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Servlet规范简介——web框架是如何注入到Servlet中的

作者:未知 来源:月光软件站 加入时间:2005-2-28 月光软件站

 

引言

Web框架一般是通过一个Servlet提供统一的请求入口,将指定的资源映射到这个servlet,在这个servlet中进行框架的初始化配置,访问Web页面中的数据,进行逻辑处理后,将结果数据与的表现层相融合并展现给用户。WEB框架想要在符合Servlet规范的容器中运行,同样也要符合Servlet规范。

将一个WEB框架注入到一个servlet中,主要涉及到Servlet规范中以下部分:

Ø         部署描述符

Ø         映射请求到Servlet

Ø         Servlet生存周期

Ø         请求分发

 Servlet相关技术规范简介

部署描述符

部署描述符就是位于WEB应用程序的/WEB-INF目录下的web.xmlXML文件,是WEB应用程序不可分割的部分,管理着WEB应用程序的配置。部署描述符在应用程序开发人员,应用程序组装人员,应用程序部署人员之间传递WEB应用程序的元素和配置信息。

WEB应用程序的部署描描述符中以下类型的配置和部署信息是所有的servlet容器必须支持的:

Ø         ServletContext初始化参数

Ø         Session配置

Ø        Servlet声明

Ø        Servlet映射

Ø        应用程序生存周期监听器

Ø         Filter的定义和映射

Ø         MIME类型的映射

Ø        欢迎文件列表

Ø        错误文件列表

出现在部署描述符中的安全信息可以不被支持,除非这个Servlet容器是J2EE规范实现的一部分。

所有正确的WEB应用程序部署描述符(Servlet2.3规范)必须包含下面的DOCTYPE声明:

<!DOCTYPE web-app PUBLIC "-//Sun Microsystems, Inc.//DTD Web

Application 2.3//EN" "http://java.sun.com/dtd/web-app_2_3.dtd">

 

下面说明在部署描述符中是如何进行Servlet声明和映射的,这个DTD的全部内容可以在下面这个地址获得:

http://java.sun.com/dtd/web-app_2_3.dtd

在这个DTD中有关Servlet声明和映射和映射的部分如下:

<!--

The servlet element contains the declarative data of a

servlet. If a jsp-file is specified and the load-on-startup element

is present, then the JSP should be precompiled and loaded.

Used in: web-app

-->

<!ELEMENT servlet (icon?, servlet-name, display-name?, description?,

(servlet-class|jsp-file), init-param*, load-on-startup?, runas?,

security-role-ref*)>

<!--

The servlet-class element contains the fully qualified class name

of the servlet.

Used in: servlet

-->

<!ELEMENT servlet-class (#PCDATA)>

<!--

The servlet-mapping element defines a mapping between a servlet

and a url pattern

Used in: web-app

-->

<!ELEMENT servlet-mapping (servlet-name, url-pattern)>

<!--

The servlet-name element contains the canonical name of the

servlet. Each servlet name is unique within the web application.

Used in: filter-mapping, servlet, servlet-mapping

-->

<!ELEMENT servlet-name (#PCDATA)>

根据以上DTD,一个典型的Servlet的声明的格式如下:

<servlet>

<servlet-name>catalog</servlet-name>

<servlet-class>com.mycorp.CatalogServlet</servlet-class>

<init-param>

<param-name>catalog</param-name>

<param-value>Spring</param-value>

</init-param>

</servlet>

一个典型的Servlet映射如下:

<servlet-mapping>

<servlet-name>catalog</servlet-name>

<url-pattern>/catalog/*</url-pattern>

</servlet-mapping>

 

通过上面的方法,我们就声明了一个名称为catalogServlet,它的实现类为com.mycorp.CatalogServlet,并且带有一个catalog参数,参数值为Spring,所有向/catalog/*的请求都被映射到名称为catalogServlet

 

映射请求到Servlet

收到一个请求后,WEB容器要确定转到哪一个WEB应用程序。被选择的应用程序的最长的上下文路径必须和请求的URL开始部分匹配。URL匹配的部分是映射到Servlet的上下文路径。

WEB容器下一步必须按照下面的程序定位处理请求的Servlet

用来映射到Servlet的路径是请求对象的URL减去上下文的路径。下面的URL路径映射规则按顺序执行,容器选择第一个成功的匹配并且不在进行下一个匹配:

Ø        容器试着对请求的路径和Servlet的路径进行精确匹配,如果匹配成功则选择这个Servlet

Ø        容器会循环的去试着匹配最长的路径前缀:把’/’当作路径分隔符,按照路径树逐级递减的完成,选择最长匹配的Servlet

Ø        如果这个URL路径的最后有扩展名(比如.jsp,Servlet容器会试着匹配处理这个扩展名的Servlet

Ø        如果前面的没有与前面三条规则相匹配的Servlet,容器会试着为资源请求提供适当的资源,如果有“默认”的Servlet定义给这个应用程序,那么这个Servlet会被使用。

 

容器必须使用一个大小写敏感的匹配方式。

在部署描述符中,用下面的语法定义映射:

Ø        一个以’/’开始并且以’/*’结束的字符串用来映射路径。

Ø        一个以’*.’为前缀的字符串用来映射扩展名。

Ø        一个只包含’/’的字符串指示着这个应用程序“默认”的Servlet,在这种情况下,servlet的路径是请求的URI减去上下文路径,并且这个路径是null

Ø        所有其他的字符只用来精确匹配。

如果容器内置JSP容器,那么*.jsp被映射到这个容器,并允许JSP页面在需要的时候被执行。这种映射叫做隐含映射。如果WEB应用程序中定义了*.jsp的映射,那么这个映射有比隐含映射高的优先级。

WEB容器允许显式的声明隐含映射以获得优先级,例如,*.shtml的隐含映射可以在服务器上被映射为包含功能。

映射实例:

path pattern

servlet

/foo/bar/*

servlet1

/baz/*

servlet2

/catalog

servlet3

*.bop

servlet4

下面是实际请求映射的结果

incoming path

servlet handling request

/foo/bar/index.html

servlet1

/foo/bar/index.bop

servlet1

/baz

servlet2

/baz/index.html

servlet2

/catalog

servlet3

/catalog/index.html

“default” servlet

/catalog/racecar.bop

servlet4

/index.bop

servlet4

请注意/catalog/index.html /catalog/racecar.bop这两种情况,因为是精确匹配,所以并没有映射到处理/catalogservlet

 

Servlet生存周期

在介绍Servlet的生存周期之前需要先介绍一下javax.servlet.Servlet接口。所有的Servlet必须实现或者间接实现这个借口,我们通常可以通过继承javax.servlet.GenericServlet或者javax.servlet.http.HttpServlet.类来实现这个接口。

这个接口中定义了下面5种方法:

public void init(ServletConfig config);

public ServletConfig getServletConfig();

public void service(ServletRequest req, ServletResponse res);

public String getServletInfo();

public void destroy() ;

 

init()方法

init方法在容器器装入Servlet 时执行,Servlet容器在实例化后只调用一次init方法, init方法必须在servlet接收到任何请求之前完成。

这个方法通常用来进行一些资源的管理和初始化,如从配置文件读取配置数据,读取初始化参数,初始化缓冲迟等一次性的操作。

getServletConfig()方法

GetServletConfig方法返回一个 ServletConfig 对象,该对象用来返回这个Servlet的初始化信息和启动参数。返回的是传递到init方法ServletConfig

Service()方法

Service方法是应用程序逻辑的进入点,是servlet方法的核心,WEB容器调用这个方法来响应进入的请求,只有servlet成功被init()方法初始化后,Service方法才会被调用。

getServletInfo()方法

这个方法返回一个字符串对象,提供有关servlet 的信息,如作者、版本等。

destroy()方法

destroy方法在容器移除Servlet 时执行,同样只执行一次。这个方法会在所有的线程的service()方法执行完成或者超时后执行,调用这个方法后,容器不会再调用这个servlet的方法,也就是说容器不再把请求发送给这个Servlet      这个方法给servlet释放占用的资源的机会,通常用来执行一些清理任务。

 

这个接口定义了初始化一个servlet,服务请求和从容器中移除servlet的方法。他们按照下面的顺序执行:

1.         servlet被实例化后,用init方法进行初始化

2.         客户端的任何请求都调用service方法

3.         servlet被移除服务,调用destroy方法销毁

servlet的生存周期如下图:
 

请求分发

请求分发可以让一个Servlet把请求分配到另外一个资源,RequestDispatcher接口提供了实现他的机制。可以通过下面两种方式从ServletContext中获得一个实现了RequestDispatcher接口的对象:

• getRequestDispatcher

• getNamedDispatcher

getRequestDispatcher方法接受一个指向目标资源的URL路径

RequestDispatcher rd = getServletContext().getRequestDispatcher(“/catalog”);

 

 

getNamedDispatcher方法接受一个Servlet名称参数,这个名称是在部署描述符中<servlet-name>元素指定的那个名称。

RequestDispatcher rd = getServletContext().getNamedDispatcher (“catalog”);

 

 

RequestDispatcher接口有两个方法,允许你在调用的servlet完成初步处理后把请求响应分配到另外一个资源,

forward()方法:

public void forward(ServletRequest request, ServletReponse reponse) throws SwerletException,IOException

forward方法上让你把请求转发到另外的Servlet或者jsp或者html等资源,由这个资源接下来负责响应。如:

RequestDispatcher rd = getServletContext().getRequestDispatcher(“/catalog”);

rd. forward(request,response);

 

include()方法:

public void include (ServletRequest request, ServletReponse reponse) throws SwerletException,IOException

include方法让你的Servlet响应中包含另外一个资源生成内容

RequestDispatcher rd = getServletContext().getRequestDispatcher(“/catalog”);

rd. include(request,response);

 

 

结合WebWork的具体分析

WebWork是由OpenSymphony组织开发实现MVC模式的J2EE Web框架。在介绍完servlet规范的相关内容后,我们看看WebWork是如何注入到一个Servlet中的,假设我们有一个上下文环境为“/WebWorkdDemo”的WEB应用。

部署描述符

在部署描述符中,我们需要进行如下配置:

<servlet>

<servlet-name>webwork</servlet-name>

<servlet-class>com.opensymphony.webwork.dispatcher.ServletDispatcher</servlet-class>

</servlet>

……

<servlet-mapping>

<servlet-name>webwork</servlet-name>

<url-pattern>*.action</url-pattern>

</servlet-mapping>

我们声明了一个名为webworkServlet*.action到这个Servlet的映射,这个Servlet就是webwork中的controller,担任MVC框架中非常重要的控制器角色。

映射请求到Servlet

XWork的配置文件xwork.xml中有如下片段:

<action name="demo" class=" webworkapp.DemoAction">

    <result name="success" type="dispatcher">

       <param name="location">/demo.jsp</param>

    </result>

</action>

这样我们由http://localhost:8080/WebWorkDemo/demo.action这个URL向服务器发出请求时,WEB容器首先确定转到哪一个WEB应用程序,容器将请求URL和上下文环境进行匹配后知道将转到/WebWorkdDemo这个WEB应用。

接下来容器会在/WebWorkdDemo这个应用的部署描述符中进行查找处理这个请求的servlet,根据后缀*.action找到名称为webwork这个Servlet,这样根据部署描述符,这个请求被映射到webwork中的controller组件com.opensymphony.webwork.dispatcher.ServletDispatcher来处理。这个担任控制器组件的Servlet在他的service()方法中在根据请求的路径解析出对应的action来进行处理。

通过上面的的处理,实现了将web请求转到了webwork中的控制器ServletDispatcher。不止是webwork,实现MVCweb框架都需要进行类似的处理来将web请求转入到自己的controller.以便进行进一步的处理。

Servlet生存周期

ServletDispatcher这个Servlet的存周期可以如下:

1)      在服务器启动的时候,容器首先实例化ServletDispatcher

2)        实例化完成后,将调用init()方法,在init方法中执行了以下操作:

Ø         初始化Velocity引擎

Ø         检查是否支持配置文件重新载入功能。如果支持,每个request请求都将重新装载xwork.xml配置文件,在开发时非常方便。

Ø         设置一些文件上传的信息,比如:上传临时目录,上传的最大字节等。

3)      每次请求都调用service()方法,service方法中执行了以下方法

Ø         通过request请求取得action的命名空间

Ø         根据servlet请求的Path,解析出要调用该请求的Action的名字(actionName

Ø         创建Action上下文(extraContext),遍历HttpServletRequestHttpSessionServletContext 中的数据,并将其复制到WebworkMap实现中,至此之后,所有数据操作均在此Map结构中进行,从而将内部结构与Servlet API相分离。

Ø         以上述信息作为参数,调用ActionProxyFactory创建对应的ActionProxy实例。ActionProxyFactory 将根据Xwork 配置文件(xwork.xml)中的设定,创建ActionProxy实例,ActionProxy中包含了Action的配置信息(包括Action名称,对应实现类等等)。

Ø         执行proxyexecute()方法

4)      容器移除Servlet 时执行destroy(),在ServletDispatcher这个Servlet中并没有重写destroy方法,在移除Servlet时,将什么也不做。

请求分发

WebWork提供了多种活灵活视图展现方式,例如还是我们上面在xwork.xml中的配置:

<action name="demo" class=" webworkapp.DemoAction">

    <result name="success" type="dispatcher">

       <param name="location">/demo.jsp</param>

    </result>

</action>

根据以上配置当DemoAction的返回值为"success"时的处理类型为"dispatcher",当resulttype"dispatcher"时,通过javax.servlet.RequestDispatcherforward()include()方法将处理结果和表现层融合后展现给用户

我们可以看看WebWork提供的dispatcher类型Result Type的实现类com.opensymphony .webwork.dispatcher.ServletDispatcherResult中的代码片断:

  HttpServletRequest request = ServletActionContext.getRequest();

  HttpServletResponse response = ServletActionContext.getResponse();

  RequestDispatcher dispatcher = request.getRequestDispatcher(finalLocation);

 

  if (dispatcher == null) {

    response.sendError(404, "result '" + finalLocation + "' not found");  

    return;

  }

 

  if (!response.isCommitted() && (request.getAttribute("javax.servlet.include.servlet_path") == null)) {

    request.setAttribute("webwork.view_uri", finalLocation);

    request.setAttribute("webwork.request_uri", request.getRequestURI());

   

    dispatcher.forward(request, response);

  } else {

    dispatcher.include(request, response);

  }

ServletDispatcherResult类的从ServletActionContex中得到HttpServletRequestHttpServletResponse,然后调用request.getRequestDispatcher(finalLocation)方法得到一个RequestDispatcher实例,如果返回的是null,则输出404页面未找到的错误,否则将调用dispatcher.forward(request, response)或者dispatcher.include(request, response)进行请求分发,将处理结果和表现层融合后展现给用户。

 

结束语

       通过以上的介绍,我们对web框架是如何注入到servlet中有了简单的了解,如果想更深入的研究,可以阅读Servlet规范以及一些成熟框架的源码。

 

                                        written by 绝对零度

                                              email:hongjunshi@gmail.com





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