servlet如何工作？实例化，会话，共享变量和多线程

Question

假设我有一个Web服务器，其中包含许多Servlet。为了在这些servlet之间传递信息，我正在设置会话和实例变量。

现在，如果有2个或更多用户向该服务器发送请求，那么会话变量将如何处理？
它们对所有用户都是通用的还是对每个用户都不同？
如果它们不同，那么服务器如何区分不同的用户？

还有一个类似的问题，如果有n用户正在访问特定的servlet，那么仅当第一个用户第一次访问该servlet时才实例化该servlet，还是单独为所有用户实例化该servlet？
换句话说，实例变量将如何处理？

Answer 1

ServletContext

当servlet容器（例如ApacheTomcat）启动时，它将部署并加载所有Web应用程序。加载Web应用程序后，Servlet容器将创建ServletContext一次并将其保存在服务器的内存中。Web应用程序的web.xml所有包含的web-fragment.xml文件进行解析，每个<servlet>，<filter>和<listener>发现（或每一类注释用@WebServlet，@WebFilter并@WebListener分别）被实例化一次，并保存在服务器的内存。对于每个实例化的过滤器，其init()方法均通过new调用FilterConfig。

当a的Servleta<servlet>``<load-on-startup>或@WebServlet(loadOnStartup)value大于时0，则init()在启动期间还会使用new调用其方法ServletConfig。这些servlet以该值指定的相同顺序进行初始化（1为1st，2为2nd等）。如果多于一个的servlet指定了相同的值，则每个这些小服务程序的如它们出现在加载以相同的顺序web.xml，web-fragment.xml或@WebServlet类加载。如果不存在“启动时加载”值，则init()当HTTP请求首次访问该servlet时，将调用该方法。

当Servlet容器完成上述所有初始化步骤后，ServletContextListener#contextInitialized()将调用。

当servlet容器关闭时，它卸载所有Web应用程序，调用destroy()其全部初始化servlet和过滤器，所有的方法ServletContext，Servlet，Filter和Listener实例丢弃。最后，ServletContextListener#contextDestroyed()将被调用。

HttpServletRequest和HttpServletResponse

Servlet容器连接到Web服务器，该Web服务器在某个端口号上侦听HTTP请求（端口8080通常在开发过程中使用，而端口80在生产中使用）。当客户端（例如，使用Web浏览器或以编程方式使用的用户URLConnection）发送HTTP请求时，Servlet容器将创建newHttpServletRequest和HttpServletResponse对象，并将它们通过Filter链中定义的任何对象（最后是Servlet实例）传递。

对于filter，将doFilter()调用该方法。当servlet容器的代码调用时chain.doFilter(request, response)，请求和响应将继续到下一个过滤器，如果没有剩余的过滤器，则单击servlet。

对于servlet，将service()调用该方法。默认情况下，此方法根据来确定doXxx()要调用的方法之一 request.getMethod()。如果servlet中没有确定的方法，则在响应中返回HTTP 405错误。

request对象提供对有关HTTP请求的所有信息的访问，例如URL，标头，查询字符串和正文。响应对象提供了以所需方式控制和发送HTTP响应的功能，例如，允许您设置标头和正文（通常使用从JSP文件生成的HTML内容）。提交并完成HTTP响应后，请求和响应对象都将被回收并可供重用。

HttpSession

当客户端首次访问该Web应用程序和/或通过首次访问该应用程序HttpSession时request.getSession()，Servlet容器将创建一个新HttpSession对象，生成一个长而唯一的ID（您可以通过获取session.getId()），并将其存储在服务器的记忆。Servlet容器还在HTTP响应Cookie的Set-Cookie标头中设置aJSESSIONID作为其名称，并将唯一会话ID作为其值。

根据HTTP cookie规范（任何体面的Web浏览器和Web服务器都必须遵守的合同），Cookie只要cookie有效，客户端（Web浏览器）就需要在标头的后续请求中将该cookie发送回去（也就是说，唯一ID必须指向未过期的会话，并且域和路径正确。使用浏览器的内置HTTP流量监视器，您可以验证Cookie是否有效（在Chrome / Firefox 23 + / IE9 +中按F12，然后检查“网络/网络”标签）。Servlet容器将检查Cookie每个传入HTTP请求的标头中是否存在具有该名称的cookie，JSESSIONID并使用其值（会话ID）HttpSession从服务器的内存中获取关联。

HttpSession活，直到它停留已经空闲（即，在请求未使用）超过规定的超时值<session-timeout>，在设定web.xml。超时值默认为30分钟。因此，当客户端访问Web应用程序的时间不超过指定的时间时，Servlet容器将破坏会话。每个后续请求，即使指定了cookie，也将无法再访问同一会话；servlet容器将创建一个新会话。

在客户端，只要浏览器实例正在运行，会话cookie就会保持活动状态。因此，如果客户端关闭浏览器实例（所有选项卡/窗口），则会话将被丢弃在客户端侧。在新的浏览器实例中，与会话关联的cookie将不存在，因此将不再发送。这将导致HttpSession创建一个全新的会话，并使用一个全新的会话cookie。

简而言之

• ServletContext生活，只要Web应用程序的生命。它在所有会话的所有请求之间共享。
  HttpSession生活，只要客户端与同一个浏览器实例中的Web应用程序进行交互，和会话未在服务器端超时。它在同一会话中的所有请求之间共享。
  
• 在HttpServletRequest和HttpServletResponse现场从servlet接收来自客户端的HTTP请求的时间，直到完全缓解（网页）已经到来。它没有在其他地方共享。
• 只要Web应用程序存在Servlet，所有Filter和Listener实例都会存在。它们在所有会话的所有请求之间共享。
• 任何attribute被定义ServletContext，HttpServletRequest并且HttpSession只要将生活中的问题生活中的对象。对象本身代表了诸如JSF，CDI，Spring等之类的bean管理框架中的“作用域”。这些框架将其范围内的bean作为attribute其最接近的匹配范围存储。
  线程安全
  也就是说，您最关心的可能是线程安全。现在，您应该知道所有请求之间都共享servlet和过滤器。这对Java来说是一件好事，它是多线程的，并且不同的线程（阅读：HTTP请求）可以使用同一实例。否则，重新创建init()以及destroy()针对每个单个请求的重新创建都将过于昂贵。

您还应该意识到，永远不要将任何请求或会话范围的数据分配为Servlet或过滤器的实例变量。它将在其他会话中的所有其他请求之间共享。那不是线程安全的！下面的示例说明了这一点：

public class ExampleServlet extends HttpServlet {

    private Object thisIsNOTThreadSafe;

    protected void doGet(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response) throws ServletException, IOException {
        Object thisIsThreadSafe;

        thisIsNOTThreadSafe = request.getParameter("foo"); // BAD!! Shared among all requests!
        thisIsThreadSafe = request.getParameter("foo"); // OK, this is thread safe.
    } 
}