web服務(wù)器的工作原理

1、Web 服務(wù)器的工作原理2015/02/12 | 分類： 技術(shù)架構(gòu) | 5 條評論 | 標(biāo)簽： SERVLET分享到：47Web 服務(wù)器工作原理概述很多時(shí)候我們都想知道，web 容器或 web 服務(wù)器（比如 Tomcat 或者 jboss）是怎樣工作的？它們是怎樣處理來自全世界的 http 請求的？它們在幕后做了什么動(dòng)作？JavaServlet API（例如 ServletContext，ServletRequest，ServletResponse 和 Session 這些類）在其中扮演了什么角色？這些都是 web 應(yīng)用開發(fā)者或者想成為 web 應(yīng)用開發(fā)者的人必須要知道的重要問題或概念。在這篇

2、文章里，我將會(huì)盡量給出以上某些問題的答案。請集中精神！文章章節(jié)：什么是 web 服務(wù)器、應(yīng)用服務(wù)器和 web 容器？什么是 Servlet？他們有什么作用？什么是 ServletContext？它由誰創(chuàng)建？ServletRequest 和 ServletResponse 從哪里進(jìn)入生命周期？如何管理 Session？知道 cookie 嗎？如何確保線程安全？什么是 web 服務(wù)器，應(yīng)用服務(wù)器和 web 容器？我先討論 web 服務(wù)器和應(yīng)用服務(wù)器。讓我在用一句話大概講講：“在過去它們是有區(qū)別的，但是這兩個(gè)不同的分類慢慢地合并了，而如今在大多在情況下和使用中可以把它們看成一個(gè)整體?！北疚挠?Imp

3、ortNew - 進(jìn)林 翻譯自 howtodoinjava。歡迎加入翻譯小組。轉(zhuǎn)載請見文末要求。在 Mosaic 瀏覽器（通常被認(rèn)為是第一個(gè)圖形化的 web 瀏覽器）和超鏈接內(nèi)容的初期，演變出了“web 服務(wù)器”的新概念，它通過 HTTP 協(xié)議來提供靜態(tài)頁面內(nèi)容和圖片服務(wù)。在那個(gè)時(shí)候，大多數(shù)內(nèi)容都是靜態(tài)的，并且 HTTP 1.0 只是一種傳送文件的方式。但在不久后 web 服務(wù)器提供了 CGI 功能。這意味著我們可以為每個(gè) web 請求啟動(dòng)一個(gè)進(jìn)程來產(chǎn)生動(dòng)態(tài)內(nèi)容?，F(xiàn)在，HTTP 協(xié)議已經(jīng)很成熟了并且 web 服務(wù)器變得更加復(fù)雜，擁有了像緩存、安全和 session 管理這些附加功能。隨著技術(shù)的

4、進(jìn)一步成熟，我們從 Kiva 和NetDynamics 學(xué)會(huì)了公司專屬的基于 Java 的服務(wù)器端技術(shù)。這些技術(shù)最終全都融入到我們今天依然在大多數(shù)應(yīng)用開發(fā)里使用的 JSP 中。以上是關(guān)于 web 服務(wù)器的?，F(xiàn)在我們來討論應(yīng)用服務(wù)器。在同一時(shí)期，應(yīng)用服務(wù)器已經(jīng)存在并發(fā)展很長一段時(shí)間了。一些公司為 Unix 開發(fā)了Tuxedo（面向事務(wù)的中間件）、TopEnd、Encina 等產(chǎn)品，這些產(chǎn)品都是從類似 IMS 和CICS 的主機(jī)應(yīng)用管理和監(jiān)控環(huán)境衍生而來的。大部分的這些產(chǎn)品都指定了“封閉的”產(chǎn)品專用通信協(xié)議來互連胖客戶機(jī)(“fat” client)和服務(wù)器。在 90 年代，這些傳統(tǒng)的應(yīng)用服務(wù)器產(chǎn)品

5、開始嵌入 HTTP 通信功能，剛開始要利用網(wǎng)關(guān)來實(shí)現(xiàn)。不久后它們之間的界線開始變得模糊了。同時(shí)，web 服務(wù)器越來越成熟，可以處理更高的負(fù)載、更多的并發(fā)和擁有更好的特性；應(yīng)用服務(wù)器開始添加越來越多的基于 HTTP 的通信功能。所有的這些導(dǎo)致了 web 服務(wù)器與應(yīng)用服務(wù)器的界線變得更窄了。目前，“應(yīng)用服務(wù)器”和“web 服務(wù)器”之間的界線已經(jīng)變得模糊不清了。但是人們還把這兩個(gè)術(shù)語區(qū)分開來，作為強(qiáng)調(diào)使用。當(dāng)有人說到“web 服務(wù)器”時(shí)，你通常要把它認(rèn)為是以 HTTP 為核心、web UI 為向?qū)У膽?yīng)用。當(dāng)有人說到“應(yīng)用服務(wù)器”時(shí)，你可能想到“高負(fù)載、企業(yè)級特性、事務(wù)和隊(duì)列、多通道通信（HTTP 和

6、更多的協(xié)議）”。但現(xiàn)在提供這些需求的基本上都是同一個(gè)產(chǎn)品。以上就是關(guān)于 web 服務(wù)器和應(yīng)用服務(wù)器的全部內(nèi)容?，F(xiàn)在我們來看看第三個(gè)術(shù)語，即web 容器。在 Java 方面，web 容器一般是指 Servlet 容器。Servlet 容器是與 Java Servlet 交互的web 容器的組件。web 容器負(fù)責(zé)管理 Servlet 的生命周期、把 URL 映射到特定的Servlet、確保 URL 請求擁有正確的訪問權(quán)限和更多類似的服務(wù)。綜合來看，Servlet 容器就是用來運(yùn)行你的 Servlet 和維護(hù)它的生命周期的運(yùn)行環(huán)境。什么是 Servlet？他們有什么作用？在 Java 里，Servl

7、et 使你能夠編寫根據(jù)請求動(dòng)態(tài)生成內(nèi)容的服務(wù)端組件。事實(shí)上，Servlet是一個(gè)在 javax.servlet 包里定義的接口。它為 Servlet 的生命周期聲明了三個(gè)基本方法init()、service()和 destroy()。每個(gè) Servlet 都要實(shí)現(xiàn)這些方法（在 SDK 里定義或者用戶定義）并在它們的生命周期的特定時(shí)間由服務(wù)器來調(diào)用這些方法。類加載器通過懶加載（lazy-loading）或者預(yù)加載（eager loading）自動(dòng)地把 Servlet類加載到容器里。每個(gè)請求都擁有自己的線程，而一個(gè) Servlet 對象可以同時(shí)為多個(gè)線程服務(wù)。當(dāng) Servlet 對象不再被使用時(shí)，

8、它就會(huì)被 JVM 當(dāng)做垃圾回收掉。懶加載的 Servlet預(yù)加載的 Servlet什么是 ServletContext？它由誰創(chuàng)建？當(dāng) Servlet 容器啟動(dòng)時(shí)，它會(huì)部署并加載所有的 web 應(yīng)用。當(dāng) web 應(yīng)用被加載時(shí)，Servlet 容器會(huì)一次性為每個(gè)應(yīng)用創(chuàng)建 Servlet 上下文（ServletContext）并把它保存在內(nèi)存里。Servlet 容器會(huì)處理 web 應(yīng)用的 web.xml 文件，并且一次性創(chuàng)建在 web.xml 里定義的 Servlet、Filter 和 Listener，同樣也會(huì)把它們保存在內(nèi)存里。當(dāng) Servlet 容器關(guān)閉時(shí)，它會(huì)卸載所有的 web 應(yīng)用和 S

9、ervletContext，所有的 Servlet、Filter 和 Listner 實(shí)例都會(huì)被銷毀。從 Java 文檔可知，ServletContext 定義了一組方法，Servlet 使用這些方法來與它的Servlet 容器進(jìn)行通信。例如，用來獲取文件的 MIME 類型、轉(zhuǎn)發(fā)請求或者編寫日志文件。在 web 應(yīng)用的部署文件（deployment descriptor）標(biāo)明“分布式”的情況下，web 應(yīng)用的每一個(gè)虛擬機(jī)都擁有一個(gè)上下文實(shí)例。在這種情況下，不能把 Servlet 上下文當(dāng)做共享全局信息的變量（因?yàn)樗男畔⒁呀?jīng)不具有全局性了）。可以使用外部資源來代替，比如數(shù)據(jù)庫。ServletR

10、equest 和 ServletResponse 從哪里進(jìn)入生命周期？Servlet 容器包含在 web 服務(wù)器中，web 服務(wù)器來自特定端口的 HTTP 請求，這個(gè)端口通常是 80。當(dāng)客戶端（使用 web 瀏覽器的用戶）發(fā)送一個(gè) HTTP 請求時(shí)，Servlet 容器會(huì)創(chuàng)建新的 HttpServletRequest 和 HttpServletResponse 對象，并且把它們傳遞給已經(jīng)創(chuàng)建的 Filter 和 URL 模式與請求 URL 匹配的 Servlet 實(shí)例的方法，所有的這些都使用同一個(gè)線程。request 對象提供了獲取 HTTP 請求的所有信息的入口，比如請求頭和請求實(shí)體。res

11、ponse 對象提供了控制和發(fā)送 HTTP 響應(yīng)的便利方法，比如設(shè)置響應(yīng)頭和響應(yīng)實(shí)體（通常是 JSP 生成的 HTML 內(nèi)容）。當(dāng) HTTP 響應(yīng)被提交并結(jié)束后，request 和response 對象都會(huì)被銷毀。如何管理 Session？知道 cookie 嗎？當(dāng)客戶端第一次訪問 web 應(yīng)用或者第一次使用 request.getSession()獲取 HttpSession時(shí)，Servlet 容器會(huì)創(chuàng)建 Session，生成一個(gè) long 類型的唯一 ID（你可以使用session.getId()獲取它）并把它保存在服務(wù)器的內(nèi)存里。Servlet 容器同樣會(huì)在 HTTP 響應(yīng)里設(shè)置一個(gè) C

12、ookie，cookie 的名是 JSESSIONID 并且 cookie 的值是 session 的唯一ID。根據(jù) HTTP cookie 規(guī)范（正規(guī)的 web 瀏覽器和 web 服務(wù)器必須遵守的約定），在cookie 的有效期間，客戶端（web 瀏覽器）之后的請求都要把這個(gè) cookie 返回給服務(wù)器。Servlet 容器會(huì)利用帶有名為 JSESSIONID 的 cookie 檢測每一個(gè)到來的 HTTP 請求頭，并使用 cookie 的值從服務(wù)器內(nèi)容里獲取相關(guān)的 HttpSession。HttpSession 會(huì)一直存活著，除非超過一段時(shí)間沒使用。你可以在 web.xml 里設(shè)定這個(gè)時(shí)間段

13、，默認(rèn)時(shí)間段是 30 分鐘。因此，如果客戶端已經(jīng)超過 30 分鐘沒有訪問 web 應(yīng)用的話，Servlet 容器就會(huì)銷毀 Session。之后的每一個(gè)請求，即使帶有特定的 cookie，都再也不會(huì)訪問到同一個(gè) Session 了。servletcontainer 會(huì)創(chuàng)建一個(gè)新的 Session?，F(xiàn)有的 Session新的 Session另外，在客戶端的 session cookie 擁有一個(gè)默認(rèn)的存活時(shí)間，這個(gè)時(shí)間與瀏覽器的運(yùn)行時(shí)間相同。因此，當(dāng)用戶關(guān)閉瀏覽器后（所有的標(biāo)簽或者窗口），客戶端的 Session 就會(huì)被銷毀。重新打開瀏覽器后，與之前的 Session 關(guān)聯(lián)的 cookie 就再也

14、不會(huì)被發(fā)送出去了。再次使用 request.getSession()會(huì)返回一個(gè)全新的 HttpSession 并且使用一個(gè)全新的session ID 來設(shè)置 cookie。如何確保線程安全?你現(xiàn)在應(yīng)該已經(jīng)知道所有的請求都在共享 Servlet 和 Filter。這是 Java 的一個(gè)很棒的特性，它是多線程的并且不同的線程（即 HTTP 請求）可以使用同一個(gè)實(shí)例。否則，對每一個(gè)請求都重新創(chuàng)建一個(gè)實(shí)體會(huì)耗費(fèi)很多的資源。你同樣要知道，你不應(yīng)該使用 Servlet 或者 Filter 的實(shí)例變量來存放任何的請求或者會(huì)話范圍內(nèi)的數(shù)據(jù)。這些數(shù)據(jù)會(huì)被其他 Session 的所有請求共享。這是非線程安全的！下面的例子說明了這個(gè)問題：public class MyServlet extends HttpServlet 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 private Object thisIsNOTThreadSafe; /Dont to this protected void doGet(HttpServletRequest re