Servlet生命周期（一）  

 

servlet规范定义的Servlet 生命周期

servlet有良好的生存期的定义，包括如何加载、实例化、初始化、处理客户端请求以及如何被移除。这个生存期由javax.servlet.Servlet接口的init,service和destroy方法表达。
1、加载和实例化
容器负责加载和实例化一个servlet。实例化和加载可以发生在引擎启动的时候，也可以推迟到容器需要该servlet为客户请求服务的时候。
首先容器必须先定位servlet类，在必要的情况下，容器使用通常的Java类加载工具加载该servlet，可能是从本机文件系统，也可以是从远程文件系统甚至其它的网络服务。容器加载servlet类以后，它会实例化该类的一个实例。需要注意的是可能会实例化多个实例，例如一个servlet类因为有不同的初始参数而有多个定义，或者servlet实现SingleThreadModel而导致容器为之生成一个实例池。

2、初始化
servlet加载并实例化后，容器必须在它能够处理客户端请求前初始化它。初始化的过程主要是读取永久的配置信息，昂贵资源（例如JDBC连接）以及其它仅仅需要执行一次的任务。通过调用它的init方法并给它传递唯一的一个（每个servlet定义一个）ServletConfig对象完成这个过程。给它传递的这个配置对象允许servlet访问容器的配置信息中的名称－值对（name-value）初始化参数。这个配置对象同时给servlet提供了访问实现了ServletContext接口的具体对象的方法，该对象描述了servlet的运行环境。
    2.1初始化的错误处理
    在初始化期间，servlet实例可能通过抛出UnavailableException 或者 ServletException异常表明它不能进行有效服务。如果一个servlet抛出一个这样的异常，它将不会被置入有效服务并且应该被容器立即释放。在此情况下destroy方法不会被调用因为初始化没有成功完成。在失败的实例被释放后，容器可能在任何时候实例化一个新的实例，对这个规则的唯一例外是如果失败的servlet抛出的异常是UnavailableException并且该异常指出了最小的无效时间，那么容器就会至少等待该时间指明的时限才会重新试图创建一个新的实例。
    2.2、工具因素
    当工具（注：根据笔者的理解，这个工具可能是应用服务器的某些检查工具，通常是验证应用的合法性和完整性）加载和内省（introspect）一个web应用时，它可能加载和内省该应用中的类，这个行为将触发那些类的静态初始方法被执行，因此，开发者不能假定只要当servlet的init方法被调用后它才处于活动容器运行状态（active container runtime）。作为一个例子，这意味着servlet不能在它的静态（类）初始化方法被调用时试图建立数据库连接或者连接EJB容器。

3、处理请求
在servlet被适当地初始化后，容器就可以使用它去处理请求了。每一个请求由ServletRequest类型的对象代表，而servlet使用ServletResponse回应该请求。这些对象被作为service方法的参数传递给servlet。在HTTP请求的情况下，容器必须提供代表请求和回应的HttpServletRequest和HttpServletResponse的具体实现。需要注意的是容器可能会创建一个servlet实例并将之放入等待服务的状态，但是这个实例在它的生存期中可能根本没有处理过任何请求。
    3.1、多线程问题
    容器可能同时将多个客户端的请求发送给一个实例的service方法，这也就意味着开发者必须确保编写的servlet可以处理并发问题。如果开发者想防止这种缺省的行为，那么他可以让他编写的servlet实现SingleThreadModel。实现这个类可以保证一次只会有一个线程在执行service方法并且一次性执行完。容器可以通过将请求排队或者维护一个servlet实例池满足这一点。如果servlet是分布式应用的一部分，那么，那么容器可能在该应用分布的每个JVM中都维护一个实例池。如果开发者使用synchronized关键字定义service方法(或者是doGet和doPost)，容器将排队处理请求，这是由底层的java运行时系统要求的。我们强烈推荐开发者不要同步service方法或者HTTPServlet的诸如doGet和doPost这样的服务方法。
    3.2、处理请求中的异常
    servlet在对请求进行服务的时候有可能抛出ServletException或者UnavailableException异常。ServletException表明在处理请求的过程中发生了错误容器应该使用合适的方法清除该请求。UnavailableException表明servlet不能对请求进行处理，可能是暂时的，也可能是永久的。如果UnavailableException指明是永久性的，那么容器必须将servlet从服务中移除，调用它的destroy方法并释放它的实例。如果指明是暂时的，那么容器可以选择在异常信息里面指明的这个暂时无法服务的时间段里面不向它发送任何请求。在这个时间段里面被被拒绝的请求必须使用SERVICE_UNAVAILABLE (503)返回状态进行响应并且应该携带稍后重试（Retry-After）的响应头表明不能服务只是暂时的。容器也可以选择不对暂时性和永久性的不可用进行区分而全部当作永久性的并移除抛出异常的servlet。
    3.3线程安全
    开发者应该注意容器实现的请求和响应对象（注：即容器实现的HttpServletRequest和HttpServletResponese）没有被保证是线程安全的，这就意味着他们只能在请求处理线程的范围内被使用，这些对象不能被其它执行线程所引用，因为引用的行为是不确定的。

4、服务结束
容器没有被要求将一个加载的servlet保存多长时间，因此一个servlet实例可能只在容器中存活了几毫秒，当然也可能是其它更长的任意时间（但是肯定会短于容器的生存期）
当容器决定将之移除时（原因可能是保存内存资源或者自己被关闭），那么它必须允许servlet释放它正在使用的任何资源并保存任何永久状态（这个过程通过调用destroy方法达到）。容器在能够调用destroy方法前，它必须允许那些正在service方法中执行的线程执行完或者在服务器定义的一段时间内执行（这个时间段在容器调用destroy之前）。一旦destroy方法被调用，容器就不会再向该实例发送任何请求。如果容器需要再使用该servlet，它必须创建新的实例。destroy方法完成后，容器必须释放servlet实例以便它能够被垃圾回收。

Servlet生命周期（二）  

 

       Servlet的生命周期定义了一个Servlet如何被加载、初始化，以及它怎样接收请求、响应请求、提供服务。

　　在代码中，Servlet生命周期由接口javax.servlet.Servlet定义。所有的Java Servlet 必须直接或间接地实现javax.servlet.Servlet接口，这样才能在Servlet Engine上运行。Servlet Engine提供network Service，响应MIME request，运行Servlet Container。 javax.servlet.Servlet接口定义了一些方法，在Servlet 的生命周期中，这些方法会在特定时间按照一定的顺序被调用。如下图所示。

　　

　　                                                  Servlet的生命周期

　　Servlet 如何被加载（Load）、被实例化（Instantiated）

　　Servlet Engine 负责实例化和加载Servlet，这个过程可以在Servlet Engine 加载时执行，可以在Servlet 响应请求时执行，也可以在两者之间的任何时候执行。

　　Servlet如何被初始化（Initialized）

　　Servlet Engine 加载好Servlet 后，必须要初始化它。初始化时Servlet 可以从数据库里读取初始数据，建立JDBC Connection，或者建立对其他有价值的资源的引用。

　　在初始化阶段，Init( )方法被调用。这个方法在javax.servlet.Serlet接口中定义。Init( )方法以一个Servlet 配置文件（ServletConfig 型）为参数。Servlet configuration 对象由Servlet Engine 实现，可以让Servlet 从中读取一些name-value对的参数值。ServletConfig对象还可以让Servlet接受一个Servlet Context对象。

　　Servlet 如何处理请求

　　Servlet 被初始化以后，就处于能响应请求的就绪状态。每个对Servlet 的请求由一个Servlet Request 对象代表。Servlet 给客户端的响应由一个Servlet Response对象代表。当客户端有一个请求时，Servlet Engine 将ServletRequest 和ServletResponse对象都转发给Servlet，这两个对象以参数的形式传给Service方法。这个方法由javax.servlet.Servlet定义并由具体的Servlet 实现。

　　Servlet还可以实现 ServletRequest 和ServletResponse接口。ServletRequest接口可以让Servlet 获取客户端请求中的参数，如form data、request信息、协议类型，等等。Servlet 可以从ServletInputStream流中读取request 数据。ServletResponse接口允许Servlet设置response headers和status codes。实现这个接口可以使Servlet能访问ServletOutputStream流用来向客户端返回数据。

　　Servlet如何被释放

　　Servlet Engine 没有必要在Servlet 生命周期的每一段时间内都保持Servlet的状态。Servlet Engine可以随时随意使用或释放Servlet。因此，你不能依赖Servlet class或其成员存储信息。当Servlet Engine判断一个Servlet应当被释放时（比如说Engine准备Shut down 或需要回收资源），Engine必须让Servlet 能释放其正在使用的任何资源，并保存持续性的状态信息。这些可以通过调用Servlet的destroy方法实现。 在Servlet Engine 释放一个Servlet 以前，必须让其完成当前实例的service方法或是等到timeout（如果Engine定义了timeout）。当Engine释放一个Servlet以后，Engine将不能再将请求转发给它，Engine必须彻底释放该Servlet并将其标明为可回收的（给garbage collection）。

　　在Servlet API中最重要的是Servlet interface。所有的Servlets执行这个interface的方式有很多种：或者是直接的，或者通过extending这个class执行它，如 HttpServlet。这个Servlet interface 提供并安排Servlet与客户端联系的方法。Servlet 编写者可以在他们开发Servlet程序时提供更多一些或所有这样的方法。

　　当一个Servlet接收来自客户端的调用请求时，它接收两个对象：一个是ServletRequest，另外一个是ServletResponse。这个ServletRequest class 概括从客户端到服务器之间的联系，而 ServletResponse class 概括从Servlet返回客户端的联系。

　　ServletRequest interface 可以获取到这样一些信息，如由客户端传送的参数名称，客户端正在使用的协议，产生请求并且接收请求的服务器远端主机名。它也提供获取数据流的Servlet、ServletInputStream，这些数据是客户端引用中使用HTTP POST和PUT方法递交的。一个ServletRequest的子类可以让Servlet获取更多的协议特性数据。

　　例如，HttpServletRequest 包含获取HTTP-specific头部信息的方法。ServletResponse interface 给出相应客户端的Servlet方法。它允许Servlet设置内容长度和回应的MIME类型，并且提供输出流ServletOutputStream，通过编写者可以发回相应数据。ServletResponse子类可以给出更多protocol-specific容量的信息。例如，HttpServletResponse 包含允许Servlet操作HTTP-specific头部信息的方法。