Servlet 容器与请求生命周期

浏览器 → DNS → TCP连接 → HTTP请求 → 容器接收 → 线程分配 → Filter链 → Servlet → 业务逻辑 → 写响应 → 返回浏览器

客户端                  Servlet容器                   Servlet                  Filter
  │                        │                           │                        │
  │── HTTP Request ────────>│                           │                        │
  │                        │── 创建 Request/Response ──>│                        │
  │                        │── 从线程池分配线程 ────────>│                        │
  │                        │                           │                        │
  │                        │── Filter1.doFilter() ─────────────────────────────>│
  │                        │                           │                ┌── chain.doFilter() ──┐
  │                        │                           │                │── Filter2.doFilter() │
  │                        │                           │                │── chain.doFilter() ──┤
  │                        │                           │<────────────────┘                       │
  │                        │── Servlet.service() ─────>│                                        │
  │                        │<── 响应 ──────────────────│<───────────────────────────────────────│
  │<── HTTP Response ──────│                           │                        │
  │                        │── 线程回收 ───────────────>│                        │

// 在 Servlet 中获取 ServletContext
ServletContext context = getServletContext();

// 获取初始化参数
String dbUrl = context.getInitParameter("dbUrl");

// 设置全局属性
context.setAttribute("onlineCount", 100);

加载 → 实例化 → 初始化(init) → 请求处理(service) → 销毁(destroy)

@WebServlet("/demo")
public class DemoServlet extends HttpServlet {

    // 1. 初始化（只调用一次）
    @Override
    public void init() throws ServletException {
        System.out.println("Servlet 初始化");
    }

    // 2. 请求处理（每次请求都调用）
    @Override
    protected void service(HttpServletRequest req, HttpServletResponse resp)
            throws ServletException, IOException {
        // 根据 HTTP 方法分发到 doGet / doPost 等
        super.service(req, resp);
    }

    @Override
    protected void doGet(HttpServletRequest req, HttpServletResponse resp)
            throws ServletException, IOException {
        resp.getWriter().write("Hello Servlet");
    }

    // 3. 销毁（只调用一次）
    @Override
    public void destroy() {
        System.out.println("Servlet 销毁");
    }
}

请求: Filter1 → Filter2 → Filter3 → Servlet
响应: Servlet → Filter3 → Filter2 → Filter1

@WebFilter(urlPatterns = "/*")
public class AuthFilter implements Filter {

    @Override
    public void init(FilterConfig filterConfig) throws ServletException {
        // Filter 初始化
    }

    @Override
    public void doFilter(ServletRequest request, ServletResponse response, FilterChain chain)
            throws IOException, ServletException {
        HttpServletRequest req = (HttpServletRequest) request;

        // 前置处理：编码设置
        req.setCharacterEncoding("UTF-8");
        response.setCharacterEncoding("UTF-8");

        // 前置处理：登录校验
        String uri = req.getRequestURI();
        HttpSession session = req.getSession(false);
        if (!uri.contains("/login") && session == null) {
            response.getWriter().write("未登录");
            return; // 不放行
        }

        // 放行：继续执行后续 Filter 或 Servlet
        long start = System.currentTimeMillis();
        chain.doFilter(request, response);
        long cost = System.currentTimeMillis() - start;

        // 后置处理：记录耗时
        System.out.println(req.getRequestURI() + " 耗时: " + cost + "ms");
    }

    @Override
    public void destroy() {
        // Filter 销毁
    }
}

// 监听 Session 创建和销毁
@WebListener
public class SessionListener implements HttpSessionListener {

    @Override
    public void sessionCreated(HttpSessionEvent se) {
        System.out.println("Session 创建: " + se.getSession().getId());
    }

    @Override
    public void sessionDestroyed(HttpSessionEvent se) {
        System.out.println("Session 销毁: " + se.getSession().getId());
    }
}

┌─────────────────────────────────┐
│        Tomcat 线程池             │
│  ┌───────┐ ┌───────┐ ┌───────┐ │
│  │Thread1│ │Thread2│ │Thread3│ │  ← 默认最大200个线程
│  └───────┘ └───────┘ └───────┘ │
│  ┌───────┐ ┌───────┐ ┌───────┐ │
│  │Thread4│ │Thread5│ │  ...  │ │
│  └───────┘ └───────┘ └───────┘ │
├─────────────────────────────────┤
│  连接器(Acceptor)  → Endpoint   │  ← NIO 模型接收连接
│  Protocol Handler → Coyote      │  ← HTTP 协议解析
│  Container       → Engine       │  ← Servlet 容器
└─────────────────────────────────┘

<!-- server.xml
     maxThreads:       最大线程数
     minSpareThreads:  最小空闲线程
     acceptCount:      等待队列长度 -->
<Connector port="8080"
           protocol="HTTP/1.1"
           maxThreads="200"
           minSpareThreads="10"
           acceptCount="100"
           connectionTimeout="20000" />

// 请求转发
RequestDispatcher dispatcher = request.getRequestDispatcher("/user/detail");
dispatcher.forward(request, response);

// 重定向
response.sendRedirect("/login.jsp");

1. 检查线程池状态
   - jstack 分析线程状态
   - 查看线程是否都在 WAITING / BLOCKED
   
2. 定位慢请求
   - 访问日志找高耗时接口
   - Filter 打印每个请求耗时
   
3. 分析根因
   - 慢 SQL？
   - 外部调用超时？
   - 阻塞 IO？
   - 数据库连接池耗尽？

请求 → DNS → LB → Nginx → Tomcat → Filter1 → Filter2 → Servlet

排查时逐层检查:
1. 网络层：DNS是否正常？LB是否健康？
2. 容器层：Tomcat是否收到请求？access log？
3. 过滤器层：哪个Filter拦截了？打印日志确认
4. Servlet层：路由是否匹配？参数是否正确？

// 错误：forward 之后又尝试写响应
request.getRequestDispatcher("/success.jsp").forward(request, response);
response.getWriter().write("hello"); // × IllegalStateException

// 正确：forward 之后直接 return
request.getRequestDispatcher("/success.jsp").forward(request, response);
return; // √