深入了解Servlet工作原理

一、Servlet是什麼

Servlet是Java Web技術中重要的一環，它是Java Web應用程序的基礎，負責處理客戶端發送的請求並向客戶端返迴響應。它本質上是一組介面，必須由應用程序提供實現。

Servlet是以Java類的形式存在的，可以通過繼承特定的類，例如HttpServlet類來實現。Servlet在被調用前需要通過Web容器進行載入與初始化，一旦初始化完成，就可以處理客戶端請求了。

二、Servlet的工作流程

Servlet處理請求的流程可以分為以下幾個步驟：

1. 用戶發送請求

客戶端發送HTTP請求到Web伺服器，請求被轉發到適當的Servlet。

2. Servlet容器接收請求

Servlet容器（例如Tomcat）接收請求，並根據請求中的URL信息選擇相應的Servlet進行處理。

3. Servlet容器創建一個線程處理請求

Servlet容器為請求創建一個新的線程，該線程負責處理請求的整個生命周期。

4. Servlet容器調用Servlet的doXXX()方法

Servlet容器根據請求方式（GET、POST等）調用Servlet的不同doXXX()方法，其中XXX代表請求方法名，例如doGet()、doPost()等。

5. Servlet處理請求

Servlet開始處理請求，可以通過ServletRequest對象獲取請求信息，例如請求URL、請求參數等，並通過ServletResponse對象向客戶端發送響應。

6. Servlet容器終止請求

Servlet容器終止線程並銷毀Servlet對象，釋放資源。

三、Servlet的生命周期

Servlet從初始化到銷毀整個過程稱為生命周期，包括以下階段：

1. 裝載（Loading）

當Servlet容器啟動時，會根據web.xml文件中的配置信息裝載Servlet。此時並不會創建Servlet的實例。

2. 實例化（Instantiation）

在第一次請求到來時，Servlet容器會創建一個新的Servlet實例，即通過Servlet類的構造方法創建一個新的對象。

3. 初始化（Initialization）

Servlet容器會調用Servlet的init()方法，進行初始化操作。這個方法只會在Servlet實例化時調用一次。在這個方法中，我們可以對Servlet進行一些初始化操作，例如獲取配置信息、初始化資料庫連接池等。

4. 請求處理（Request Handling）

當有請求到來時，Servlet容器會將請求信息封裝到ServletRequest對象中，並調用Servlet的service()方法。在這個方法中，我們可以調用doGet()、doPost()等方法來處理請求。

5. 銷毀（Destruction）

在Servlet容器關閉時，會調用Servlet的destroy()方法。該方法只會在Servlet銷毀時調用一次。在這個方法中，我們可以進行一些資源的清理操作，例如關閉資料庫連接池等。

四、Servlet代碼示例

下面是一個簡單的Servlet示例代碼，實現簡單的增刪改查操作。

import java.io.IOException;
import java.io.PrintWriter;

import javax.servlet.ServletException;
import javax.servlet.http.HttpServlet;
import javax.servlet.http.HttpServletRequest;
import javax.servlet.http.HttpServletResponse;

public class UserServlet extends HttpServlet {

    @Override
    public void init() throws ServletException {
        // 初始化操作
    }

    @Override
    public void doGet(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response)
            throws ServletException, IOException {
        // 處理GET請求
        String action = request.getParameter("action");
        if ("add".equals(action)) {
            String name = request.getParameter("name");
            String age = request.getParameter("age");
            // 添加用戶操作
        } else if ("delete".equals(action)) {
            String id = request.getParameter("id");
            // 刪除用戶操作
        } else if ("update".equals(action)) {
            String id = request.getParameter("id");
            String name = request.getParameter("name");
            String age = request.getParameter("age");
            // 更新用戶操作
        } else if ("query".equals(action)) {
            String id = request.getParameter("id");
            // 查詢用戶操作
        } else {
            // 其他操作
        }
    }

    @Override
    public void doPost(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response)
            throws ServletException, IOException {
        // 處理POST請求
        doGet(request, response);
    }

    @Override
    public void destroy() {
        // 銷毀操作
    }

}