Servlet技术详解

Servlet技术详解

⭐以下是针对 Servlet技术的UML图详解（类图 + 时序图 + 活动图）及核心原理介绍。

一、Servlet核心类图（Class Diagram）

  classDiagram
	class Servlet{
		<<interface>>
		+init(ServiceConfig config)
		+service(ServletRequest req, ServletResponse res)
		+destory()
	}
	
	class GenericServlet{
		+service(ServletRequest req, ServletResponse res)
		#log(String msg)
	}
	
	class HttpServlet{
		+service(HttpServletRequest req, HttpServletResponse res)
		+doGet(HttpServletRequest req, HttpServletResponse res)
		+doPost(HttpServletRequest req, HttpServletResponse res)
	}
	
	class MyServlet{
		+doGet(HttpServletRequest req, HttpServletResponse res)
	}
	
	class ServletRequest{
		<<interface>>
		+getParameter(String name)
	}
	
	class HttpServletRequest{
		<<interface>>
		+getHeader(String name)
	}
	
	class ServletResponse{
		<<interace>>
		+getWriter()
	}
	
	class HttpServletResponse{
		<<interface>>
		+setStatus(int sc)
	}
	
	Servlet <|-- GenericServlet 
	GenericServlet <|-- HttpServlet
	HttpServlet <|-- MyServlet
	ServletRequest <|-- HttpServletRequest
	ServletResponse <|-- HttpServletResponse
	HttpServlet --> HttpServletRequest : 使用
	HttpServlet --> HttpServletResponse : 使用

📌类图解析：

1. 核心接口
   • Servlet：定义生命周期方法（init、Service、destory）
   • ServletRequest | ServletResponse：封装请求/响应基础操作
2. 抽象实现层：
   • GenericServlet：协议无关的实现（可用于FTP/SMTP）
   • HttpServlet：专为HTTP协议设计（实现doGet、doPost等）
3. 开发者自定义：
   • MyServlet：继承HttpServlet并重写业务方法
4. HTTP扩展接口：
   • HttpServletRequest：添加HTTP专属方法（getHeader、getSession）
   • HttpServletResponse：支持HTTP状态码、Cookie等

二、Servlet请求时序图（Sequence Diagram）

  sequenceDiagram
	participant Client as 浏览器
	participant WebServer as 服务器
	participant Container as Servlet容器
	participant Servlet as MyServlet
	
	Client ->> WebServer: Http GET /login
	WebServer -->> Container: 传递请求
	rect rgb(220, 240, 255)
	Note over Container: 容器处理阶段
	Container -->> Container: 1. 创建HttpRequest/HTTPResponse对象
	Container -->> Servlet: 2. service(req, res)
	alt 首次调用
		Servlet ->> Servlet: init()
		end
		Servlet -->> Servlet: 3. doGet(req, res)
		Servlet -->> Servlet: 4. 业务逻辑处理
		Servlet -->> Container: 5. res.getWriter().write("HTML")
		end
		Container -->> WebServer: 组装HTTP响应
		WebServer -->> Client: 200 OK+ HTML内容

📌时序图解析：

1. 请求传递

   浏览器 -> Web服务器（如Nginx） -> Servlet容器（Tomcat）

2. 容器预处理

   • 创建线程安全的HttpServletRequest | HttpServletResponse对象
   • 匹配URL到对应的Servlet

3. Servlet生命周期

   • 首次调用时执行 init()（通常加载配置）
   • 调用 Service() -> 路由到 doGet() 或 doGet()

4. 业务处理

   • 通过 req 获取参数
   • 通过 res 输出响应（Writer.write()）

5. 响应返回

   容器将响应数据封装为 HTTP报文返回客户端

三、Servlet容器活动图（Activity Diagram）

  flowchart TD
	A[客户端请求] --> B{容器接受请求}
	B --> C[创建Request/Response对象]
	C --> D{匹配Servlet?}
	D --> |是| E[调用service方法]
	D --> |否| F[返回404]
	E --> G{首次调用?}
	G --> |是| H[执行init初始化]
	G --> |否| I[直接处理]
	H --> I
	I --> J[执行doGet/doPost]
	J --> K[业务逻辑层处理]
	K --> L[Response写入数据]
	L --> M[销毁Request/Response]
	M --> N[返回响应]
	N --> O[结束]

📌活动图解析：

1. 请求路由阶段
   • 容器解析 URL 路径 -> 匹配 web.xml或 注解配置的Servlet
2. 初始化检查
   • 首次调用时加载 init()（常用来初始化数据库连接）
3. 请求处理核心
   • 根据 HTTP 方法分发到 doGet()(GET -> doGet, POST -> doPost)
   • 开发者在此实现业务逻辑（如验证登录）
4. 资源清理
   • 请求结束时销毁 Request/Response对象（非Servlet本身）
   • Servlet实例通常驻留内存直至容器关闭

四、Servler技术核心总结

🔥 进阶理解：

Servlet本质是 java对CGI的进化，通过常驻内存 + 线程池解决CGI的进程创建开销问题，成为Java Web技术的基石。