Java Servlet[编辑 | 编辑源代码]

介绍[编辑 | 编辑源代码]

Java Servlet 是运行在Web服务器或应用服务器上的Java程序，用于扩展服务器的功能，动态生成Web内容。Servlet是Java EE（现Jakarta EE）规范的核心组件，主要用于处理HTTP请求（如GET、POST）并返回响应（如HTML、JSON）。与传统的CGI（Common Gateway Interface）相比，Servlet具有更高的性能和可移植性，因为它们在服务器启动时加载并常驻内存，无需为每个请求创建新进程。

核心特点[编辑 | 编辑源代码]

平台无关性：基于Java编写，可在任何支持Java的服务器上运行。
高效性：多线程处理请求，资源消耗低于CGI。
生命周期管理：通过init()、service()、destroy()方法控制。
集成性：与JSP、JDBC等技术无缝协作。

生命周期[编辑 | 编辑源代码]

Servlet生命周期由容器（如Tomcat）管理，分为三个阶段：

1. 初始化：容器调用init()方法，加载配置（如@WebServlet注解或web.xml）。 2. 请求处理：对每个请求，容器调用service()方法，后者根据请求类型（GET/POST）分发给doGet()或doPost()。 3. 销毁：容器关闭时调用destroy()释放资源。

代码示例[编辑 | 编辑源代码]

以下是一个简单的Servlet实现，返回"Hello World"：

import jakarta.servlet.*;
import jakarta.servlet.http.*;
import java.io.*;

@WebServlet("/hello")
public class HelloServlet extends HttpServlet {
    @Override
    protected void doGet(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response) 
            throws ServletException, IOException {
        response.setContentType("text/html");
        PrintWriter out = response.getWriter();
        out.println("<html><body>");
        out.println("<h1>Hello World!</h1>");
        out.println("</body></html>");
    }
}

输入与输出[编辑 | 编辑源代码]

请求：用户访问http://localhost:8080/your-app/hello
响应：浏览器显示HTML页面，标题为"Hello World!"。

实际应用场景[编辑 | 编辑源代码]

用户登录系统[编辑 | 编辑源代码]

Servlet常与HTML表单结合处理用户输入。例如，处理登录请求：

@WebServlet("/login")
public class LoginServlet extends HttpServlet {
    @Override
    protected void doPost(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response) 
            throws ServletException, IOException {
        String username = request.getParameter("username");
        String password = request.getParameter("password");
        
        if ("admin".equals(username) && "1234".equals(password)) {
            response.sendRedirect("welcome.jsp");
        } else {
            response.sendRedirect("error.html");
        }
    }
}

配合JSP使用[编辑 | 编辑源代码]

Servlet处理逻辑，JSP负责视图渲染，遵循MVC模式：

高级特性[编辑 | 编辑源代码]

过滤器（Filter）[编辑 | 编辑源代码]

在请求到达Servlet前预处理数据（如日志记录、权限检查）：

@WebFilter("/*")
public class LogFilter implements Filter {
    public void doFilter(ServletRequest request, ServletResponse response, FilterChain chain)
            throws IOException, ServletException {
        System.out.println("Request URI: " + ((HttpServletRequest)request).getRequestURI());
        chain.doFilter(request, response); // 传递给下一个过滤器或Servlet
    }
}

异步处理[编辑 | 编辑源代码]

处理长时间任务时不阻塞线程：

@WebServlet(urlPatterns="/async", asyncSupported=true)
public class AsyncServlet extends HttpServlet {
    @Override
    protected void doGet(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response) {
        AsyncContext asyncCtx = request.startAsync();
        asyncCtx.start(() -> {
            // 模拟耗时操作
            try { Thread.sleep(5000); } catch (InterruptedException e) {}
            asyncCtx.getResponse().getWriter().write("Async Complete");
            asyncCtx.complete();
        });
    }
}

数学公式示例[编辑 | 编辑源代码]

Servlet吞吐量计算（假设每秒请求数为 $λ$ ，平均处理时间为 $μ$ 秒）： $Throughput = \frac{λ}{1 + λ \cdot μ}$

总结[编辑 | 编辑源代码]

Java Servlet是构建动态Web应用的基石，适合从简单页面到复杂企业级系统。初学者应掌握生命周期和HTTP方法处理，进阶用户可探索过滤器、异步处理等高级特性。