第68篇：JavaWeb核心技术之Servlet（2026版）

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JVM调优专题已收官，本篇开启JavaWeb专题。Servlet是Java Web开发的“地基”——Spring MVC、Spring Boot底层都是Servlet。理解Servlet，才能真正理解Web框架：

模块	核心问题	一句话回答
Servlet是什么	Java Web的“地基”是什么？	运行在Web容器中的Java类，处理HTTP请求并返回响应
生命周期	Servlet从生到死经历什么？	加载→实例化→init()→service()→destroy()
核心对象	请求和响应用什么对象？	HttpServletRequest（请求）、HttpServletResponse（响应）
三大组件	Servlet规范还有哪些组件？	Servlet + Filter + Listener，三者分工协作
异步处理	Servlet 3.0带来了什么？	AsyncContext实现非阻塞处理，释放容器线程
Servlet vs Spring MVC	现在还用Servlet吗？	Spring MVC底层仍是Servlet，但封装了细节
Jakarta EE迁移	javax包去哪了？	从javax.servlet迁移到jakarta.servlet（Jakarta EE 9+）
面试最爱问	高频考点有哪些？	见文末 🎤 小节

一、核心知识点

1. Servlet是什么？

Servlet（Server Applet）是Java EE（现Jakarta EE）规范中定义的服务器端组件，用于接收客户端请求并返回响应。它不依赖特定的平台或协议，最常用的是HTTP Servlet。

💡 本质：Servlet就是一个运行在Web容器（Tomcat、Jetty等）中的Java类，遵循特定的生命周期规范。

2. Servlet的核心地位

Servlet是Java Web一切框架的底层基石：

无论是Spring MVC的DispatcherServlet，还是Spring Boot的内嵌Tomcat，底层都是Servlet。理解Servlet，是理解一切Java Web框架的前提。

3. 2026年重要背景：Jakarta EE迁移

从Jakarta EE 9开始，所有javax.servlet包名改为jakarta.servlet。Servlet API版本演进：

• Servlet 4.0（Java EE 8）：javax.servlet
• Servlet 5.0+（Jakarta EE 9+）：jakarta.servlet
• Servlet 6.0（Jakarta EE 10+）：去除SecurityManager相关API

💡 面试注意：2026年，新建项目应使用jakarta.servlet，老项目迁移需注意包名变更。

4. Servlet三大核心组件

组件	作用	典型场景
Servlet	处理具体业务请求	用户登录、订单查询
Filter	请求/响应预处理和后处理	日志记录、编码过滤、权限校验
Listener	监听Web应用生命周期事件	应用启动初始化、Session管理

二、通俗讲解（1分钟开心学）

把Servlet想象成餐厅的“服务员”

• 客户端（浏览器） ：顾客，坐在桌前要点菜（发请求）。

• Servlet：服务员，负责接收顾客的点菜单（请求），去厨房（业务逻辑）拿菜，再把菜端给顾客（响应）。每个服务员只服务一位顾客（一个请求对应一个Servlet实例的service方法调用）。

• Filter：餐厅门口的迎宾员。每个顾客进来，先经过迎宾员检查——带口罩了吗？有预约吗？（请求过滤），走的时候迎宾员再说声“欢迎下次光临”（响应后处理）。

• Listener：餐厅的传感器。餐厅开门了（应用启动），传感器记录；有顾客进来了（Session创建），传感器记录；餐厅关门了（应用关闭），传感器记录。

• Web容器（Tomcat） ：餐厅的管理系统，负责招聘服务员（创建Servlet实例）、安排工作（调用生命周期方法）、辞退服务员（销毁Servlet）。

一句话总结：Filter管“进出门”，Servlet管“核心服务”，Listener管“全程监控”。

三、Servlet生命周期

Servlet生命周期由Web容器（Tomcat等）全权管理，开发者不需要手动new Servlet对象。

3.1 生命周期四阶段

各阶段详解：

阶段	方法	调用次数	触发时机	说明
加载与实例化	构造方法	1次	第一次请求到达（默认）或容器启动时	默认懒加载，可通过<load-on-startup>改为容器启动时加载
初始化	init()	1次	实例化后立即调用	加载数据库连接池、配置文件等资源
服务	service()	每次请求	每次HTTP请求到达	根据请求方法分发到doGet()/doPost()等
销毁	destroy()	1次	容器关闭或应用卸载时	释放资源，如关闭数据库连接

💡 重要理解：Servlet是单例多线程——整个应用只有一个Servlet实例，但每个请求会创建一个新线程调用service()方法。因此Servlet实例变量不是线程安全的！

3.2 代码示例

import jakarta.servlet.*;
import jakarta.servlet.http.*;
import jakarta.servlet.annotation.*;
import java.io.*;

@WebServlet("/hello")
public class HelloServlet extends HttpServlet {
    
    // ① 初始化（执行一次）
    @Override
    public void init() throws ServletException {
        System.out.println("Servlet初始化，加载资源");
    }
    
    // ② 服务（每次请求执行）
    @Override
    protected void doGet(HttpServletRequest req, HttpServletResponse resp) 
            throws ServletException, IOException {
        resp.setContentType("text/html;charset=UTF-8");
        PrintWriter out = resp.getWriter();
        out.println("<h1>Hello, Servlet!</h1>");
        out.println("<p>当前时间：" + new java.util.Date() + "</p>");
    }
    
    @Override
    protected void doPost(HttpServletRequest req, HttpServletResponse resp) 
            throws ServletException, IOException {
        // POST请求处理
        doGet(req, resp);
    }
    
    // ③ 销毁（执行一次）
    @Override
    public void destroy() {
        System.out.println("Servlet销毁，释放资源");
    }
}

web.xml配置方式（传统，仍用于Servlet 6.0）：

<web-app>
    <servlet>
        <servlet-name>hello</servlet-name>
        <servlet-class>com.example.HelloServlet</servlet-class>
        <load-on-startup>1</load-on-startup>  <!-- 容器启动时加载 -->
    </servlet>
    <servlet-mapping>
        <servlet-name>hello</servlet-name>
        <url-pattern>/hello</url-pattern>
    </servlet-mapping>
</web-app>

四、核心对象：Request & Response

4.1 HttpServletRequest——请求对象

方法	作用
getParameter(String name)	获取单个请求参数
getParameterMap()	获取所有请求参数Map
getHeader(String name)	获取请求头
getSession()	获取/创建Session
getRequestDispatcher()	请求转发
setAttribute(String, Object)	设置请求属性（转发传递数据）
startAsync()	Servlet 3.0启动异步处理

4.2 HttpServletResponse——响应对象

方法	作用
setContentType(String)	设置响应内容类型（如text/html;charset=UTF-8）
setStatus(int)	设置HTTP状态码
getWriter()	获取字符输出流（输出HTML）
getOutputStream()	获取字节输出流（输出文件/图片）
sendRedirect(String)	重定向（302）
addCookie(Cookie)	添加Cookie

4.3 请求转发 vs 重定向

对比	请求转发（forward）	重定向（sendRedirect）
浏览器地址栏	不变	变化
请求次数	1次（服务器内部）	2次（客户端重新发起）
数据共享	✅ 可共享request属性	❌ 不可共享
性能	更高（少一次请求）	较低（多一次请求）
适用场景	服务器内部跳转	页面跳转、防止表单重复提交

五、Servlet 3.0+ 异步处理

5.1 为什么需要异步？

传统Servlet模型中，一个请求占用一个容器线程直到处理完成。如果业务有耗时操作（如调用外部API、大文件处理），容器线程会被长时间占用，导致并发能力下降。

Servlet 3.0引入异步处理：将耗时任务交给新线程，释放容器线程处理其他请求，提升吞吐量。

5.2 异步Servlet实战

import jakarta.servlet.*;
import jakarta.servlet.http.*;
import jakarta.servlet.annotation.*;
import java.util.concurrent.*;

@WebServlet(value = "/async", asyncSupported = true)  // 关键：启用异步
public class AsyncServlet extends HttpServlet {
    
    private ExecutorService executor = Executors.newFixedThreadPool(10);
    
    @Override
    protected void doGet(HttpServletRequest req, HttpServletResponse resp) 
            throws ServletException, IOException {
        
        // 1. 启动异步上下文
        AsyncContext ctx = req.startAsync();  // 
        
        // 2. 提交耗时任务到线程池
        executor.submit(() -> {
            try {
                // 模拟耗时操作（如调用外部API、查询数据库）
                Thread.sleep(3000);
                
                // 3. 获取响应并输出
                HttpServletResponse response = 
                    (HttpServletResponse) ctx.getResponse();
                response.setContentType("text/plain;charset=UTF-8");
                response.getWriter().println("异步处理完成！");
                
            } catch (Exception e) {
                e.printStackTrace();
            } finally {
                // 4. 完成异步处理
                ctx.complete();
            }
        });
        
        // 容器线程立即释放，不阻塞！
    }
}

💡 关键点：asyncSupported = true启用异步，startAsync()获取AsyncContext，耗时任务在新线程执行，完成后调用complete()。

六、三大组件：Filter & Listener

6.1 Filter——请求拦截器

Filter是Servlet规范的一部分，在请求到达Servlet之前和响应返回客户端之后执行。

典型场景：日志记录、统一编码处理、登录验证、跨域处理、敏感词过滤。

import jakarta.servlet.*;
import jakarta.servlet.annotation.*;
import java.io.IOException;

@WebFilter("/*")  // 拦截所有请求
public class LogFilter implements Filter {
    
    @Override
    public void init(FilterConfig config) throws ServletException {
        System.out.println("Filter初始化");
    }
    
    @Override
    public void doFilter(ServletRequest req, ServletResponse resp, 
                         FilterChain chain) throws IOException, ServletException {
        // 前置处理
        System.out.println("请求到达：" + System.currentTimeMillis());
        
        // 放行到下一个Filter或Servlet
        chain.doFilter(req, resp);
        
        // 后置处理
        System.out.println("响应返回：" + System.currentTimeMillis());
    }
    
    @Override
    public void destroy() {
        System.out.println("Filter销毁");
    }
}

Filter链执行顺序：多个Filter按@WebFilter的filterName字母顺序或web.xml配置顺序执行，形成责任链。

6.2 Listener——事件监听器

Listener监听Web应用中关键对象的生命周期事件。

三种核心Listener：

Listener	监听对象	典型场景
ServletContextListener	应用上下文（启动/关闭）	加载配置文件、初始化数据库连接池
HttpSessionListener	Session（创建/销毁）	在线用户统计
ServletRequestListener	请求（创建/销毁）	请求日志记录

import jakarta.servlet.*;

public class AppListener implements ServletContextListener {
    
    @Override
    public void contextInitialized(ServletContextEvent sce) {
        System.out.println("应用启动，加载配置...");
        // 加载数据库连接池、Spring容器等
    }
    
    @Override
    public void contextDestroyed(ServletContextEvent sce) {
        System.out.println("应用关闭，释放资源...");
    }
}

七、Servlet vs Spring MVC

对比维度	Servlet	Spring MVC
定位	Java Web底层规范	基于Servlet的高级Web框架
开发方式	继承HttpServlet，手动配置映射	注解驱动（@Controller、@RequestMapping）
参数绑定	手动req.getParameter()	自动绑定到方法参数
视图渲染	手动拼接HTML或用JSP	自动渲染，支持多种视图技术
启动速度	快	较慢（需加载Spring上下文）
内存占用	低	高
适用场景	理解底层、轻量级应用	绝大部分企业级应用

💡 核心结论：Spring MVC底层是DispatcherServlet，它本身就是一个Servlet。掌握了Servlet，就掌握了Spring MVC的“发动机”。

八、避坑要点

错误/误区	后果	正确做法
Servlet实例变量非线程安全	多线程数据混乱	尽量用局部变量，避免在Servlet中定义可变的实例变量
忘记asyncSupported = true	异步功能不生效	注解中加上asyncSupported = true
Filter中不调用chain.doFilter()	请求被拦截，无法到达目标	必须调用chain.doFilter()放行
请求转发和重定向混淆	数据丢失或重复提交	转发用forward，重定向用sendRedirect
忘记设置setContentType	中文乱码	统一设置text/html;charset=UTF-8
老项目使用javax.servlet	不兼容Jakarta EE 9+	新项目使用jakarta.servlet

九、面试高频考点

Q1：Servlet的生命周期有哪些阶段？

四个阶段：①加载与实例化（容器创建Servlet实例）；②初始化（调用init()，执行一次）；③服务（调用service()，每次请求执行）；④销毁（调用destroy()，执行一次）。

Q2：Servlet是单例还是多例？线程安全吗？

Servlet是单例，整个应用只有一个实例。线程不安全——多个请求共享同一个Servlet实例，实例变量会被多线程共享。因此应避免在Servlet中使用可变的实例变量，尽量使用局部变量。

Q3：Filter和Interceptor的区别？

Filter是Servlet规范的一部分，运行在Web容器中，在请求到达Servlet之前执行。Interceptor是Spring MVC的组件，运行在Spring容器中，在Handler执行前后执行。Filter更底层，Interceptor功能更丰富（可注入Spring Bean）。

Q4：请求转发（forward）和重定向（redirect）的区别？

转发（forward）是服务器内部跳转，地址栏不变，1次请求，可共享request属性。重定向（redirect）是客户端重新发起请求，地址栏变化，2次请求，不可共享request属性。

Q5：javax.servlet和jakarta.servlet有什么区别？

Jakarta EE 9开始，所有javax包名改为jakarta。新项目使用jakarta.servlet。老项目迁移需修改import和依赖版本。

🎤 面试官追问陷阱（加分题）

追问1：“Servlet 3.0的异步处理中，startAsync()之后容器线程会怎样？”

👉 容器线程立即释放，回到线程池处理其他请求。耗时任务在AsyncContext关联的新线程中执行。完成后调用complete()通知容器。

追问2：“<load-on-startup>设置为正数和负数有什么区别？”

👉 正数：容器启动时加载Servlet，数值越小优先级越高。负数或未设置：懒加载——第一次请求到达时才创建Servlet实例。

十、练习题

1. 代码题：编写一个Servlet，接收name参数，返回“Hello, [name]！”的HTML页面。

2. 分析题：Filter和Servlet的执行顺序是什么？一个请求经过多个Filter时，顺序如何确定？

3. 场景题：某Web应用需要统计在线用户数，应该使用什么组件？如何实现？

📊 你的学习进度

• 当前：第68篇 / 共108篇 · 进阶篇：JavaWeb核心技术（第68~72篇）
• ✅ 已完成：基础篇44篇 + 第45~68篇
• 📖 正在学：第68篇
• ⏳ 待学习：第69~108篇

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