Servlet技术及其与CGI的比较

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WebSphere Application Server作为e－Business应用的核心，提供了基于Java Servlet技术的引擎，它把基本的HTTP Server扩充成为基于Java的应用服务器，提供了比CGI技术更优的性能。本文旨在对Java Servlet技术作一般性的介绍，并与传统的CGI技术进行比较。
　　Servlet是用Java编写的Server端程序，它与协议和平台无关。Servlet运行于Java－enabled Web Server中。Java Servlet可以动态地扩展Server的能力，并采用请求－响应模式提供Web服务。

　　最早支持Servlet技术的是JavaSoft的Java Web Server。此后，一些其它的基于Java的Web Server开始支持标准的Servlet API。Servlet的主要功能在于交互式地浏览和修改数据，生成动态Web内容。这个过程为：

　　·客户端发送请求至服务器端；

　　·服务器将请求信息发送至Servlet；

　　·Servlet生成响应内容并将其传给Server。响应内容动态生成，通常取决于客户端的请求；

　　·服务器将响应返回给客户端。

　　Servlet看起来像是通常的Java程序。Servlet导入特定的属于Java Servlet API的包。因为是对象字节码，可动态地从网络加载，可以说Servlet对Server就如同Applet对Client一样，但是，由于Servlet运行于Server中，它们并不需要一个图形用户界面。从这个角度讲，Servlet也被称为Faceless Object。


　　Servlet的优势


　　Java Servlet提供了许多优势：

　　·Servlet可以和其他资源(文件、数据库、Applet、Java应用程序等)交互，以生成返回给客户端的响应内容。如果需要，还可以保存请求－响应过程中的信息。

　　·采用Servlet，服务器可以完全授权对本地资源的访问(如数据库)，并且Servlet自身将会控制外部用户的访问数量及访问性质。

　　·Servlet可以是其它服务的客户端程序，例如，它们可以用于分布式的应用系统中。

　　·可以从本地硬盘，或者通过网络从远端硬盘激活Servlet。

　　·Servlet可被链接(chain)。一个Servlet可以调用另一个或一系列Servlet，即成为它的客户端。

　　·采用Servlet Tag技术，可以在HTML页面中动态调用Servlet。

　　·Servlet API与协议无关。它并不对传递它的协议有任何假设。

　　·像所有的Java程序一样，Servlet拥有面向对象Java语言的所有优势。


　　Servlet与CGI－BIN


　　概括来讲，Servlet可以完成和CGI相同的功能。

　　CGI应用开发比较困难，因为它要求程序员有处理参数传递的知识，这不是一种通用的技能。CGI不可移植，为某一特定平台编写的CGI应用只能运行于这一环境中。每一个CGI应用存在于一个由客户端请求激活的进程中，并且在请求被服务后被卸载。这种模式将引起很高的内存、CPU开销，而且在同一进程中不能服务多个客户。

　　Servlet提供了Java应用程序的所有优势——可移植、稳健、易开发。使用Servlet Tag技术，Servlet能够生成嵌于静态HTML页面中的动态内容。

　　Servlet对CGI的最主要优势在于一个Servlet被客户端发送的第一个请求激活，然后它将继续运行于后台，等待以后的请求。每个请求将生成一个新的线程，而不是一个完整的进程。多个客户能够在同一个进程中同时得到服务。一般来说，Servlet进程只是在Web Server卸载时被卸载。

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　Servlet生命周期


　　Servlet的生命周期可以被归纳为以下几点：

　　·装载Servlet。这项操作一般是动态执行的。然而，Server通常会提供一个管理的选项，用于在Server启动时强制装载和初始化特定的Servlet(1)；

　　·Server创建一个Servlet的实例(2)；

　　·Server调用Servlet的init()方法(3)；

　　·一个客户端的请求到达Server(1)；

　　·Server创建一个请求对象(4)；

　　·Server创建一个响应对象(5)；

　　·Server激活Servlet的service()方法(6)，传递请求(7)和响应(8)对象作为参数；

　　·service()方法获得关于请求对象的信息，处理请求，访问其他资源(9)，获得需要的信息(10)；

　　·service()方法使用响应对象的方法，将响应传回Server(11)、(12)，最终到达客户端(13)。service()方法可能激活其它方法以处理请求，如doGet()或doPost()或程序员自己开发的新的方法；

　　·对于更多的客户端请求，Server创建新的请求和响应对象，仍然激活此Servlet的service()方法，将这两个对象作为参数传递给它。如此重复以上的循环，但无需再次调用init()方法。一般Servlet只初始化一次；

　　·当Server不再需要Servlet时(一般当Server关闭时)，Server调用Servlet的Destroy()方法。


　　Servlet与CGI程序的比较


　　CGI(Common Gateway Interface)程序，主要用Perl、Shell Script或C编写，能够向客户端提供动态内容，即每次客户端浏览器访问某一页面时，可以看到不同的内容。这里对完成相同功能的CGI程序和Java Servlet程序作一比较，以便更清楚地看到Servlet的简单特性。

　　这里CGI和Servlet程序的功能均为获得客户端在浏览器表单中输入的参数(Firstname,Lastname)，并将返回给客户端。相应的CGI程序和Servlet程序分别如下：

　　·CGI程序(Perl)：

　　＄query—string=＄ENV{?QUERY—STRING?};

　　＄query—string=As/％([dA－Fa－f][dA－Fa－f])/pack(″C″,hex()＄1))/eg;＄query—string=As/＋//g;

　　@pairs=split(/＆/,＄query—string);

　　foreach ＄pair(@pairs) {

　　 (＄key,＄value)=split(/=/,＄pair);

　　 ＄form—data{＄key}=＄value;

　　}

　　＄firstname=＄form—data{″firstname″};

　　＄lastname=＄form—data{″lastname″};

　　print ″Hello,＄firstname ＄lastname. Thank you for your visit! ″;

　　·Servlet程序:

　　public void service(HttpServletRequest request,HttpServletResponse response)

　　throws ServletExeption,IOExeption

　　{

　　 ServletOutputStreamout=response.getOutputStream();

　　 response.setContentType(″text/html″);

　　 String firstname=request.getParameter(″firstname″);

　　 String lastname=request.getParameter(″lastname″);

　　 out.println(″Hello,″＋firstname＋″ ″＋lastname＋″.″);

　　 out.println(″Thank you for your visit!″);

　　 out.lose()

　　}

　　可以很明显地看到Java Servlet源代码比相应的CGI Perl Script简单许多。这里需要导入三个package:javax.servlet、javax.servlet.http和java.io。定义Servlet的类扩展了HttpServlet class，而不是GenericServlet class，因为此Servlet需要与HTML form进行交互。

　　在CGI程序中有很大一部分用于处理对参数的提取和解码过程，而在Servlet程序中，解码传递的参数部分并不需要额外编写。从HttpServlet class继承来的基本函数可以自动完成解码的过程。因此，程序员可以在Servlet service()方法中直接获取由客户端创建和编码的Key－value对。解码后的Key－value对可以直接从HttpServlet class的service()方法的第一个参数中获得。这将极大地减少程序员的劳动量和重复的代码劳动，并降低编码难度。

　　综上所述，Servlet在性能、编写难度、可移植性等方面比CGI有明显优势。在WebSphere Application Server中提供了功能强大的Servlet API，它们比JSDK拥有更多的功能和更优的性能，为Servlet的编程提供了很好的支持。随着WAS的日益推广和Java技术的普及，可以预见，Servlet技术将取代CGI，成为对Web Server功能扩充的标准技术。