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Servlet 技術全解析：從 CGI 到 Java Web 核心組件的演進與本質

編輯：Java 綜合教學

動態 Web 技術的演進：從靜態 HTML 到 Servlet

早期 Web 僅能展示靜態 HTML 頁面，內容固定、缺乏交互。隨著業務需求增長，動態頁面技術應運而生——根據用戶、時間、數據庫狀態動態生成內容。早期主流方案是 CGI (Common Gateway Interface)，通常用 Perl/C 編寫，每請求啟動一個進程，開銷極大、擴展性差。

Servlet 作為 Java EE 規範核心組件，以「一次編寫，到處運行」的跨平台優勢，配合容器管理生命週期、線程池復用、安全沙箱等特性，徹底改變了服務端開發模式，成為 Java Web 生態的基石。

Servlet 核心定義與運行機制

Servlet 是運行在 Web 容器（如 Tomcat、Jetty）中的 Java 類，實現 javax.servlet.Servlet 接口，由容器實例化、初始化、調用服務方法、銷毀。其核心職責是處理 HTTP 請求/響應，生成動態內容。

生命週期三大階段

初始化：容器加載類 → 實例化 → 調用 init(ServletConfig)，僅執行一次
服務：每個請求分配線程，調用 service(ServletRequest, ServletResponse)，HTTP 請求會分發至 doGet/doPost 等方法
銷毀：容器關閉或重新部署時調用 destroy()，釋放資源

Servlet 與 CGI 的本質區別

維度	CGI	Servlet
進程模型	每請求啟動新進程	容器內線程復用，單實例多線程
性能	進程創建銷毀開銷大	輕量級線程，啟動快、內存共享
平台相關性	依賴操作系統進程機制	純 Java，跨平台
狀態維持	困難，需外部存儲	易於實現 Session、Application 共享
安全性	進程隔離，但配置複雜	Java 安全管理器 + 容器沙箱

核心 API 體系

Servlet 接口：定義生命週期方法 init, service, destroy, getServletConfig, getServletInfo
GenericServlet：协議無關的抽象實現，簡化開發
HttpServlet：HTTP 專用，提供 doGet, doPost, doPut, doDelete 等語義化方法
ServletRequest / ServletResponse：封裝請求參數、頭信息、輸入流及響應輸出流、狀態碼、頭設置
ServletConfig：單個 Servlet 初始化參數
ServletContext：Web 應用全局上下文，資源訪問、屬性共享、日志、RequestDispatcher 轉發/包含

部署描述符 web.xml 與註解配置

傳統 XML 配置

<servlet>
  <servlet-name>MyServlet</servlet-name>
  <servlet-class>com.example.MyServlet</servlet-class>
  <init-param>
    <param-name>configPath</param-name>
    <param-value>/WEB-INF/config.properties</param-value>
  </init-param>
  <load-on-startup>1</load-on-startup>
</servlet>
<servlet-mapping>
  <servlet-name>MyServlet</servlet-name>
  <url-pattern>/api/*</url-pattern>
</servlet-mapping>

Servlet 3.0+ 註解配置（推薦）

@WebServlet(
    name = "MyServlet",
    urlPatterns = {"/api/*"},
    initParams = {@WebInitParam(name = "configPath", value = "/WEB-INF/config.properties")},
    loadOnStartup = 1,
    asyncSupported = true  // 支持異步處理
)
public class MyServlet extends HttpServlet {
    // 實現 doGet/doPost 等方法
}