Servlet运行原理，生命周期，加载过程

Web服务器，Servlet容器

Servlet应用程序：我们自己编写的处理请求,响应的代码（doGet()和doPost()方法）。
Web服务器:使用HTTP协议来传输数据。最简单的一种情况是，用户在浏览器中输入一个URL，然后就能获取网页进行阅览。因此，服务器完成的工作就是发送网页至客户浏览器。传输过程遵循HTTP协议，它指明了请求（request）消息和响应（response）消息的格式。例如我们常用的Tomcat服务器。

Servlet容器

1. Servlet容器也叫做Servlet引擎，是Web服务器或应用程序服务器的一部分。
2. Servlet容器的基本思想是在服务器端使用Java来动态生成网页。因此，Servlet容器是Web服务器和Servlet进行交互的必不可少的组件。
3. 用于在发送的请求和响应之上提供网络服务,因为Servlet应用程序没有main方法，不能独立运行，它必须被部署到Servlet容器中，由容器来实例化和调用 Servlet的方法（如doGet()和doPost()），Servlet容器在Servlet的生命周期内包容和管理Servlet。
4. 在Tomcat中包含有Servlet容器

Web服务器和Servlet容器处理请求过程

1. Web服务器接收到Http请求
2. Web服务器将请求转发给Servlet容器，然后Servlet容器产生两个对象：
   请求对象(HttpServletRequest)，响应对象(HttpServletResponce)
3. 如果容器中不存在所需的servlet，容器就会检索servlet，并将其加载到容器的地址空间中，这里Servlet容器会在第一次加载时，将应用程序中的所有Servlet映射到地址空间中。
4. Servlet容器根据url找到目标Servlet，且创建一个线程，并且将刚才创建的请求对象和响应对象传递给线程
5. 容器调用Servlet的init()方法对Servlet进行初始化（该方法只会在Servlet第一次被载入时调用）
6. 容器调用Servlet的service()方法来处理Http请求，并传入，据请求类型调用doGet()或doPost()方法
7. Web服务器将动态生成的结果返回到正确的地址，然后创建的线程被销毁或者放到线程池中。

servlet生命周期

Servlet编程需要使用到javax.servlet和javax.servlet.http两个包下的接口和类，在所有的类和接口中，javax.servlet.servlet接口最为重要。所有的Servlet程序都必须实现该接口或继承自实现该接口的类。主要方法包括：

/*
初始化方法，当Servlet容器实例化某个servlet类后，
Servlet容器将会调用其init()方法进行初始化。
Servlet容器只会调用一次init()方法，初始化代码块比如连接数据库，设置一些初始值等。
*/
public void init(ServletConfig config) throws ServletException{
...
}

/*
处理请求方法，Servlet容器为每个客户端创建一个线程，
并且这些线程将会同步的调用service()方法，
将请求对象(HttpServletRequest)，响应对象(HttpServletResponce)参数传递进来
*/
public void service(ServletRequest request, ServletResponse response) Throws ServletException,java.io.IOException{
...
}

/*
销毁方法，当Servlet容器关闭或Servlet容器要释放内存时，才会将servlet实例移除，而且只
有当servlet实例的service()方法中的所有线程都退出或执行超时后，才会调用destroy()方法。
*/
public void destroy(){
...
}

加载Servlet的过程

首先注意到，创建每个servlet都有一个@WebServlet注解，它是Servlet 3.0中，可以使用标注(Annotation)来告知容器哪些Servlet会提供服务以及额外信息。

@WebServlet("/hello")
public class HelloServlet extends HttpServlet {
...
}

上面提到Servlet的地址空间，它其实是一张key-value表，例如：

上面的@WebServlet告诉容器，如果请求的URL是"/hello"，则由HelloServlet的实例提供服务。可以使用@WebServlet提供更多信息。
过程：

1. 当应用程序启动后，事实上并没有创建所有的Servlet实例。容器会根据请求去地址空间的key-value表中找对应的servlet。
2. 如果容器中不存在所需的servlet，容器就会检索servlet，并将其加载到容器的地址空间中。如果没有则会报错。
3. 容器会在首次请求需要某个Servlet服务时，才将对应的Servlet类实例化、进行初始化操作，然后再处理请求。
4. 这意味着第一次请求该Servlet的客户端，必须等待Servlet类实例化、进行初始动作所必须花费的时间，才真正得到请求的处理。

通过反射创建Servlet实例对象

Servlet容器创建servlet实例对象是根据反射来创建的。

1. 通过地址空间，找到url对应的Servlet类的名称
2. 通过反射，可以先不关心类的属性和方法的参数，获得对应servlet的实例对象，然后给它的属性逐一赋值，再把方法绑定到其所属方法内。
3. 每个servlet都是单实例多线程的。每个servlet类只被实例化一次，这样的目的是为了提高效率，多用户访问时，为每个用户生成一个线程。用户通过生成的线程完成相应的操作。