Java Servlet - это программа на стороне сервера, написанная на одноименном языке программирования, которая получает сигналы клиента и отправляет ему ответы обратно. Это ключевой элемент, формирующий типичное Java EE, помимо JSP, EJB, XML и других связанных технологий. Приложение может быть упаковано в файл WAR (Web AR chive) для развертывания на веб-сервере. Сервер, который может запускать Java-сервлет, называется контейнером. Программа, которая запускается на таком сервере может создавать динамические веб-страницы.

Java Servlet: основы

Самыми популярными и широко используемыми контейнерами являются Tomcat и JBoss. Технически сервлет - это нормальный Java-класс, который имеет расширение для общего клиент-серверного протокола или HTTP. На практике он применяется для обработки запросов, через переопределения HttpServlet GET и POST соответственно. Контейнер Java Servlet предоставляет Http.ServletRequest и Http.ServletResponse - объекты, работающие по схеме запрос-ответ. И обычно используется в сочетании с JSP для генерации динамического контента.

Типичный сценарий модели:

JSP представляет пользователю форму для ввода данных.

Сервлет получает входные данные, обрабатывает их и отправляет ответ.

Для качественной работы он использует специальные фильтры.

Java Servlet Filters - это подключаемые компоненты Java, которые используются для перехвата и обработки запросов до их отправки сервлетам и ответа после завершения его кода, и до того, как контейнер отправит ответ клиенту.

Общие задачи, которые выполняют с фильтрами:

Регистрирование параметров запроса для регистрации файлов.

Аутентификация и авторизация запроса ресурсов.

Форматирование тела запроса или заголовка перед отправкой его на сервлет.

Сжатие данных ответа, отправленных клиенту.

Изменение ответа, добавление некоторые файлов cookie.

Информация заголовка Java Servlet.

Фильтры подключаются и настраиваются в файле дескриптора развертывания (web.xml). Сервлеты и фильтры не знают друг о друге, поэтому можно добавить или удалить фильтр, просто отредактировав web.xml. Допускается иметь несколько фильтров для одного ресурса или создать цепочку фильтров для web.xml или запустить Java Servlet filters, реализуя javax.servlet.Filter интерфейс.

Параллельные запросы на сервер обрабатываются потоками, что обеспечивает важные качества веб - многопоточность и параллелизм.

Основные функции:

Портативность. Поскольку Java независима от платформы, то же самое верно и для сервлетов. Например, можно создать его в операционной системе Windows, чтобы разработчики GlassFish использовали его в качестве веб-сервера, а затем могли запустить его в любой другой ОС, такой как Unix, Linux с веб-сервером apache Java Servlet. Эта функция делает его переносимым, и это главное его преимущество над CGI.

Эффективность и масштабируемость. Как только Servlet развертывается и загружается на веб-сервер, он может мгновенно начать выполнение запросов клиентов. Он вызывается легким потоком, поэтому несколько клиентских запросов могут заполняться одновременно, используя функцию многопоточности Java. В отличие от CGI, где сервер инициирует новый процесс для каждого запроса клиента.

Надежность. Наследуя верхние функции Java такие, как сбор мусора, обработка исключений, диспетчер безопасности Java и другие, он менее подвержен проблемам с управлением и утечкам памяти. Это делает разработку приложения в нем безопасной и безошибочной.

Необходимость применения динамических веб-страниц

Существует немало причин, по которым бизнес хотел бы создавать динамические веб-страницы «на лету», например, когда данные на веб-сайте часто меняются. Сайты новостей и погоды обычно полагаются на CGI, чтобы поддерживать свежий контент, не требующего постоянного внимания разработчиков. Веб-страницы электронной коммерции, в которых перечислены текущие цены и уровни запасов, используют CGI для получения этого контента по требованию, получая его из внутренней инфраструктуры компании.

Многие пользователи имеют опыт использования технологии Джава для создания веб-сервисов на базе CGI, но Java Servlets более эффективны, мощнее, проще в использовании и дешевле традиционных альтернатив CGI.

Преимущества Java Servlets:

Эффективность. В традиционном CGI каждый HTTP-запрос запускает новый процесс CGI. Даже если его код отлично реализован, часто возникает значительный объем накладных расходов не только при запуске процесса, но и во время его выполнения. Когда используются сервлеты, JVM остается загруженным в памяти, и каждый запрос обрабатывается потоком Java. В качестве примера Java Servlet, если в традиционной модели CGI имеется количество X одновременных запросов, это означает, что код для программы загружается в память X раз. Это становится чрезмерной нагрузкой на веб-сервер. Однако в среде сервлета есть потоки X, где запускается только одна копия его класса. Результатом этого является повышение эффективности и масштабируемости на нескольких платформах.

Удобство. При пользовании программой, нет смысла изучать новый язык, например, Perl, только для выполнения функций CGI. Кроме того, сервлеты имеют обширную инфраструктуру для многих задач, связанных с HTML, что значительно ускоряет процесс разработки.

Мощность - к сожалению, традиционные скрипты CGI оставляют желать лучшего. Например, обычные их программы не могут напрямую разговаривать с веб-серверами, что означает, что необходимо создать весь интерфейс. Сервлеты могут напрямую взаимодействовать с веб-серверами, упрощая операции, требующие прямого доступа к хранилищам данных. Они также уникальны, потому что могут обмениваться данными с другими сервлетами и поддерживать информацию между запросами, что делает сеансовое отслеживание чрезвычайно простым.

Переносимость Джава распространяется непосредственно на сервлеты. Фактически почти каждый главный веб-сервер, который в настоящее время используется, поддерживает Java Servlets напрямую или через подключаемый модуль.

Экономность. С точки зрения разработки, внедрение сервлетов намного дешевле, чем другие варианты, которые требуют, чтобы пользовательское кодирование правильно взаимодействовало с веб-серверами. Java Servlet redirect готов к работе и может максимально снизить стоимость бизнеса, не жертвуя преимуществами динамического контента.

Что такое сервлеты? Сервлеты, фактически, это модули обработки HTTP и FTP запросов, используемые для построения порталов (web gates).

Основой этих порталов является собственно WEB сервер - программа, которая держит сокет сервера, принимает и передаёт данные. Чаще всего, для ускорения работы, сервер бывает написан не на Java, а на каком-либо другом языке программирования (например на C++).

В связке с сервером работает базовый сервлет. Именно ему отправляет сервер данные и от него же получает ответ, отправляемый клиенту. Фактически, базовый сервлет является "мозгом" сервера. Основная функция этого сервлета - прочитать запрос клиента, расшифровать его и, в соответствиии с расшифровкой, передать работу сервлету, отвечающему за этот тип запрашиваемой информации. Зачастую, для достижения скорости, роль базового сервлета играет сам сервер. Именно по такой схеме работает, скажем, Jacarta Tomcat.

На рисунке изображена схема передачи вызовов (request) и ответов (response) между сервером и сервлетами. Данная схема изображает работу HTTP сервера, который имеет несколько JSP страниц и два ресурса "/sample1" и "/sample2", за обработку которых отвечает два сервлета - "Sample1 Servlet" и "Sample2 Servlet" соответственно.

Разберём пошагово то, что изображено на рисунке:

1. клиент подсоединяется к серверу
2. сервер передаёт запрос (request) базовому сервлету ("Basic Servlet")
3. базовый сервлет вычеленяет из запроса URI ресурса
   • если URI указывает на "/sample1", то запрос целиком (без изменений) передаётся сервлету "Sample1 Servlet", который, в дальнейшем, и обрабатывает этот запрос
   • если URI указывает на "/sample2", сервер передаёт запрос сервлету "Sample2 Servlet"
   • во всех остальных случаях запрос передаётся модулю "JSP Servlet"
4. сервлет, которому было передано управление, обрабатывает данные, создаёт ответ (response), после чего ответ отсылается обратно базовому сервлету.
5. базовый сервлет, не обрабатывая полученные данные, тут же пересылает их обратно серверу
6. сервер выдаёт данные клиенту

Таким образом достигается разбиение задачи обработки запроса на логические части, за каждую из которых отвечает свой модуль, свой "програмный кирпичик". На самом деле, ступеней в обработке запроса может быть гораздо больше. К примеру за методы "GET" и "POST" могут отвечать разные модули.

Интерфейс Servlet

Объединяет все эти модули то, что они сквозным образом связанны между собою с помощью интерфейса javax.servlet.Servlet

Посмотрим на этот интерфейс. В нём указано всего 5 методов:

Public void init(ServletConfig config) throws ServletException Этот метод вызывается, чтобы проинформировать сервлет о том, что он включён как модуль для обслуживания запросов клиента. Параметр config разделяет интерфейс javax.servlet.ServletConfig, несущий информацию об окружении сервера, имени сервлета, начальных параметрах и прочих плюшках. Об интерфейсе javax.servlet.ServletConfig будет рассказано чуть далее. Предполагается, что после вызова этой функции, сервлет аккуратно сохранит этот config у себя в переменной и будет выдавать его с помощью другого метода: public ServletConfig getServletConfig() Получив системную информацию с помощью "getServletConfig()", сервер может захотеть узнать имя автора, дату создания, прочую информацию о сервлете, что и достигается вызовом public String getServletInfo()

Чтобы обработать запрос и получить результат его обработки, используется функция

Public void service(ServletRequest request, ServletResponse response) throws ServletException, java.io.IOException В этой функции коду, который будет обрабатывать данные, передаются два инструмента: один - для получения данных от сервера, другой - для отправки результата работы сервлета. Соответственно это параметры request и response, разделяющие интерфейсы javax.servlet.ServletRequest и javax.servlet.ServletResponse Вся работа с данными ведётся именно через эти интерфейсы, так что далее поговорим о них подробнее.

После того, как сервер перестал нуждаться в этом модуле вызывается метод

Public void destroy() который и завершает все операции с объектом сервлета.

Интерфейс ServletConfig

4 метода, имена которых говорят сами за себя, составляют суть интерфейса javax.servlet.ServletConfig:

Public String getServletName() public ServletContext getServletContext() public String getInitParameter(String name) public java.util.Enumeration getInitParameterNames()

Думаю, назначение всех функция понятно, кроме

Public ServletContext getServletContext() Этот метод возвращает ссылку на очень полезный инструмент для работы с сервером:

Интерфейс ServletContext

ServletContext - интерфейс, определяющий доступ к следующим полезнейшим функциям:

Public Object getAttribute(String name) public java.util.Enumeration getAttributeNames() public void setAttribute(String name, Object object) public void removeAttribute(String name) Четыре метода для работы с аттрибутами. Роль аттрибутов выполняет любой объект любого класса. Цель данных функций - пересылать между несвязанными друг с другом сервлетами разные объекты. public String getInitParameter(String name) public java.util.Enumeration getInitParameterNames() Доступ к параметрам, с которыми был запущен сервер. Тут же могут лежать имя хоста, порт и прочие полезности. public int getMajorVersion() public int getMinorVersion() Возвращает версии Servlet API. public String getMimeType(String file) Возвращает MIME тип ассоциированный с файлом, путь до которого указан в переменной file. Вспомните, как пришлось определять MIME в программе SimpleWEBServer и оцените удобство! public java.util.Set getResourcePaths() public java.net.URL getResource(String path) throws java.net.MalformedURLException public InputStream getResourceAsStream(String path) Возвращает пути к доступным для сервера ресурсам и сами ресурсы в виде URL и в виде потоков данных. public RequestDispatcher getRequestDispatcher(path) public RequestDispatcher getNamedDispatcher(name) RequestDispatcher - это инструмент для того, чтобы переслать запрос другому ресурсу. Эти функции нужны, чтобы получить объект этого инструмента для указанных ресурсов. То бишь, скажем, для того, чтобы перенаправить запрос сервлету "sample1" из тела сервлета, можно сделать так: getServletConfig().getServletContext().getNamedDispatcher("sample1").forward(request, response);

Собственно класс RequestDispatcher включает в себя лишь два метода:

Public void forward(ServletRequest request, ServletResponse response) throws ServletException, java.io.IOException public void include(ServletRequest request, ServletResponse response) throws ServletException, java.io.IOException Причём первый - для перенаправления запроса, а второй - для включения результата работы вызываемого сервлета в результат работы текущего. К примеру, сервлет 1 печатает слово "test 1", потом вызывает include для сервлета два, после чего печатает слово "test 2". Сервлет 2 же просто печатает слово " and ". Результатом работы сервлета 1 будет строка "test 1 and test 2". public void log(String msg) Записать что-то в лог сервера. public void log(String message, Throwable throwable) Определить исключение и фразу, которая будет записываться в лог по получении этого исключения. public String getRealPath(String path) Переводит путь типа "/index.html" в "http://host/contextPath/index.html" public String getServerInfo() Возвращает имя сервера. public ServletContext getContext(String uripath) Этот метод позволяет обмениваться ServletContext между разными ресурсами одного и того же сервера. public String getServletContextName() Возвращает имя сервлета, которому принадлежит данный объект интерфейса ServletContect.

Интерфейс ServletRequest

Интерфейс ServletRequest - это инструмент для получения параметров HTTP запроса. Этот интерфейс имеет некоторые методы, идентичные по названию и назначению с ServletContext:

Public Object getAttribute(String name) public java.util.Enumeration getAttributeNames() public void setAttribute(String name, Object o) public void removeAttribute(java.lang.String name) public String getServerName() public RequestDispatcher getRequestDispatcher(String path)

Оставшися методы позволяют с удобством работать с HTTP заголовком запроса:

Public String getCharacterEncoding() public void setCharacterEncoding(String env) throws java.io.UnsupportedEncodingException Работа с кодировкой символов в полях HTTP заголовка. Функции задают метод расшифровки CGI запросов из формы %NN в обычные символы. К примеру, какой стандарт - KOI8-R, windows-1251 или UTF-8 нужно применить для расшифровки кириллических символов. public int getContentLength() public String getContentType() Читает поля "Content-Length", "Content-Type" из HTTP запроса. public jString getParameter(String name) public java.util.Enumeration getParameterNames() public String getParameterValues(String name) public java.util.Map getParameterMap() Функции для получения поля из HTTP заголовка и его значения. public ServletInputStream getInputStream() throws java.io.IOException public java.io.BufferedReader getReader() throws java.io.IOException Получить входящий поток данных или его "читатель". Reader применяется для чтения текстовой информации - он автоматически расшифрует строки в соответствии с заданным charset. Внимание! В версии J2EE 1.3 имеется существенный баг: при расшифровке символа %25 (символ % в Post и Get запросах) Reader выдаёт ошибку (баг замечен на серверах Tomcat 4 и Resign). Возможно, что схожий баг есть и с другими символами. public String getProtocol() Получить версию HTTP протокола запроса (к примеру - "HTTP/1.1"). public String getScheme() Возвращяет имя схемы запроса. Например "http", "https", или "ftp". public int getServerPort() public String getRemoteAddr() public String getRemoteHost() public boolean isSecure() Порт сервера, IP адрес клиента, имя хоста клиента и является ли соединение скретным (по протоколу HTTPS) public java.util.Locale getLocale() public java.util.Enumeration getLocales() Предпочитаемый клиентом язык документа (результат обработки поля "Accept-Language")

Интерфейс ServletResponse

Интерфейс ServletResponse - это инструмент для отправки данных клиенту. Все методы данного инструмента служат именно этой цели:

Public java.lang.String getCharacterEncoding() public void setLocale(java.util.Locale loc) public java.util.Locale getLocale() Первый метод возвращает MIME тип кодировки (к примеру - UTF8), в которой будет выдаваться информация. Вторые два метода тоже работают с charset. Они указывают на язык используемый в документе (например - русский). public ServletOutputStream getOutputStream() throws java.io.IOException Возвращает поток вывода данных для сервлета. Этот поток используется, к примеру, для вывода бинарных файлов. Текстовые данные можно выводить с помощью java.io.Writer: public java.io.PrintWriter getWriter() throws java.io.IOException Этот метод автоматически конвертирует строки в тот charset, что указан в методе getCharacterEncoding() и getLocale(). public void setContentLength(int len) Этим методом устанавливается значение поля HTTP заголовка "Content-Length" public void setContentType(String type) Метод для отправки MIME типа содержимого документа. Поле HTTP заголовка "Content-Type". public void setBufferSize(int size) public int getBufferSize() public void flushBuffer() throws java.io.IOException public void resetBuffer() Дело в том, что поток вывода данных является буфферизованным. Это означает, что следующая порция данных будет выдана клиенту только после заполнения буфера. Указанные методы позволяют, соответственно, установить размер буффера отправки, получить его размер, инициализировать отправку содержимое буффера клиенту, не дожидаясь его заполнения, а так же очистить этот буффер от данных. public boolean isCommitted() Этим методом можно получить флаг, начата ли уже отправка данных клиенту. Флаг будет положительным, если HTTP заголовок ответа был уже отправлен. public void reset() Если HTTP заголовок ещё не отправлен, то этот метод "сбрасывает" HTTP заголовок к значениям "по умолчанию".

Предопределённые типы сервлетов

Java Servlet API, кроме собственно интерфейсов, так же содержит несколько классов сервлетов, которые могут служить основой для ваших программ.

Базовым для всех этих классов является абстрактный класс javax.servlet.GenericServlet:

Public abstract class GenericServlet implements Servlet, ServletConfig, java.io.Serializable

Как видно из определения этого класса, он имеет все методы интерфейсов Servlet и ServletConfig. Не реализованным методом остался только

Public abstract void service(ServletRequest req, ServletResponse res) throws ServletException, java.io.IOException который и был объявлен абстрактным.

На базе этого класса был создан другой абстрактный класс - javax.servlet.http.HttpServlet:

Public abstract class HttpServlet extends GenericServlet implements java.io.Serializable

Создан этот класс был в соответствии с концепцией "ещё больше удобств для программиста" и имеет много полезных методов:

Protected void doDelete(HttpServletRequest req, HttpServletResponse resp) throws ServletException, java.io.IOException protected void doGet(HttpServletRequest req, HttpServletResponse resp) throws ServletException, java.io.IOException protected void doHead(HttpServletRequest req, HttpServletResponse resp) throws ServletException, java.io.IOException protected void doOptions(HttpServletRequest req, HttpServletResponse resp) throws ServletException, java.io.IOException protected void doPost(HttpServletRequest req, HttpServletResponse resp) throws ServletException, java.io.IOException protected void doPut(HttpServletRequest req, HttpServletResponse resp) throws ServletException, java.io.IOException protected void doTrace(HttpServletRequest req, HttpServletResponse resp) throws ServletException, java.io.IOException protected void service(HttpServletRequest req, HttpServletResponse resp) throws ServletException, java.io.IOException protected void service(ServletRequest req, ServletResponse res) throws ServletException, java.io.IOException Различные варианты service(ServletRequest req, ServletResponse res) для разных HTTP методов от DELETE и GET до PUT и TRACE. А чтобы с удобством получать данные по CGI интерфейсу не расшифровывывая заголовок были созданы классы HttpServletRequest и HttpServletResponse, входящие вместе с HttpServlet в пакет javax.servlet.http protected long getLastModified(HttpServletRequest req) Этот метод возвращает время последней модификации объекта HttpServletRequest. Значение времени он берёт из поля "Date" HTTP заголовка запроса. Если же поле не обнаружено, то возвращает -1.

Соответственно разберём и интерфейсы HttpServletRequest и HttpServletResponse. Они являются наследниками соответственно ServletRequest и ServletResponse.

HttpServletRequest помимо методов, унаследованных от ServletRequest, имеет так же следующие полезнейшие методы:

Cookie getCookies() Возвращает набор куков, пересланных клиентом серверу.

Класс Cookie, входящий в тот же пакет javax.servlet.http, содержит всю возможную информацию о куке. Важнейшими методами этого класса являются

Int getMaxAge() String getName() String getValue() выдающие, соответственно, сколько ещё времени этому куку осталось жить, имя кука и его значение. Так же Cookie(String name, String value) void setValue(String newValue) void setMaxAge(int expiry) для создания кука, установки его значения и максимального возраста. long getDateHeader(String name) Возвращает дату из HTTP заголовка, если таковая есть. int getIntHeader(java.lang.String name) Возвращает численное значения поля с именем name из HTTP заголовка запроса String getMethod() Возвращает метод HTTP запроса. String getQueryString() String getRequestURI() StringBuffer getRequestURL() Возвращает строку, содержащуюся в URL документа после символа "?", URI документа и полный URL. HttpSession getSession() HttpSession getSession(boolean create) boolean isRequestedSessionIdFromCookie() boolean isRequestedSessionIdFromURL() boolean isRequestedSessionIdValid() Функции. позволяющие работать с таким важнейшим механизмом передачи данных, как сессии.

Сессии необходимы для того, чтобы таскать за пользователем данные из страницы в страницу. К примеру, пользователь заходит на страницу (1), где ему отправляются некоторые данные для страницы (2), а та сохраняет ещё какие-то вещи для страницы (3).

Впринципе, на странице (1) можно выслать данные пользователю, потом получить их на странице (2), добавить что-то, выслать пользователю... Подобным образом придётся постоянно пересылать весь набор данных от клиента серверу и обратно, причём много раз. Кроме того, что такая пересылка не всегда удобна, она ещё и пожирает траффик.

Можно так же поступить иначе - использовать механизм сессий. Механизм этот работает следующим образом: данные, присланные пользователем, сервер сохраняет в отдельном файле - файле сессии. С содержимым этого файла и будет производиться вся работа по изменению данных. Клиенту же выдаётся "ключ сессии" (он же Session key, он же Sesseion ID) - уникальный указатель на файл, содержащий данные конкретно для этого пользователя. Теперь для того, чтобы получить все данные, касающиеся этого клиента, серверу необходимо знать лишь ключ сессии. Достоинством этого метода является удобство и скорость его использования.

Вот и все основные методы интерфейса HttpServletRequest. Полный список методов читайте в документации к Java Servlet API.

Теперь об интерфейсе HttpServletRequest. Основное отличие классов, разделяющих данный интерфес, в том, что данные выводятся не сразу. Вначале происходит компановка всех данных в HTTP ответ. Ответ отправляется только после завершения работы HttpServlet.service().

И так, о методах:

Void addHeader(String name, String value) void addIntHeader(String name, int value) void addDateHeader(String name, long date) Методы добавляют в HTTP заголовок параметры. Последний метод устанавливает параметр "Date". void addCookie(Cookie cookie) Метод добавляет cookie в заголовок boolean containsHeader(String name) Позволяет узнать, содержит ли уже заголовок указанный параметр. String encodeURL(String url) String encodeRedirectURL(String url) Первый метод кодирует символы с помощью замены %NN. Второй метод делает то же самое и вызывает void sendRedirect(String location) void setStatus(int sc) void sendError(int sc) void sendError(int sc, String msg) Первый - устанавливает код возврата, вторые два - посылают сообщение об ошибке. В интерфейсе заданы следующие возможные ошибки для параметра sc, соответствующие кодам возврата протокола HTTP: SC_CONTINUE - Status code (100) SC_SWITCHING_PROTOCOLS - Status code (101) SC_OK - Status code (200) SC_CREATED - Status code (201) SC_ACCEPTED - Status code (202) SC_NON_AUTHORITATIVE_INFORMATION - Status code (203) SC_NO_CONTENT - Status code (204) SC_RESET_CONTENT - Status code (205) SC_PARTIAL_CONTENT - Status code (206) SC_MULTIPLE_CHOICES - Status code (300) SC_MOVED_PERMANENTLY - Status code (301) SC_MOVED_TEMPORARILY - Status code (302) SC_SEE_OTHER - Status code (303) SC_NOT_MODIFIED - Status code (304) SC_USE_PROXY - Status code (305) SC_BAD_REQUEST - Status code (400) SC_UNAUTHORIZED - Status code (401) SC_PAYMENT_REQUIRED - Status code (402) SC_FORBIDDEN - Status code (403) SC_NOT_FOUND - Status code (404) SC_METHOD_NOT_ALLOWED - Status code (405) SC_NOT_ACCEPTABLE - Status code (406) SC_PROXY_AUTHENTICATION_REQUIRED - Status code (407) SC_REQUEST_TIMEOUT - Status code (408) SC_CONFLICT - Status code (409) SC_GONE - Status code (410) SC_LENGTH_REQUIRED - Status code (411) SC_PRECONDITION_FAILED - Status code (412) SC_REQUEST_ENTITY_TOO_LARGE - Status code (413) SC_REQUEST_URI_TOO_LONG - Status code (414) SC_UNSUPPORTED_MEDIA_TYPE - Status code (415) SC_REQUESTED_RANGE_NOT_SATISFIABLE - Status code (416) SC_EXPECTATION_FAILED - Status code (417) SC_INTERNAL_SERVER_ERROR - Status code (500) SC_NOT_IMPLEMENTED - Status code (501) SC_BAD_GATEWAY - Status code (502) SC_SERVICE_UNAVAILABLE - Status code (503) SC_GATEWAY_TIMEOUT - Status code (504) SC_HTTP_VERSION_NOT_SUPPORTED - Status code (505)

Вот и всё, что можно рассказать о HttpServletResponse

Использование сервлетов в WEB приложениях

Поговорим теперь об использовании сервлетов в WEB приложениях. Для этого я приведу два полезных примера, которые могут на практике пригодиться.

Первый пример показывает методы работы с HttpServlet и вывод содержимого HTML страницы в сжатом виде. По идее, HTML страница в ответе браузера выводится прямым текстом, но, чтобы сократить объём пересылаемых данных, можно использовать сжатие GZIP. Современные браузеры (по крайней мере браузеры 4 поколения и выше) поддерживают такой метод пересылки текстовой информации и выведут страницу так, как будто бы её и не сжимали.

import java. io.* ; import javax. servlet.* ; import javax. servlet. http.* ; import java. util. zip.* ; // сервлет является наследником HttpServlet public class ZipServlet extends HttpServlet { // функция обработки метода GET public void doGet(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response) throws ServletException, IOException { // устанавливаем, что страничка является HTML документом response. setContentType("text/html" ); // берём параметр "Accept-Encoding" из HTTP заголовка String encodings = request. getHeader("Accept-Encoding" ); // берём параметр "encoding" - ранее заданная кодировка документа String encodeFlag = request. getParameter("encoding" ); // Куда будем выводить PrintWriter out; // если поле "Accept-Encoding" в запросе присутствует if (encodings != null) { // и если это поле содержит значение "gzip", а кодировка ещё не была установлена, if ((encodings. indexOf("gzip" ) != - 1 ) &&! encodeFlag. equals("none" )) { // то то, куда будем выводит, будет за одним и сжимать текст с помощью GZIP out = new PrintWriter(new GZIPOutputStream(response. getOutputStream()) , false); // и устанавливаем флаг для браузера, что документ будет сжат response. setHeader("Content-Encoding" , "gzip" ); } else out = response. getWriter(); } else // в противном случае выводить будем без сжатия out = response. getWriter(); out. println("This a test!!!" ); // пишем тело документа out. close(); // и закрываем вывод. //Всё, по завершению работы этой ф-ии, документ будет отправлен } }

Второй пример показывает, как средствами сервлета можно осуществить непрерывный вывод страницы. Такой тип вывода страниц может использоваться, например, в чатах: чтобы прочитать новые сообщения, не нужно будет каждый раз обновлять страницу, новые сообщения будут просто со временем докачиваться. Нужно учесть, что некоторые прокси-серверы не поддерживают такой вид пересылки данных, но с этим - увы - ничего сделать нельзя.

import java. io.* ; import javax. servlet.* ; // программа реализует интерфейс Servlet class DoloadServlet implements Servlet { ServletConfig config; // объект ServletConfig public DoloadServlet() {} // ничего не делает // при инициализации сохраняем config public void init(ServletConfig config) throws ServletException { this. config = config;} // выдаёт сохранённый config public ServletConfig getServletConfig() { return config;} // информация о сервлете public String getServletInfo() { return "DoloadServlet" ;} public void destroy() {} // ничего не делает // обработка запроса public void service(ServletRequest request, ServletResponse response) throws ServletException, java. io. IOException { // разбирать запрос мы не будем, просто срязу // создаём HTTP заголовок: String head = "HTTP/1.0 200 OK\n" + + "Server: DoloadServlet\n" + "Content-Type: text/html; charset=UTF-8\n" + "Connection: Keep-Alive\n" + "Content-Encoding: multipart/mixed\n" + "Transfer-Encoding: chunked" + "Pragma: no-cache\n\n" ; // теперь добавляем первоначальные данные // для этого примера - 20 тэгов "
" с переносом строки for (int i = 0 ; i < 20 ; i++ ) head = head + "
\n" ; // берём поток вывода ServletOutputStream os = response. getOutputStream(); // пишем туда заголовок и первоначальные данные os. print(head); // отправляем всё записаное в буффер к клиенту response. flushBuffer(); // начинаем добавлять новые строки: // эти строки будут выглядеть следующим образом: номер строки, потом "
\n" // каждая новая строка будет появляться раз в 3 секунды int i = 0 ; while (true) { // инкримент счётчика i++ ; // пишем строку os. print("" + i+ "
\n" ); // сброс буффера response. flushBuffer(); // примораживаем поток на 3 секунды try { sleep(3000 );} catch (Exception e){} } } }

Осталось сказать, что механизм сервлетов очень пластичен и позволяет творить такие вещи, которые могли бы потребовать написания отдельного WEB сервера (как, например, в случае сервлета докачки). Минусом работы сервлетов является низкая скорость первого запуска (сервлет просто компилируется JIT машиной), высокое поребление памяти и недостаток всех программ на Java - низкая скорость работы со строками. Последнее обстоятельство становится заметно при работе сервлетов, принимающих текстовые данные в POST запросах. POST запрос в HttpServlet размером в 50 кб при парсинге с помощью HttpServletRequest.getReader() может на пару минут парализавать работу сервера. То же относится и к другим программам на java.

Приведу два небольших примера:

// дана строка String text // пример 1 // идёт работа со строкой с помощью операции "+" для String String test1 = "" ; for (int i = 0 ; i < text. length(); i++ ) test1 += text. charAt(i); // пример 2 // идёт работа со строкой посредством буффера char buf = new char [ text. length()]; for (int i = 0 ; i < text. length(); i++ ) buf[ i] = text. charAt(i); String sample2 = new String(buf);

Если взять небольшие строки - до 2-3 кб, то отличия в работе примеров несущественны, если же взять строку text размером хотя бы в 10 кб, то в первом случае программа будет работать со строкой значительно медленнее. Это является особенностью java и является проблемой реализации функций класса String. Так что если вы хотите написать быстрый сервлет, избегайте работу с длинными строками посредством класса String, используйте, к примеру, класс StringBuffer. Это предупреждение относится прежде всего к получению больших текстов из сети и к обработке локальных файлов (к примеру, в случае текстовой базы данных для гостевой книги при большом количестве сообщений).

Ещё одна проблема касается мультизадачности WEB системы. Не забывайте, что ваш сервлет могут одновременно запросить сразу несколько пользователей. Часто возникают проблемы синхронизации данных, обмену сведениями между разными вычислительными потоками одного и того же сервлета, а самая часто встречающаяся проблема - это проблема синхронного доступа к файлам и другим именованым ресурсам системы. К примеру, одна программа открыла файл на чтение, а другая тем временем пытается туда что-то писать. В результате вторая программа либо получает исключение, либо ждёт, пока файл освободится для записи. В связи с этим хочу обратить ваше внимание: не оставляйте за собою незакрытых потоков и закрывайте потоки, как только в них отпала необходимость. Поток, конечно, закроется позже автоматически, но это произойдёт только тогда, когда "мусорщик" до него доберётся, а меж тем вторая программа всё так же не будет иметь доступа к файлу на запись.

Дополнительно к мультизадачности хочу отметить, что с помощью методов "Object getAttribute(String name)" и "void setAttribute(String name, Object object)" интерфейса ServletContext вы можете обмениваться между сервлетами данными, в том числе и синхронизирующими.

Servlet - это java-программа, которая выполняется на серверной стороне Web-приложения. Точно так же, как апплеты динамически расширяют функциональные возможности Web-браузера, сервлеты динамически расширяют функциональные возможности Web-сервера.

Работу servlet "а можно описать следующим образом: при приходе запроса от клиента Web-сервер с помощью специального конфигурационного файла может определить, какой сервлет необходимо выполнить. После этого Web-сервер запускает JVM, которая в свою очередь выполняет сервлет. Servlet обрабатывает запрос и передает содержимое Web-серверу (возможно в виде HTML-страницы). Web-сервер отправляет клиенту ответ (сформированную сервлетом HTML-страницу).

WEB-сервер по сути является неким контейнером, который загружает servlet "ы, выполняет их, и, получив от них результат, отправляет его клиенту.

Servlet в архитектуре Web-приложения

Из-за своей мощности и гибкости, servlet "ы могут играть значительную роль в архитектуре системы. Они могут выполнять прикладные задачи, предназначенные для промежуточного уровня, работать как прокси-сервер для клиента и даже улучшать функциональность промежуточного уровня, добавляя поддержку новых протоколов и других функций. Промежуточный уровень выполняет функции сервера приложений в так называемой трехуровневой системе клиент-сервер и расположен между "легковесным" клиентом, таким как Web-браузер, и источником данных.

Servlet как прокси-сервер

Для поддержки апплетов сервлеты могут выполнять функции их прокси-серверов. Это может быть важно, поскольку система безопасности Java позволяет апплетам соединяться только с сервером, с которого они были загружены. Если апплет нуждается в соединении с сервером баз данных, расположенном на другой машине, servlet может создать это соединение для апплета.

Временные и постоянные servlet "ы

Сервлеты могут запускаться и останавливаться для каждого клиентского запроса. Также они могут запускаться при старте Web-сервера и существовать до его остановки. Временные servlet "ы загружаются по требованию и предлагают хороший способ сохранения ресурсов сервера для редко используемых функций. Постоянные сервлеты загружаются при старте Web-сервера и существуют до его остановки. Сервлеты устанавливаются как постоянные расширения для сервера в том случае, если затраты по их запуску очень велики (например, установка соединения с базой данных), если они предлагают постоянную функциональность на стороне сервера (например, служба RMI), или в случаях, когда они должны отвечать на запросы клиента как можно быстрее. Не существует специального кода для назначения servlet "а постоянным или временным; это функция настройки Web-сервера.

Жизненный цикл сервлета, javax.servlet.Servlet

Сервлеты выполняются на платформе Web-сервера как часть того же процесса, что и сам Web-сервер. Web-сервер отвечает за инициализацию, вызов и уничтожение каждого экземпляра сервлета. Web-сервер взаимодействует с сервлетом через простой интерфейс: javax.servlet.Servlet .

Интерфейс javax.servlet.Servlet включает три главных методов:

• init()
• service()
• destroy()

и два вспомогательных методов:

• getServletConfig()
• getServletInfo()

Сходство между интерфейсами servlet "а и апплета Java очевидны. Именно так и было спроектировано! Java сервлеты являются для Web-серверов тем же самым, чем являются апплеты для Web-браузеров. Апплет выполняется в Web-браузере, выполняя действия по его запросу через специальный интерфейс. Сервлет делает то же самое, работая на Web-сервере.

Инициализация сервлета, метод init()

При первой загрузке сервлета вызывается метод init(). Это дает возможность сервлету выполнить любую работу по установке, например, открытие файлов или установку соединений с их серверами. Если сервлет установлен на сервере постоянно, он загружается при запуске сервера. В противном случае сервер активизирует сервлет при получении первого запроса от клиента на выполнение услуги, обеспечиваемой этим сервлетом.

Гарантируется, что метод init() закончится перед любым другим обращением к сервлету – таким как, например, вызов метода service() . Обратите внимание, что init() будет вызван только один раз; он не будет вызываться до тех пор, пока сервлет не будет выгружен и затем загружен сервером снова.

Метод init() принимает один аргумент – ссылку на объект ServletConfig , который содержит аргументы для инициализации сервлета. Этот объект имеет метод getServletContext() , возвращающий объект ServletContext , который содержит информацию об окружении сервлета.

Ядро сервлета, метод service()

Метод service() является сердцем сервлета. Каждый запрос от клиента приводит к одному вызову метода service() . Этот метод читает запрос и формирует ответное сообщение при помощи своих двух аргументов ServletRequest и ServletResponse:

Таким образом, существуют два способа передачи информации от клиента к сервлету. Первый – через передачу значений в параметрах запроса. Значения параметров могут быть вставлены в URL. Второй способ передачи информации от клиента к сервлету осуществляется через InputStream (или Reader).

Работа метода service() по существу проста – он создает ответ на каждый клиентский запрос, переданный ему с сервера. Однако необходимо помнить, что могут существовать несколько параллельных запросов, обрабатываемых в одно и то же время. Если метод service() требует каких-либо внешних ресурсов, таких как файлы, базы данных, то необходимо гарантировать, чтобы доступ к ресурсам являлся потокозащищенным.

Выгрузка сервлета, метод destroy()

Метод destroy() вызывается для освобождения всех ресурсов (например, открытые файлы и соединения с базой данных) перед выгрузкой сервлета. Этот метод может быть пустым, если нет необходимости выполнения каких-либо завершающих операций. Перед вызовом метода destroy() сервер ждет либо завершения всех обслуживающих операций, либо истечения определенного времени. Это означает, что метод destroy() может быть вызван во время выполнения какого-либо продолжительного метода service() .

Важно оформить метод destroy() таким образом, чтобы избежать закрытия необходимых ресурсов до тех пор, пока все вызовы service() не завершатся.

Конфигурация сервлета, метод getServletConfig()

Метод getServletConfig() возвращает ссылку на объект, который реализует интерфейс ServletConfig . Данный объект предоставляет доступ к информации о конфигурации сервлета, т.е. доступ к параметрам инициализации сервлета и объекту контектса сервлета ServletContext , который дает доступ к сервлету и его окружению.

Информация о сервлете, метод getServletInfo()

Метод getServletInfo() определяется программистом, создающим сервлет, для возврата строки, содержащую информацию о сервлете, например: автор и версия сервлета.

Интерфейс ServletRequest

ServletRequest предоставляет клиентскую информацию о параметрах HTTP запроса сервлету, т.е. обеспечивает данные включая название параметра и значения, атрибуты, и входной поток. Эта информация передается в метод service() .

Следующий servlet пример показывает, как получить информацию из параметра request метода service() :

BufferedReader reader; String param1; String param2; public void service(ServletRequest request, ServletResponse response) { reader = request.getReader(); param1 = request.getParameter("First"); param2 = request.getParameter("Second"); }

Дополнительная информация о запросе доступна сервлету через методы, основные из которых приведены в следующей таблице:

getAttribute ()	Возвращает значение указанного атрибута этого запроса.
getContentLength ()	Размер запроса, если известен.
getContentType ()	Возвращает тип MIME тела запроса.
getInputStream ()	Возвращает InputStream для чтения двоичных данных из тела запроса.
GetParameterNames ()	Возвращает массив строк с именами всех параметров.
getParameterValues ()	Возвращает массив значений для указанного параметра.
getProtocol ()	Возвращает протокол и версию для запроса как строку вида /..
getReader ()	Возвращает BufferedReader для получения текста из тела запроса.
getRealPath ()	Возвращает реальный путь для указанного виртуального пути.
getRemoteAddr ()	IP-адрес клиента, пославшего данный запрос.
getRemoteHost ()	Имя хоста клиентской машины, пославшего данный запрос.
getScheme ()	Возвращает схему, используемую в URL этого запроса (например, https, http, ftp, и т.д.).
getServerName ()	Имя хоста сервера, принявшего данный запрос.
getServerPort ()	Возвращает номер порта, используемого для приема этого запроса.

Интерфейс ServletResponse

Интерфейс ServletResponse - это инструмент для отправки данных клиенту. Все методы данного инструмента служат именно для решения этой задачи:

Public java.lang.String getCharacterEncoding() public void setLocale(java.util.Locale loc) public java.util.Locale getLocale()

Первый метод возвращает MIME тип кодировки (к примеру - UTF8), в которой будет выдаваться информация. Вторые два метода тоже работают с charset. Они указывают на язык используемый в документе (например - русский).

Public ServletOutputStream getOutputStream() throws java.io.IOException

Метод getOutputStream возвращает поток вывода данных для сервлета. Этот поток используется, к примеру, для вывода бинарных файлов. Текстовые данные можно выводить с помощью java.io.Writer:

Public java.io.PrintWriter getWriter() throws java.io.IOException

Метод getWriter() автоматически конвертирует строки в тот charset, что указан в методе getCharacterEncoding() и getLocale().

Public void setContentLength(int len)

Методом setContentLength устанавливается значение поля HTTP заголовка "Content-Length"

Public void setContentType(String type)

Метод setContentType используется для отправки MIME типа содержимого документа. Поле HTTP заголовка "Content-Type".

Поток вывода данных является буфферизованным. Это означает, что порция данных будет выдана клиенту только после заполнения буфера.

Public void setBufferSize(int size) public int getBufferSize() public void flushBuffer() throws java.io.IOException public void resetBuffer()

Приведенные выше 4 метода позволяют, соответственно, установить размер буффера отправки, получить его размер, инициализировать отправку содержимое буффера клиенту, не дожидаясь его заполнения, а так же очистить этот буффер от данных.

Public boolean isCommitted()

Методом isCommitted можно получить флаг, начата ли уже отправка данных клиенту. Флаг будет положительным, если HTTP заголовок ответа был уже отправлен.

Public void reset()

Если HTTP заголовок ещё не отправлен, то метод reset "сбрасывает" HTTP заголовок к значениям "по умолчанию".

Диаграммы JFreeChart в сервлетах

Графическая библиотека JFreeChart может быть использована в сервлетах для создания диаграмм и их отображения на страницах сайтов в виде изображений. Подробности описания и примеры использования JFreeChart в сервлетах представлены .

Сервлет с графической библиотекой Chart.js

JNI в сервлете

В ряде случаев может потребоваться использование JNI в WEB-приложении. Пример использования JNI в сервлетах представлен .

JMS сообщения в сервлете

Сервлет может быть использован для обмена JMS сообщениями между приложениями. Пример использования сервлета для отправки и чтения JMS сообщений в контейнере JBoss представлен .

Сервлеты (Servlets) - это java-программы, которые выполняются на серверной стороне Web-приложения. Точно так же, как апплеты динамически расширяют функциональные возможности Web-браузера, сервлеты динамически расширяют функциональные возможности Web-сервера. Хотя сервлеты могут обслуживать любые запросы, они обычно используются для расширения веб-серверов. Для таких приложений технология Java Servlet определяет HTTP-специфичные сервлет классы. Пакеты javax.servlet и javax.servlet.http обеспечивают интерфейсы и классы для создания сервлетов.

• Какова структура веб-проекта?

• Что такое контейнер сервлетов? Жизненный цикл сервлета.

Контейнер сервлетов - программа, управляющая жизненным циклом сервлетов.
Жизненный цикл сервлета: им управляет контейнер сервлетов, при первом обращении к сервлету происходит его загрузка в память и вызывается метод init(). На протяжении работы приложения происходят вызовы методы service() для обработки запросов клиента. По завершению работы приложения вызывается метод destroy() и сервлет выгружается из памяти.

• Каковы задачи, функциональность контейнера сервлетов?

Контейнер сервлетов может работать как полноценный самостоятельный веб-сервер, быть поставщиком страниц для другого веб-сервера, например Apache, или интегрироваться в Java EE сервер приложений. Обеспечивает обмен данными между сервлетом и клиентами, берёт на себя выполнение таких функций, как создание программной среды для функционирующего сервлета, идентификацию и авторизацию клиентов, организацию сессии для каждого из них.

• Чем отличается sendRedirect() от forward()?

Для вызова JSP по относительному пути применяется метод forward(), для обращения к JSP по абсолютному пути используется метод sendRedirect(). Отличие этих методов состоит в том, что с методом forward() передается уже существующий объект запроса request, а при вызове метода sendRedirect() формируется новый запрос. Информацию в последнем случае следует переда вать с другими объектами. К тому же метод forward() срабатывает быстрее.

• Что вы знаете о сервлет фильтрах?

Реализация интерфейса Filter позволяет создать объект, который перехватывает запрос, может трансформировать заголовок и содержимое запроса клиента. Фильтры не создают запрос или ответ, а только модифицируют их. Фильтр выполняет предварительную обработку запроса, прежде чем тот попадает в сервлет, с последующей (если необходимо) обработкой ответа, исходящего из сервлета. Фильтр может взаимодействовать с разными типами ресурсов, в частности, и с сервлетами, и с JSP-страницами. Сервлетные фильтры могут:

• перехватывать инициацию сервлета прежде, чем сервлет будет инициирован.
• определить содержание запроса прежде, чем сервлет будет инициирован.
• модифицировать заголовки и данные запроса, в которые упаковывается поступающий запрос.
• модифицировать заголовки и данные ответа, в которые упаковывается получаемый ответ.
• перехватывать инициацию сервлета после обращения к сервлету.

Сервлетный фильтр может быть сконфигурирован так, что он будет работать с одним сервлетом или группой сервлетов. Основой для формирования фильтров служит интерфейс javax.servlet.Filter, который реализует три метода:

• void init (FilterConfig config) throws ServletException;
• void destroy();
• void doFilter (ServletRequest request, ServletResponse response, FilterChain chain) throws IOException, ServletException;

Метод init() вызывается прежде, чем фильтр начинает работать, и настраивает конфигурационный объект фильтра. Метод doFilter выполняет непосредственно работу фильтра. Таким образом, сервер вызывает init() один раз, чтобы запустить фильтр в работу, а затем вызывает doFilter() столько раз, сколько запросов будет сделано непосредственно к данному фильтру. После того, как фильтр заканчивает свою работу, вызывается метод destroy().

• Зачем нужны слушатели в сервлетах?

Слушатели контекста и сессий - это классы, которые могут следить за тем, когда контекст или сессия были инициализированы, или отслеживать время, когда они должны быть уничтожены, и когда атрибуты были добавлены или удалены из контекста или сессии. Servlet 2.4 расширяет модель слушателей запроса, позволяя отслеживать, как запрос создается и уничтожается, и, как атрибуты добавляются и удаляются из сервлета. В Servlet 2.4 добавлены следующие классы:

• ServletRequestListener
• ServletRequestEvent
• ServletRequestAttributeListener
• ServletRequestAttributeEvent

• Как обработать исключения, выброшенные другим сервлетом в приложении?

Так как браузер понимает только HTML, то когда приложение выбросит исключение контейнер сервлетов обработает исключение и создаст HTML response. Это аналогично тому что происходит при кодах ошибок вроде 404, 403 и т.д. Servlet API предоставляет поддержку собственных сервлетов для обработки исключений и ошибок, которые мы можем задать в дескрипторе развертывания. Главная задача таких сервлетов - обработать ошибку или исключение и отправить понятный HTML ответ пользователю. Например, можно предоставить ссылку на главную страницу, а так же описание некоторых деталей об ошибке.

• Что такое дескриптор развертывания?

Дескриптор развертывания - это конфигурационный файл артефакта, который будет развернут в контейнере сервлетов. В спецификации Java Platform, Enterprise Edition дескриптор развертывания описывает то, как компонент, модуль или приложение (такое, как веб-приложение или приложение предприятия) должно быть развернуто.

Этот конфигурационный файл указывает параметры развертывания для модуля или приложения с определенными настройками, параметры безопасности и описывает конкретные требования к конфигурации. Для синтаксиса файлов дескриптора развертывания используется язык XML.

• Как реализовать запуск сервлета с запуском приложения?

Контейнер сервлетов обычно загружает сервлет при первом запросе клиента, но иногда необходимо загрузить сервлет прямо на старте приложения (например если сервлет объемный и будет долго грузиться). Для этого необходимо использовать элемент load-on-startup в дескрипторе (или аннотацию loadOnStartup), который укажет необходимость загрузки сервлете при запуске.

Значение должно быть int. Если значение отрицательное, то сервлет будет загружен при запросе клиента, а если 0 и далее, то загрузится на старте приложения. Чем меньше число, тем раньше в очереди на загрузку будет сервлет.

• Что представляет собой объект ServletConfig?

Интерфейс javax.servlet.ServletConfig используется для передачи конфигурационной информации сервлету. Каждый сервлет имеет свой собственный объект ServletConfig, за создание экземпляра которого ответственен контейнер сервлетов. Для установки параметров конфигурации используются init параметры в web.xml (или аннотации WebInitParam). Для получения объекта ServletConfig данного сервлета используется метод getServletConfig().

• Что представляет собой объект ServletContext?

Интерфейс javax.servlet.ServletContext определяет ряд методов, которые сервлет использует, чтобы связаться с его контейнером сервлета, например, получить тип MIME файла, диспетчеризировать запросы, или записать в файл журнала. Объект ServletContext является уникальным и доступен всем сервлетам веб приложения. Мы можем использовать объект ServletContext, когда нам необходимо предоставить доступ одному или нескольким сервлетам к инициализированным параметрам веб приложения. Для этого используется элемент в web.xml. Объект ServletContext можно получить с помощью метода getServletContext() у интерфейса ServletConfig.

Контейнеры сервлетов так же могут предоставлять context объекты, уникальные для группы сервлетов. Каждая из групп будет связана со своим набором URL путей хоста.

ServletContext был расширен в спецификации Servlet 3 и предоставляет программное добавление слушателей и фильтров в приложение. Так же у этого интерфейса имеются множество полезных методов вроде getMimeType(), getResourceAsStream() и т.д..

• В чем отличия ServletContext и ServletConfig?

Ниже приведены некоторые отличия:

• ServletConfig является уникальный объектом для каждого сервлета, в то время как ServletContext уникальный для всего приложения.
• ServletConfig используется для предоставления параметров инициализации сервлету, а ServletContext для предоставления параметров инициализации приложения для всех сервлетов.
• У нас нет возможности устанавливать атрибуты в объекте ServletConfig, в то время как можно установить атрибуты в объекте ServletContext, которые будут доступны другим сервлетам.

• Интерфейс ServletResponse.

Интерфейс ServletResponse - это инструмент для отправки данных клиенту. Все методы данного инструмента служат именно этой цели.

• Интерфейс ServletRequest.

Интерфейс ServletRequest - это инструмент для получения параметров HTTP запроса. Этот интерфейс имеет некоторые методы, идентичные по названию и назначению с ServletContext.

• Что такое Request Dispatcher?

Интерфейс RequestDispatcher используется для передачи запроса другому ресурсу (это может быть HTML, JSP или другой сервлет в том же приложении). Мы можем использовать это для добавления контента другого ресурса к ответу. Этот интерфейс используется для внутренней коммуникации между сервлетами в одном контексте. В интерфейса реализовано два метода:

• void forward(ServletRequest var1, ServletResponse var2) - передает запрос из сервлета к другому ресурсу (сервлету, JSP или HTML файлу) на сервере.
• void include(ServletRequest var1, ServletResponse var2) - включает контент ресурса (сервлет, JSP или HTML страница) в ответ.

Доступ к интерфейсу можно получить с помощью метода ServletContext getRequestDispatcher(String s). Путь должен начинаться с / , который будет интерпретироваться относительным текущего корневого пути контекста.

• Как можно создать блокировку (deadlock) в сервлете?

Дедлок (deadlock) можно получить реализовав зацикленный вызов метода, например вызвав метод doPost() в методе doGet() и вызвать doGet() в методе doPost().

• Как получить адрес сервлета на сервере?

Для получения актуального пути сервлета на сервере можно использовать эту конструкцию: getServletContext().getRealPath(request.getServletPath()).

• Как получить информацию о сервере из сервлета?

Информацию о сервере можно получить с использованием объекта ServletContext с помощью метода getServerInfo(). Т.е. getServletContext().getServerInfo().

• Как получить ip адрес клиента на сервере?

Использовать request.getRemoteAddr() для получения ip клиента в сервлете.

• Что вы знаете о классах обертках (wrapper) для сервлетов?

В Servlet HTTP API предоставляются два класса обертки - HttpServletRequestWrapper и HttpServletResponseWrapper. Они помогают разработчикам реализовывать собственные реализации типов request и response сервлета. Мы можем расширить эти классы и переопределить только необходимые методы для реализации собственных типов объектов ответов и запросов. Эти классы не используются в стандартном программировании сервлетов.

С момента появления языка программирования Java прошло уже почти двадцать лет. За это время Java пророчили смерть и забвение, программисты на сях смеялись над ее тормознутостью и жадностью к ресурсам. Но были и те, кто поверил в Java, они разрабатывали всевозможные библиотеки, развивали сообщество, упорно доказывали, что для Java нет пределов: realtime, embedded, ИИ - возможно все. Мы решили не оставаться в стороне и сделать в этой рубрике небольшой цикл статей по Java. Поехали!

Ваш чайник выбирает Java

По заверениям самой Oracle, на сегодняшний день виртуальная машина Java установлена на более чем трех миллиардах устройств. И это не только компьютеры и смартфоны, но и фотоаппараты, телевизоры, Blue-ray-проигрыватели, принтеры, сим-карты, банковские автоматы и даже автомобили. Этот список будет неуклонно расти, а вместе с ним и предложения от работодателей для Java-программистов. Даже сейчас количество вакансий для программистов Java превышает остальные. И компании готовы платить все больше и больше, переманивая сотрудников и организуя более выгодные условия труда.

А чем же она хороша?

Программистов Java привлекает минимализмом синтаксиса. Никаких лишних модификаторов и служебных слов. Даже отсутствие множественного наследования, которое поначалу несколько смущало программистов на С++, в итоге оказывается разумным и оправданным. Простая логика, автоматическая работа с памятью, подробная документация, форумы с ответами на всевозможные вопросы, открытый код - все это позволяет быстро вникнуть в процесс разработки и значительно уменьшает количество потенциальных ошибок. Даже индийские крестьяне осваивают Java за пару месяцев, по крайней мере так говорится в их дипломах:). Кроме того, Java - интерпретируемый язык. Исходный код компилятор переводит в так называемый байт-код, который несложно преобразовать обратно, что делает Java особенно привлекательным для реверс-инжиниринга.

Ну-с, приступим

Java - объектно-ориентированный язык, это значит, что все переменные, методы, константы объявляются в рамках какого-либо класса. Кроме классов, есть еще интерфейсы - особая абстрактная конструкция, которая позволяет описать поведение объекта, не указывая конкретную реализацию. И если множественного наследования классов в Java нет, то интерфейсов класс может реализовывать любое количество, что позволяет одному объекту обладать множеством функций, но предоставлять только часть из них.

Типы данных можно разделить на две группы: простые (int, long, char и так далее) и объектные: классы, интерфейсы, массивы. Простые типы всегда и везде фиксированной размерности. К примеру, на любой архитектуре и любом устройстве int занимает четыре байта памяти. Это довольно удобно при вычислениях. Массив данных содержит специальный атрибут length, который хранит размер массива, за что отдельное спасибо разработчикам. Данные разных типов по-разному передаются в методы. Простые типы всегда передаются по значению. Объектные - всегда по ссылке для экономии памяти. Это значит, что если мы передаем int a = 10 и изменяем его значение на 5 в вызываемом методе, то в исходном методе a по-прежнему будет равно 10. Но если мы изменим свойство объекта, то оно изменится и в исходном методе.

Помни о памяти

Хотя программист Java и освобожден от необходимости выделять и освобождать память, незнание некоторых особенностей работы виртуальной машины и сборщика мусора может запросто превратить твою программу в ненасытного монстра, пожирающего процессорное время и всю доступную память.

Создавая новый массив, всегда помни, что гораздо проще создать много маленьких кусочков памяти, чем один огромный. Иначе рискуешь нарваться на ошибку Out of memory, что примерно означает, что память у тебя была, да вся вышла.

Многие программисты, когда переходят на Java и узнают об автоматической очистке памяти, начинают создавать объекты в огромных количествах, надеясь, что все это уберется само. Между тем сборщик мусора подобен машине, которая может убрать мусор, только выброшенный в урну возле дома. Если какие-то данные тебе больше не нужны, не стоит хранить их на всякий случай, как ворох старых открыток, - присвой указателю на данные null, помоги уборщику прибраться:). Также хорошим тоном будет сделать clear для списка, если он тебе уже не понадобится. Помни, объект будет храниться в памяти, пока в коде на него есть ссылки. Даже если твоя программа работает на 16 гигах памяти и вылететь с Out of memory ей не грозит, от переизбытка используемой памяти она будет становиться все более неповоротливой и тормознутой. 99% жалоб пользователей на медленную работу Java-программ связано с неэффективно написанным исходным кодом. Если тебе требуется постоянно создавать объекты, которые используются быстро и больше не нужны, например много мелких сообщений, задумайся о создании пула, в котором будет храниться некоторое количество экземпляров для многократного использования. Помни, создание и удаление объекта - операция дорогостоящая.

За дело, господа

Один пример лучше тысячи слов. Пролистать мануал и посмотреть на стандартные хеллоуворды ты можешь и без нас, поэтому будем считать, что ты это уже сделал и готов к реализации более интересного примера.

Мы с тобой займемся серверным применением Java и напишем небольшую программу для «слежки» за пользователями социальных сетей. Для этого даже не придется трудоустраиваться в АНБ - пользователи сами про себя все выкладывают, а нам останется только эту информацию получить, систематизировать и красивенько отобразить. Возьмем один из популярных социальных сервисов, к примеру foursquare, и нарисуем на карте перемещения наших друзей.

Для начала посмотрим, что мы можем вытянуть из foursquare. Пробежавшись по страничкам для разработчиков , мы обращаем свое внимание на два метода:

• https://developer.foursquare.com/docs/users/checkins - места, которые посетил пользователь. К сожалению, пока поддерживается только для зарегистрированного в программе пользователя, и ходят слухи, что из-за ограничений в реализации так оно и останется;
• https://developer.foursquare.com/docs/checkins/recent - места, которые посетили друзья зарегистрированного пользователя. Если немного поиграть с этой функцией, то выясняется печальный факт: для каждого друга возвращается ровно одно место - последнее, где он отметился.

Чтобы пользоваться foursquare API, необходимо зарегистрировать наше будущее приложение, идем по этому адресу: https://ru.foursquare.com/developers/register и заполняем поля (да, в самом foursquare тоже придется зарегистрироваться, но с этим ты прекрасно справишься и без меня).

Из важных полей тут можно отметить только «Название приложения», «Download / welcome page url» (впиши сюда произвольный веб-адрес) и «Redirect URI(s)» - это адрес, на который нас отправит сервер после регистрации. Сюда мы позже впишем нужное значение, а пока можешь просто вписать любой веб-адрес. Жмем «Сохранить», и наше приложение tracker успешно зарегистрировано.

Поднимаемся в облака

Капитан Очевидность передает, что любому серверному приложению для работы требуется сервер. Поднимать сервер самостоятельно геморройно, поэтому воспользуемся популярными сейчас облачными решениями. Спонсором облака выступит корпорация Google, потому что их Google App Engine бесплатен, довольно легок в настройке и использовании. Для начала идем сюда и скачиваем Google App Engine SDK for Java.

Теперь можно приступать к созданию проекта. Для разработки на Java я пользуюсь IntelliJ IDEA, но ты можешь воспользоваться бесплатной и не менее известной средой Eclipse.

Выберем новый проект Java. Назовем его nsa_tracker.

На следующей вкладке отметим слева Web Application и Google App Engine и укажем путь к скачанной ранее и распакованной App Engine SDK.

А теперь откинься в кресле и позволь IDE сделать свое дело. Если ты выбрал IDEA и все сделал правильно, то в результате увидишь готовый проект, который при запуске открывает окно браузера с пустым содержимым. Можно приступать к кодингу.

Начинаем искать

Итак, у нас есть папка с проектом, в которой лежит папка src. Туда мы будем складывать исходники. Исходники в Java группируются по пакетам. Пакет - это папка на диске. Пакеты нужны, чтобы не сваливать все исходники в кучу, а разделять их, руководствуясь принципами логики. Например, код, связанный с пользовательским интерфейсом, логично поместить в пакет ui, сетевые взаимодействия - в пакет network. Это значительно облегчает развитие и поддержку проекта впоследствии. Исторически сложилась практика начинать структуру пакетов с названия компании, за которым следует название программы. Это поможет легко идентифицировать наши исходники среди кучи таких же в дальнейшем. Для нашей программы мы создадим пакет org.nsa.tracker. В нем мы и будем создавать классы.

Для обработки запросов пользователей на сервере используются сервлеты. Сервлет - это класс, который наследует, как правило, HttpServlet и работает по принципу запрос - ответ. Все, что нужно, - это переопределить метод doGet. По запросу от пользователя нам нужно авторизоваться в foursquare, загрузить список чекинов друзей и перенаправить запрос на страницу с картой.

Для работы с foursquare API воспользуемся бесплатной библиотекой foursquare-api-java, которую можно взять отсюда . Библиотека Java представляет собой ZIP-архив с расширением jar, содержащий откомпилированные Java-классы, которые реализуют определенную функциональность. Для авторизации нам понадобятся ClientId и ClientSecret, полученные на этапе регистрации приложения в foursquare. Так как эти параметры не меняются в процессе выполнения программы, объявим их как константы.

Private static final String CLIENT_ID = "FAKE_CLIENT_ID"; private static final String CLIENT_SECRET = "FAKE_CLIENT_SECRET";

Final означает, что данной переменной присвоено окончательное значение, которое не дано изменить. Static делает переменную доступной для всех экземпляров данного класса. Воспользовавшись примером авторизации из библиотеки foursquare-api-java, получим примерно следующий код:

Protected void doGet(HttpServletRequest req, HttpServletResponse resp) throws ServletException, IOException { FoursquareApi foursquareApi = new FoursquareApi(CLIENT_ID, CLIENT_SECRET, CALLBACK_URL); String code = req.getParameter("code"); if (code == null) { // Отправляемся на страницу регистрации resp.sendRedirect(foursquareApi.getAuthenticationUrl()); } else { try { foursquareApi.authenticateCode(code); // Регистрация успешна, загрузим-ка данных Result result = foursquareApi.checkinsRecent("0.0,0.0", 100, 0l); } catch (FoursquareApiException e) { e.printStackTrace(); } } }

Обрати внимание на «throws ServletException, IOException» в объявлении метода. Эта строка означает, что метод потенциально может бросить одно из этих исключений. Исключение в Java - это объект, который сигнализирует о возникновении исключительной ситуации. Они бывают проверяемые и непроверяемые. Проверяемые исключения нужно обрабатывать, окружив часть кода блоком try-catch, или же передавать выше. Непроверяемые исключения, как правило, не обрабатываются, потому что возникают в случаях, когда программа не в состоянии восстановить свое состояние. В данном методе мы обрабатываем только исключение FoursquareApiException.

Когда веб-сервер получает запрос для приложения, он использует дескриптор развертывания, чтобы сопоставить URL запроса с кодом, который должен обработать запрос. Дескриптор развертывания представляет собой XML-файл c названием web.xml. Добавим описание сервлета слежения.

track org.nsa.tracker.TrackerServlet track /track

Теперь запросы по адресу /track будет обрабатывать наш сервлет с именем TrackerServlet. Можно присвоить параметру Callback Url верное значение http://localhost:8080/track.

Для вывода результатов можно воспользоваться Static Maps API, любезно предоставленным все той же корпорацией Google (https://developers.google.com/maps/documentation/staticmaps/). Наш сервлет будет генерировать простую HTML-страницу и возвращать ее в ответ на запрос пользователя.

StringBuilder sb = new StringBuilder(""); sb.append(""); sb.append("

"); index = 1; for (Checkin checkin: result.getResult()) { sb.append("").append(index++).append(" - ").append(checkin.getUser().getFirstName()) .append(" ").append(checkin.getUser().getLastName()).append(""); } sb.append("

"); sb.append("");

Для генерации страницы используется класс StringBuilder, это обусловлено тем, что строки в Java являются неизменяемыми объектами. При конкатенации строк с помощью оператора +. создается новая строка в памяти. StringBuilder позволяет экономить память, так как использует массив char для хранения соединяемых строк. Передаем ответ пользователю:

Byte resultBytes = sb.toString().getBytes("utf-8"); resp.setContentLength(resultBytes.length); resp.getOutputStream().write(resultBytes);

…И все готово. Запускаем и видим что-то похожее на картинку с говорящей подписью «Результат работы программы».

Что дальше?

Приложение можно улучшить, например разделить сбор данных и отображение. Вынести сбор данных в отдельный сервис, который будет работать постоянно и запоминать все перемещения пользователей в базе данных. Тогда отображать можно будет уже не отдельные точки, а связный маршрут. Покопавшись немного в foursquare API, можно извлечь даже больше информации об активности пользователя.

Но надеюсь, мне удалось главное: убедить тебя в том, что Java - это просто и круто. До встречи через месяц!

Книги для Java-программера

Начать изучать язык мы советуем с книги «Java. Руководство для начинающих» (Java: A Beginner’s Guide) Герберта Шилдта. Следующий уровень - «Java. Полное руководство» от него же, а больше о сервлетах ты можешь узнать из книги «Java сервлеты и JSP: сборник рецептов» (Java Servlet and JSP Cookbook) Брюса У. Перри.