Servlet 生命周期與調用流程全解析：從 HTTP 請求到響應的完整鏈路

Servlet 核心機制：生命周期、繼承體系與配置細節

Servlet 是 Java Web 開發的基石。理解其生命周期管理、請求處理流程與容器交互細節，是排查 Web 層問題、優化性能的前提。

一、Servlet 調用流程

1. 瀏覽器發起 HTTP Request
2. Web 容器 (Tomcat/Jetty) 解析請求行/頭/體，封裝為 HttpServletRequest
3. 容器查找 web.xml (或註解) 中的 <servlet-mapping> 匹配 URL
4. 若 Servlet 未初始化 → 實例化 → init()
5. 容器創建 HttpServletResponse，調用 service(req, resp)
6. service() 根據 HTTP 方法分發：doGet()/doPost()/…
7. 業務邏輯處理，調用 resp.getWriter().write() 或 resp.getOutputStream() 輸出
8. 容器將 Response 組裝為 HTTP 響應返回瀏覽器
9. Web 應用卸載/容器關閉 → destroy()

二、生命周期三大核心方法

關鍵點

• 單例多線程：容器默認只創建一個 Servlet 實例，多線程並發調用 service()
• 線程安全責任在開發者：不要在 Servlet 中定義實例變量存儲請求級數據
• init() 拋異常 → Servlet 標記為不可用，後續請求直接 500

三、繼承體系架構

Servlet (Interface)
  │
  ├─ GenericServlet (抽象類)
  │     └─ service() 為抽象，需子類實現，協議無關
  │
  └─ HttpServlet (核心類)
        └─ 實現 service()：解析 HTTP 方法 → 調用 doGet/doPost/doPut/doDelete...
             子類只需覆蓋對應 doXxx() 方法

HttpServlet 核心邏輯

protected void service(HttpServletRequest req, HttpServletResponse resp) {
    String method = req.getMethod();
    if ("GET".equalsIgnoreCase(method)) {
        doGet(req, resp);
    } else if ("POST".equalsIgnoreCase(method)) {
        doPost(req, resp);
    } // ... HEAD, PUT, DELETE, OPTIONS, TRACE
    // 不支持的方法返回 405
}

四、Request/Response 核心契約

五、web.xml 映射規則與優先級

<servlet>
    <servlet-name>demo</servlet-name>
    <servlet-class>com.demo.DemoServlet</servlet-class>
    <load-on-startup>1</load-on-startup> <!-- 啟動順序，數值越小越早 -->
</servlet>

<servlet-mapping>
    <servlet-name>demo</servlet-name>
    <url-pattern>/api/*</url-pattern> <!-- 路徑映射 -->
</servlet-mapping>

URL Pattern 匹配優先級 (高 → 低)

1. 精確匹配：/api/user
2. 路徑前綴匹配：/api/*
3. 擴展名匹配：*.do, *.action
4. 默認 Servlet：/ (最低優先級)

原則：誰最具體用誰。一個 <servlet> 可映射多個 <servlet-mapping>。

六、Servlet 3.0+ 註解配置 (無 web.xml)

@WebServlet(
    name = "demo",
    urlPatterns = {"/api/*", "/demo"},
    loadOnStartup = 1,
    initParams = {@WebInitParam(name="key", value="value")},
    asyncSupported = true  // 支持異步處理
)
public class DemoServlet extends HttpServlet { ... }

七、常見陷阱與最佳實踐

Servlet 雖老，但 Spring MVC、Struts、Dubbo HTTP 適配層底層皆基於此。徹底掌握生命周期、線程模型、映射規則，是 Java Web 工程師的內功心法。