Servletnbsp;3.0nbsp;新特性概述

el/2024/7/17 22:11:32

Servlet 3.0 作为 Java EE 6 规范体系中一员,随着 Java EE 6 规范一起发布。该版本在前一版本(Servlet 2.5)的基础上提供了若干新特性用于简化 Web 应用的开发和部署。其中有几项特性的引入让开发者感到非常兴奋,同时也获得了 Java 社区的一片赞誉之声:

异步处理支持:有了该特性,Servlet 线程不再需要一直阻塞,直到业务处理完毕才能再输出响应,最后才结束该 Servlet 线程。在接收到请求之后,Servlet 线程可以将耗时的操作委派给另一个线程来完成,自己在不生成响应的情况下返回至容器。针对业务处理较耗时的情况,这将大大减少服务器资源的占用,并且提高并发处理速度。

新增的注解支持:该版本新增了若干注解,用于简化 Servlet、过滤器(Filter)和监听器(Listener)的声明,这使得 web.xml 部署描述文件从该版本开始不再是必选的了。

可插性支持:熟悉 Struts2 的开发者一定会对其通过插件的方式与包括 Spring 在内的各种常用框架的整合特性记忆犹新。将相应的插件封装成 JAR 包并放在类路径下,Struts2 运行时便能自动加载这些插件。现在 Servlet 3.0 提供了类似的特性,开发者可以通过插件的方式很方便的扩充已有 Web 应用的功能,而不需要修改原有的应用。

下面我们将逐一讲解这些新特性,通过下面的学习,读者将能够明晰了解 Servlet 3.0 的变化,并能够顺利使用它进行日常的开发工作。


异步处理支持

Servlet 3.0 之前,一个普通 Servlet 的主要工作流程大致如下:首先,Servlet 接收到请求之后,可能需要对请求携带的数据进行一些预处理;接着,调用业务接口的某些方法,以完成业务处理;最后,根据处理的结果提交响应,Servlet 线程结束。其中第二步的业务处理通常是最耗时的,这主要体现在数据库操作,以及其它的跨网络调用等,在此过程中,Servlet 线程一直处于阻塞状态,直到业务方法执行完毕。在处理业务的过程中,Servlet 资源一直被占用而得不到释放,对于并发较大的应用,这有可能造成性能的瓶颈。对此,在以前通常是采用私有解决方案来提前结束 Servlet 线程,并及时释放资源。

Servlet 3.0 针对这个问题做了开创性的工作,现在通过使用 Servlet 3.0 的异步处理支持,之前的 Servlet 处理流程可以调整为如下的过程:首先,Servlet 接收到请求之后,可能首先需要对请求携带的数据进行一些预处理;接着,Servlet 线程将请求转交给一个异步线程来执行业务处理,线程本身返回至容器,此时 Servlet 还没有生成响应数据,异步线程处理完业务以后,可以直接生成响应数据(异步线程拥有 ServletRequest 和 ServletResponse 对象的引用),或者将请求继续转发给其它 Servlet。如此一来, Servlet 线程不再是一直处于阻塞状态以等待业务逻辑的处理,而是启动异步线程之后可以立即返回。

异步处理特性可以应用于 Servlet 和过滤器两种组件,由于异步处理的工作模式和普通工作模式在实现上有着本质的区别,因此默认情况下,Servlet 和过滤器并没有开启异步处理特性,如果希望使用该特性,则必须按照如下的方式启用:

对于使用传统的部署描述文件 (web.xml) 配置 Servlet 和过滤器的情况,Servlet 3.0 为 和 标签增加了 子标签,该标签的默认取值为 false,要启用异步处理支持,则将其设为 true 即可。以 Servlet 为例,其配置方式如下所示:

 

    DemoServlet 

    footmark.servlet.Demo Servlet 

    true 

 


对于使用 Servlet 3.0 提供的 @WebServlet 和 @WebFilter 进行 Servlet 或过滤器配置的情况,这两个注解都提供了 asyncSupported 属性,默认该属性的取值为 false,要启用异步处理支持,只需将该属性设置为 true 即可。以 @WebFilter 为例,其配置方式如下所示:

@WebFilter(urlPatterns = "/demo",asyncSupported = true) 

public class DemoFilter implements Filter{...} 


一个简单的模拟异步处理的 Servlet 示例如下:

@WebServlet(urlPatterns = "/demo", asyncSupported = true)

public class AsyncDemoServlet extends HttpServlet {

    @Override

    public void doGet(HttpServletRequest req, HttpServletResponse resp)

    throws IOException, ServletException {

        resp.setContentType("text/html;charset=UTF-8");

        PrintWriter out = resp.getWriter();

        out.println("进入Servlet的时间:" + new Date() + ".");

        out.flush();


        //在子线程中执行业务调用,并由其负责输出响应,主线程退出

        AsyncContext ctx = req.startAsync();

        new Thread(new Executor(ctx)).start();


        out.println("结束Servlet的时间:" + new Date() + ".");

        out.flush();

    }

}


public class Executor implements Runnable {

    private AsyncContext ctx = null;

    public Executor(AsyncContext ctx){

        this.ctx = ctx;

    }


    public void run(){

        try {

            //等待十秒钟,以模拟业务方法的执行

            Thread.sleep(10000);

            PrintWriter out = ctx.getResponse().getWriter();

            out.println("业务处理完毕的时间:" + new Date() + ".");

            out.flush();

            ctx.complete();

        } catch (Exception e) {

            e.printStackTrace();

        }

    }

}


除此之外,Servlet 3.0 还为异步处理提供了一个监听器,使用 AsyncListener 接口表示。它可以监控如下四种事件:

异步线程开始时,调用 AsyncListener 的 onStartAsync(AsyncEvent event) 方法;

异步线程出错时,调用 AsyncListener 的 onError(AsyncEvent event) 方法;

异步线程执行超时,则调用 AsyncListener 的 onTimeout(AsyncEvent event) 方法;

异步执行完毕时,调用 AsyncListener 的 onComplete(AsyncEvent event) 方法;

要注册一个 AsyncListener,只需将准备好的 AsyncListener 对象传递给 AsyncContext 对象的 addListener() 方法即可,如下所示:

AsyncContext ctx = req.startAsync(); 

ctx.addListener(new AsyncListener() { 

    public void onComplete(AsyncEvent asyncEvent) throws IOException { 

        // 做一些清理工作或者其他

    

    ... 

}); 

新增的注解支持

Servlet 3.0 的部署描述文件 web.xml 的顶层标签 有一个 metadata-complete 属性,该属性指定当前的部署描述文件是否是完全的。如果设置为 true,则容器在部署时将只依赖部署描述文件,忽略所有的注解(同时也会跳过 web-fragment.xml 的扫描,亦即禁用可插性支持,具体请看后文关于 可插性支持的讲解);如果不配置该属性,或者将其设置为 false,则表示启用注解支持(和可插性支持)。

@WebServlet

@WebServlet 用于将一个类声明为 Servlet,该注解将会在部署时被容器处理,容器将根据具体的属性配置将相应的类部署为 Servlet。该注解具有下表给出的一些常用属性(以下所有属性均为可选属性,但是 vlaue 或者 urlPatterns 通常是必需的,且二者不能共存,如果同时指定,通常是忽略 value 的取值):


表 1. @WebServlet 主要属性列表

属性名 类型 描述

name String 指定 Servlet 的 name 属性,等价于 。如果没有显式指定,则该 Servlet 的取值即为类的全限定名。

value String[] 该属性等价于 urlPatterns 属性。两个属性不能同时使用。

urlPatterns String[] 指定一组 Servlet 的 URL 匹配模式。等价于 标签。

loadOnStartup int 指定 Servlet 的加载顺序,等价于 标签。

initParams WebInitParam[] 指定一组 Servlet 初始化参数,等价于 标签。

asyncSupported boolean 声明 Servlet 是否支持异步操作模式,等价于 标签。

description String 该 Servlet 的描述信息,等价于 标签。

displayName String 该 Servlet 的显示名,通常配合工具使用,等价于 标签。


下面是一个简单的示例:

@WebServlet(urlPatterns = {"/simple"}, asyncSupported = true, 

loadOnStartup = -1, name = "SimpleServlet", displayName = "ss", 

initParams = {@WebInitParam(name = "username", value = "tom")} 

public class SimpleServlet extends HttpServlet{ … } 


如此配置之后,就可以不必在 web.xml 中配置相应的 和 元素了,容器会在部署时根据指定的属性将该类发布为 Servlet。它的等价的 web.xml 配置形式如下:

 

    ss

    SimpleServlet

    footmark.servlet.SimpleServlet

    -1

    true

   

        username

        tom

   

 

 

    SimpleServlet

    /simple

 


@WebInitParam

该注解通常不单独使用,而是配合 @WebServlet 或者 @WebFilter 使用。它的作用是为 Servlet 或者过滤器指定初始化参数,这等价于 web.xml 中 和 的 子标签。@WebInitParam 具有下表给出的一些常用属性:


表 2. @WebInitParam 的常用属性

属性名 类型 是否可选 描述

name String 否 指定参数的名字,等价于 。

value String 否 指定参数的值,等价于 。

description String 是 关于参数的描述,等价于 。


@WebFilter

@WebFilter 用于将一个类声明为过滤器,该注解将会在部署时被容器处理,容器将根据具体的属性配置将相应的类部署为过滤器。该注解具有下表给出的一些常用属性 ( 以下所有属性均为可选属性,但是 value、urlPatterns、servletNames 三者必需至少包含一个,且 value 和 urlPatterns 不能共存,如果同时指定,通常忽略 value 的取值 ):


表 3. @WebFilter 的常用属性

属性名 类型 描述

filterName String 指定过滤器的 name 属性,等价于

value String[] 该属性等价于 urlPatterns 属性。但是两者不应该同时使用。

urlPatterns String[] 指定一组过滤器的 URL 匹配模式。等价于 标签。

servletNames String[] 指定过滤器将应用于哪些 Servlet。取值是 @WebServlet 中的 name 属性的取值,或者是 web.xml 中 的取值。

dispatcherTypes DispatcherType 指定过滤器的转发模式。具体取值包括:

ASYNC、ERROR、FORWARD、INCLUDE、REQUEST。

initParams WebInitParam[] 指定一组过滤器初始化参数,等价于 标签。

asyncSupported boolean 声明过滤器是否支持异步操作模式,等价于 标签。

description String 该过滤器的描述信息,等价于 标签。

displayName String 该过滤器的显示名,通常配合工具使用,等价于 标签。


下面是一个简单的示例:

@WebFilter(servletNames = {"SimpleServlet"},filterName="SimpleFilter") 

public class LessThanSixFilter implements Filter{...} 


如此配置之后,就可以不必在 web.xml 中配置相应的 和 元素了,容器会在部署时根据指定的属性将该类发布为过滤器。它等价的 web.xml 中的配置形式为:

 

    SimpleFilter 

    xxx 

 

 

    SimpleFilter 

    SimpleServlet 

 


@WebListener

该注解用于将类声明为监听器,被 @WebListener 标注的类必须实现以下至少一个接口:

ServletContextListener

ServletContextAttributeListener

ServletRequestListener

ServletRequestAttributeListener

HttpSessionListener

HttpSessionAttributeListener

该注解使用非常简单,其属性如下:


表 4. @WebListener 的常用属性

属性名 类型 是否可选 描述

value String 是 该监听器的描述信息。


一个简单示例如下:

@WebListener("This is only a demo listener") 

public class SimpleListener implements ServletContextListener{...} 


如此,则不需要在 web.xml 中配置 标签了。它等价的 web.xml 中的配置形式如下:

 

    footmark.servlet.SimpleListener 

 


@MultipartConfig

该注解主要是为了辅助 Servlet 3.0 中 HttpServletRequest 提供的对上传文件的支持。该注解标注在 Servlet 上面,以表示该 Servlet 希望处理的请求的 MIME 类型是 multipart/form-data。另外,它还提供了若干属性用于简化对上传文件的处理。具体如下:


表 5. @MultipartConfig 的常用属性

属性名 类型 是否可选 描述

fileSizeThreshold int 是 当数据量大于该值时,内容将被写入文件。

location String 是 存放生成的文件地址。

maxFileSize long 是 允许上传的文件最大值。默认值为 -1,表示没有限制。

maxRequestSize long 是 针对该 multipart/form-data 请求的最大数量,默认值为 -1,表示没有限制。

可插性支持

如果说 3.0 版本新增的注解支持是为了简化 Servlet/ 过滤器 / 监听器的声明,从而使得 web.xml 变为可选配置, 那么新增的可插性 (pluggability) 支持则将 Servlet 配置的灵活性提升到了新的高度。熟悉 Struts2 的开发者都知道,Struts2 通过插件的形式提供了对包括 Spring 在内的各种开发框架的支持,开发者甚至可以自己为 Struts2 开发插件,而 Servlet 的可插性支持正是基于这样的理念而产生的。使用该特性,现在我们可以在不修改已有 Web 应用的前提下,只需将按照一定格式打成的 JAR 包放到 WEB-INF/lib 目录下,即可实现新功能的扩充,不需要额外的配置。

Servlet 3.0 引入了称之为“Web 模块部署描述符片段”的 web-fragment.xml 部署描述文件,该文件必须存放在 JAR 文件的 META-INF 目录下,该部署描述文件可以包含一切可以在 web.xml 中定义的内容。JAR 包通常放在 WEB-INF/lib 目录下,除此之外,所有该模块使用的资源,包括 class 文件、配置文件等,只需要能够被容器的类加载器链加载的路径上,比如 classes 目录等。

现在,为一个 Web 应用增加一个 Servlet 配置有如下三种方式 ( 过滤器、监听器与 Servlet 三者的配置都是等价的,故在此以 Servlet 配置为例进行讲述,过滤器和监听器具有与之非常类似的特性 ):

编写一个类继承自 HttpServlet,将该类放在 classes 目录下的对应包结构中,修改 web.xml,在其中增加一个 Servlet 声明。这是最原始的方式;

编写一个类继承自 HttpServlet,并且在该类上使用 @WebServlet 注解将该类声明为 Servlet,将该类放在 classes 目录下的对应包结构中,无需修改 web.xml 文件。

编写一个类继承自 HttpServlet,将该类打成 JAR 包,并且在 JAR 包的 META-INF 目录下放置一个 web-fragment.xml 文件,该文件中声明了相应的 Servlet 配置。web-fragment.xml 文件示例如下:

 

 

    xmlns=http://java.sun.com/xml/ns/javaee

    xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance" version="3.0"

    xsi:schemaLocation="http://java.sun.com/xml/ns/javaee

    http://java.sun.com/xml/ns/javaee/web-fragment_3_0.xsd"

    metadata-complete="true">

   

        fragment

        footmark.servlet.FragmentServlet

   

   

        fragment

        /fragment

   

 


从上面的示例可以看出,web-fragment.xml 与 web.xml 除了在头部声明的 XSD 引用不同之外,其主体配置与 web.xml 是完全一致的。

由于一个 Web 应用中可以出现多个 web-fragment.xml 声明文件,加上一个 web.xml 文件,加载顺序问题便成了不得不面对的问题。Servlet 规范的专家组在设计的时候已经考虑到了这个问题,并定义了加载顺序的规则。

web-fragment.xml 包含了两个可选的顶层标签, 和 ,如果希望为当前的文件指定明确的加载顺序,通常需要使用这两个标签, 主要用于标识当前的文件,而 则用于指定先后顺序。一个简单的示例如下:

 

    FragmentA

   

       

            FragmentB

            FragmentC

       

   

       

   

   

    ...

 


如上所示, 标签的取值通常是被其它 web-fragment.xml 文件在定义先后顺序时引用的,在当前文件中一般用不着,它起着标识当前文件的作用。

在 标签内部,我们可以定义当前 web-fragment.xml 文件与其他文件的相对位置关系,这主要通过 的 和 子标签来实现的。在这两个子标签内部可以通过 标签来指定相对应的文件。比如:

 

    FragmentB 

    FragmentC 

 


以上片段则表示当前文件必须在 FragmentB 和 FragmentC 之后解析。 的使用于此相同,它所表示的是当前文件必须早于 标签里所列出的 web-fragment.xml 文件。

除了将所比较的文件通过 在 和 中列出之外,Servlet 还提供了一个简化的标签 。它表示除了当前文件之外的其他所有的 web-fragment.xml 文件。该标签的优先级要低于使用 明确指定的相对位置关系。

ServletContext 的性能增强

除了以上的新特性之外,ServletContext 对象的功能在新版本中也得到了增强。现在,该对象支持在运行时动态部署 Servlet、过滤器、监听器,以及为 Servlet 和过滤器增加 URL 映射等。以 Servlet 为例,过滤器与监听器与之类似。ServletContext 为动态配置 Servlet 增加了如下方法:

ServletRegistration.Dynamic addServlet(String servletName,Class


http://www.ngui.cc/el/5557479.html

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