Технология Java Servlet

Цель работы

Изучить возможности Servlet API и технологии JavaServer Pages для разработки веб-приложений и получить навыки реализации сервлетов и JSP-страниц для обработки запросов пользователей.

Методические указания

Лабораторная работа направлена на приобретение навыка написания веб-приложений на языке J2ЕЕ.

Требования к результатам выполнения лабораторного практикума:

- изучить теоретический материал и примеры к нему;

- выполнить индивидуальное задание. При выполнении задания необходимо сопровождать текст программы комментариями;

- по завершении выполнения задания составить отчет о проделанной работе.

Теоретический материал

Определения:

servlet (сервлет) Java программа, которая расширяет функциональные возможности веб­-сервера, динамически генерируя содержание и взаимодействуя с веб­клиентами при помощи принципа запрос­-ответ.

servlet container (контейнер сервлета) Контейнер, обеспечивающий сетевые службы, при помощи которых посылаются запросы и ответы, декодируются запросы и форматируются ответы. Все контейнеры сервлетов должны поддерживать HTTP­-протокол, но могут также поддерживать дополнительные протоколы, например, HTTPS.

servlet container, distributed (распределенный контейнер сервлета)Контейнер сервлета, запускающий веб­-приложения, которые помечены как распределенные и выполняются на нескольких виртуальных машинах Java. При этом виртуальные машины могут быть запущены, как на одном, так и на разных компьютерах.

servlet context (контекст сервлета) Объект, содержащий представление (вид) веб­приложения, в котором запущен сервлет. Используя контекст, сервлет может вести журнал событий, получать URL-­ссылки на ресурсы, а также устанавливать и хранить атрибуты, которые могут использоваться другими сервлетами в приложении.

servlet mapping (отображение сервлета) Определяет связь между структурой URL и сервлетом. Используется для отображения запросов в сервлеты. Если контейнер, обрабатывающий запрос, является JSP­-контейнером, то неявно отображается URL, содержащий расширение .jsp.

Технология Java Servlet

Технология Java Servlet предоставляет веб­-разработчикам простой последовательный механизм для увеличения функциональности веб­-сервера и для доступа к существующим коммерческим системам. Сервлеты Java расширяют возможности веб­приложений.

Сервлеты – это компоненты приложений Java Enterprise Edition, выполняющиеся на стороне сервера, способные обрабатывать клиентские запросы и динамически генерировать ответы на них. Наибольшее распространение получили сервлеты, обрабатывающие клиентские запросы по протоколу HTTP. Сервлет может применяться, например, для создания серверного приложения, получающего от клиента запрос, анализирующего его и делающего выборку данных из базы данных, а также пересылающего клиенту страницу HTML, сгенерированную с помощью JSP на основе полученных данных.

Все сервлеты реализуют общий интерфейс Servlet. Для обработки HTTP-запросов можно воспользоваться в качестве базового класса абстрактным классом HttpServlet. Базовая часть классов JSDK помещена в пакет javax.servlet. Однако класс HttpServlet и все, что с ним связано, располагаются на один уровень ниже в пакете javax.servlet.http.

Жизненный цикл сервлета начинается с его загрузки в память контейнером сервлетов при старте либо в ответ на первый запрос. Далее происходят инициализация, обслуживание запросов и завершение существования.

Первым вызывается метод init(). Он дает сервлету возможность инициализировать данные и подготовиться для обработки запросов. Чаще всего в этом методе программисты помещают код, кэширующий данные фазы инициализации.

После этого сервлет можно считать запущенным, он находится в ожидании запросов от клиентов. Появившийся запрос обслуживается методом service() сервлета, а все параметры запроса упаковываются в объект ServletRequest, который передается в качестве первого параметра методу service(). Второй параметр метода – объект ServletResponse. В этот объект упаковываются выходные данные в процессе формирования ответа клиенту. Каждый новый запрос приводит к новому вызову метода service(). В соответствии со спецификацией JSDK, метод service() должен уметь обрабатывать сразу несколько запросов, т.е. быть синхронизирован для выполнения в многопоточных средах. Если же нужно избежать множественных запросов, сервлет должен реализовать интерфейс SingleThreadModel, который не содержит ни одного метода и только указывает серверу об однопоточной природе сервлета. При обращении к такому сервлету каждый новый запрос будет ожидать в очереди, пока не завершится обработка предыдущего запроса.

После завершения выполнения сервлета контейнер сервлетов вызывает метод destroy(), в теле которого следует помещать код освобождения занятых сервлетом ресурсов.

Интерфейсом Servlet предусмотрена реализация еще двух методов: getServletConfig() и getServletInfo(). Первый возвращает объект типа ServletConfig, содержащий параметры конфигурации сервлета, а второй – строку, описывающую назначение сервлета.

При разработке сервлетов в качестве базового класса в большинстве случаев используют не интерфейс Servlet, а класс HttpServlet, отвечающий за обработку запросов HTTP.

Класс HttpServlet имеет реализованный метод service(), служащий диспетчером для других методов, каждый из которых обрабатывает методы доступа к ресурсам. В спецификации HTTP определены следующие методы: GET, HEAD, POST, PUT, DELETE, OPTIONS и TRACE. Наиболее часто употребляются методы GET и POST, с помощью которых на сервер передаются запросы, а также параметры для их выполнения.

При использовании метода GET (по умолчанию) параметры передаются как часть URL, значения могут выбираться из полей формы или передаваться непосредственно через URL. При этом запросы кэшируются и имеют ограничения на размер. При использовании метода POST (method=POST) параметры (поля формы) передаются в содержимом HTTP-запроса и упакованы согласно полю заголовка Content-Type. По умолчанию в формате: <имя>=<значение>&<имя>=<значение>&...

Однако форматы упаковки параметров могут быть самые разные, например: в случае передачи файлов с использованием формы enctype="multipart/form-data".

В задачу метода service() класса HttpServlet входит анализ полученного через запрос метода доступа к ресурсам и вызов метода, имя которого сходно с названием метода доступа к ресурсам, но перед именем добавляется префикс do: doGet() или doPost(). Кроме этих методов могут использоваться методы: doHead(), doPut(), doDelete(), doOptions() и doTrace(). Разработчик должен переопределить нужный метод, разместив в нем функциональную логику.