一、Servlet简介与工作原理

Servlet是Java Web开发中的重要组件，它运行在服务器端，用于处理客户端的请求并返回响应。其工作原理涉及多个组件和步骤，从客户端发起请求到服务器端的处理和响应，整个过程有条不紊地进行。

（一）Servlet容器与Tomcat

Servlet容器是Servlet运行的环境，负责管理Servlet的生命周期、资源分配和请求处理等工作。Tomcat是常用的Servlet容器之一，它具有强大的功能和良好的性能。在Tomcat中，Context容器直接管理Servlet的包装类Wrapper，一个Context对应一个Web工程。例如，在Tomcat的配置文件中，可以通过<Context>标签来配置Web应用的相关参数，如路径、文档库等。

（二）Servlet的生命周期

1. 加载和实例化
   • Servlet容器在启动时或首次检测到需要Servlet响应请求时，会加载Servlet类。它通过类加载器从本地文件系统、远程文件系统或网络服务中获取Servlet类。例如，在一个Web应用启动时，Tomcat会根据web.xml中的配置找到对应的Servlet类并加载它。
   • 容器使用Java反射API创建Servlet实例，调用默认构造方法（无参构造方法），因此编写Servlet类时不应提供带参数的构造方法。
2. 初始化
   • 实例化后，容器调用Servlet的init()方法进行初始化。在这个方法中，Servlet可以进行一些准备工作，如建立数据库连接、获取配置信息等。例如，以下是一个简单的init()方法实现：

public void init(ServletConfig config) throws ServletException {
    super.init(config);
    // 在这里进行初始化操作，如获取初始化参数
    String paramValue = config.getInitParameter("paramName");
    // 其他初始化逻辑
}

• 每个Servlet实例的init()方法只被调用一次，初始化期间可以使用ServletConfig对象获取web.xml中配置的初始化参数。如果发生错误，可抛出ServletException或UnavailableException异常通知容器。

3. 请求处理
   • 容器调用Servlet的service()方法处理请求。在service()方法中，Servlet通过ServletRequest对象获取客户端信息和请求信息，处理后通过ServletResponse对象设置响应信息。例如，在一个处理登录请求的Servlet中：

protected void service(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response) throws ServletException, IOException {
    // 获取用户名和密码
    String username = request.getParameter("username");
    String password = request.getParameter("password");
    // 进行登录验证等业务逻辑处理
    if (isValidUser(username, password)) {
        response.getWriter().println("登录成功");
    } else {
        response.getWriter().println("登录失败");
    }
}

• 如果service()方法执行期间发生错误，可抛出ServletException或UnavailableException异常。若UnavailableException指示实例永久不可用，容器将调用destroy()方法释放实例。