servlets的运行原理

原文 标签 IT工具网 java

How do servlets work? Instantiation, shared variables and multithreading

问题:

假设,我有一个web服务器可以支持无数的servlets,对于通过这些servlets的信息,我正在获取这些servlets的上下文环境,并设置session变量。 现在,如果有两个或者更多的user用户发送请求到这个服务器,session变量会发生什么变化?session对于所有的user是公共的还是不同的user拥有不同的session。如果用户彼此之间的session是不同的,那么服务器怎么区分辨别不同的用户呢? 另外一些相似的问题,如果有N个用户访问一个具体的servlets,那么这个servlets是只在第一个用户第一次访问的时候实例化,还是为每一个用户各自实例化呢?

答案:

ServletContext

当servletcontainer(像tomcat)启动的时候,它会部署和加载所有的webapplications,当一个webapplication加载完成后,servletcontainer就会创建一个ServletContext,并且保存在服务器的内存中。这个webapp的web.xml会被解析,web.xml中的每个<servlet>, <filter> and <listener>或者通过注解@WebServlet, @WebFilter and @WebListener,都会被创建一次并且也保存在服务器的内存中。对于所有filter,init()方法会被直接触发,当servletcontainer关闭的时候,它会unload所有的webapplications,触发所有实例化的servlets和filters的destroy()方法,最后,servletcontext和所有的servlets,filter和listener实例都会被销毁。

HttpServletRequest and HttpServletResponse

servletcontainer 是附属于webserver的,而这个webserver会持续监听一个目标端口的HTTP request请求,这个端口在开发中经常会被设置成8080,而在生产环境会被设置成80。当一个客户端(比如用户的浏览器)发送一个HTTP request,servletcontainer就会创建新的HttpServletRequest对象和HttpServletResponse对象。。。。

在有filter的情况下,doFilter()方法会被触发。当代码调用chain.doFilter(request, response)时候,请求会经过下一个过滤器filter,如果没有了过滤器,会到达servlet。在servlets的情况下,service()触发,然后根据request.getMethod()确定执行doGet()还是doPost(),如果当前servlet找不到请求的方法,返回405error。

request对象提供了HTTP请求所有的信息,比如request headers和request body,response对象提供了控制和发送HTTP响应的的能力,并且以你想要的方式,比如设置headers和body。当HTTP响应结束,请求和响应对象会被销毁(实际上,大多数container将会清洗到这些对象的状态然后回收这些事例以重新利用)

httpSession

当客户端第一次访问webapp或者通过request.getSession()方法第一次获取httpSession ,servletcontainer 将会创建一个新的HttpSession 对象,产生一个长的唯一的ID标记session(可以通过session.getId()),并且将这个session存储在server内存中。servletcontainer 同时会在HTTP response的Header中设置Set-Cookiecookie值,其中cookie name为JSESSIONID,cookie value为唯一的长ID值。

在接下来的连续请求中,客户端浏览器都要cookie通过header带回,然后servletcontainer 会根据cookie中的JSESSIONID 值,获得server内存中的对应的httpSession。

只要没超过<session-timeout>设定的值,httpSession对象会一直存在,<session-timeout>大小可以在web.xml中设定,默认是30分钟。所以如果连续30分钟之内客户端不再访问webapp,servletcontainer就会销毁对应的session。接下来的request请求即使cookies依旧存在,但是却不再有对应的session了。servletcontainer 会创建新的session。

另外一方面,session cookie在浏览器端有默认的生命时长,就是只要浏览器一直在运行,所以当浏览器关闭,浏览器端的cookie会被销毁。

总结

  • 只要webapp存在,ServletContext 一定会存在。并且ServletContext 是被所有session和request共享的。
  • 只要客户端用同一个浏览器和webapp交互并且该session没有在服务端超时,HttpSession 就会一直存在。并且在同一个会话中所有请求都是共享的。
  • 只有当完整的response响应到达,HttpServletRequest 和 HttpServletResponse才不再存活,并且不被共享。
  • 只要webapp存在,servlet、filter和listener就会存在。他们被所有请求和会话共享。
  • 只要问题中的对象存在,任何设置在ServletContext, HttpServletRequest 和 HttpSession中的属性就会存在。

线程安全

就是说,你主要关注的是线程安全性。你应该了解到,servlets和filter是被所有请求共享的。这正是Java的美妙之处,它的多线程和不同的线程可以充分利用同样的实例instance,否则对于每一个request请求都要重复创建和调用init()和destroy()开销太大。

但是你也应该注意到,你不应该把任何请求或会话作用域的数据作为一个servlet或过滤器的实例变量。这样会被其他会话的请求共享,并且那是线程不安全的!下面的例子阐明的这点:

public class ExampleServlet extends HttpServlet {

    private Object thisIsNOTThreadSafe;

    protected void doGet(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response) throws ServletException, IOException {
        Object thisIsThreadSafe;

        thisIsNOTThreadSafe = request.getParameter("foo"); // BAD!! Shared among all requests!
        thisIsThreadSafe = request.getParameter("foo"); // OK, this is thread safe.
    } 
}

stackoverflow链接:

http://stackoverflow.com/questions/3106452/how-do-servlets-work-instantiation-shared-variables-and-multithreading

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