF目录中的内容可以通过Servlet代码调用ServletContext的getResource和getResourceAsStream方法来访问，并可使用RequestDispatcher调用公开这些内容。
4、Web容器用于加载WAR文件中Servlet的类加载器必须提供getResource方法，以加载WAR文件的JAR包中包含的任何资源。
- 容器不允许Web应用程序覆盖或访问容器的实现类。
- 一个类加载器的实现必须保证部署到容器的每个Web应用，在调用Thread.currentThread.getContextClassLoader()时返回一个规定的ClassLoader实例。
- 部署的每个Web应用程序的ClassLoader实例必须是一个单独的实例。
5、服务器应该能在不重启Web容器的情况下更新一个Web应用程序，而更新Web应用程序时Web容器应该提供可靠的方法保存这些Web应用的会话。
如果调用response的sendError方法或如果Servlet产生一个异常或把错误传播给容器，容器要按照Web应用部署描述文件中定义的错误页面列表，根据状态码或异常试图返回一个匹配的错误页面。如果Web应用部署描述文件的error-page元素没有包含exception-type或error-code子元素，则错误页面使用默认的错误页面。
6、Web应用的部署描述符中可以配置欢迎文件列表。当一个Web的请求URI没有映射到一个Web资源时，可以从欢迎文件列表中按顺序匹配适合的资源返回给客户端，
如欢迎页为index.html，则http://localhost:8080/webapp请求实际变为http://localhost:8080/webapp/index.html。如果找不到对应的欢迎页，则返回404响应。
7、当一个Web应用程序部署到容器中时，在Web应用程序开始处理客户端请求之前，先执行以下步骤
- 实例化部署描述文件中元素标识的每个事件监听器的一个实例。
- 已实例化且实现了ServletContextListener接口的监听器实例，调用contextInitialized()方法。
- 实例化部署描述文件中元素标识的每个过滤器的一个实例，并调用每个过滤器实例的init()方法。
- 根据load-on-startup 元素值定义的顺序，包含元素的元素为每个Servlet实例化一个实例，并调用每个Servlet实例的init()方法。
十二、Servlet映射
1、对于请求的URL, Web容器根据最长的上下文路径匹配请求URL，匹配Servlet。
2、Servlet的路径是从整个请求URL中减去上下文和路径参数。
3、匹配规则
- Web容器尝试匹配一个精确的Servlet路径，如果匹配成功，则选择该Servlet。
- Web容器递归尝试匹配最长的路径前缀
- 如果URL最后包含扩展名
4、如．jsp, Web容器将试图匹配一个专门用于处理此扩展名的Servlet。如果前三个规则都不匹配，则匹配一个默认的Servlet
十三、部署描述文件
所有Servlet容器的Web应用程序部署描述文件需要支持以下类型的配置和部署信息
Session配置
Servlet声明
Servlet映射
应用程序生命周期监听器类
过滤器定义和过滤器映射
MIME类型映射
欢迎文件列表
错误页面
语言环境和编码映射
安全配置（包括login-config、security-constraint、security-constraint、security-role-ref和run-as）