我们了解到，浏览器向服务器发送的是一个HTTP格式的请求。一旦收到这个请求，HTTP服务器需要调用服务器端程序进行处理。而所谓的服务器端程序就是我们编写的Java类。通常情况下，不同的请求需要由不同的Java类来处理。

那么问题来了，HTTP服务器如何知道要调用哪个Java类的哪个方法呢？最直接的解决方法是在HTTP服务器的代码中编写一系列的if-else逻辑判断。例如，如果是A请求，则调用X类的M1方法；如果是B请求，则调用Y类的M2方法。但是这种方法明显存在问题，因为HTTP服务器的代码和业务逻辑耦合在一起。如果我们添加一个新的业务方法，就需要修改HTTP服务器的代码。

那么，应该如何解决这个问题呢？正如我们所知，面向接口编程是解决耦合问题的有效方法。因此，一群人定义了一个接口，要求所有的业务类都必须实现这个接口。这个接口被称为Servlet接口，实现了Servlet接口的业务类通常被称为Servlet。

然而，另一个问题出现了。对于特定的请求，HTTP服务器如何知道由哪个Servlet来处理呢？另外，Servlet又是由谁来实例化的呢？显然，HTTP服务器并不适合承担这个任务，否则又和业务类耦合在一起。

因此，这群人又发明了Servlet容器，用来加载和管理业务类。HTTP服务器不直接与业务类交互，而是将请求交给Servlet容器处理。Servlet容器会将请求转发给具体的Servlet。如果该Servlet尚未创建，Servlet容器将加载并实例化该Servlet，然后调用其接口方法。因此，实际上Servlet接口是Servlet容器与具体业务类之间的接口。下面的图表将进一步加深理解。

图的左边表示 HTTP 服务器直接调用具体业务类，它们是紧耦合的。再看图的右边，HTTP 服务器不直接调用业务类，而是把请求交给容器来处理，容器通过 Servlet 接口调用业务类。因此 Servlet 接口和 Servlet 容器的出现，达到了 HTTP 服务器与业务类解耦的目的。

而 Servlet 接口和 Servlet 容器这一整套规范叫作 Servlet 规范。Tomcat 和 Jetty 都按照 Servlet 规范的要求实现了 Servlet 容器，同时它们也具有 HTTP 服务器的功能。作为 Java 程序员，如果我们要实现新的业务功能，只需要实现一个 Servlet，并把它注册到 Tomcat（Servlet 容器）中，剩下的事情就由 Tomcat 帮我们处理了。

接下来我们来看看 Servlet 接口具体是怎么定义的，以及 Servlet 规范又有哪些要重点关注的地方呢？

Servlet 接口

Servlet 接口定义了下面五个方法：

public interface Servlet {
    void init(ServletConfig var1) throws ServletException;

    ServletConfig getServletConfig();

    void service(ServletRequest var1, ServletResponse var2) throws ServletException, IOException;

    String getServletInfo();

    void destroy();
}

其中最重要是的 service 方法，具体业务类在这个方法里实现处理逻辑。这个方法有两个参数：ServletRequest 和 ServletResponse。ServletRequest 用来封装请求信息，ServletResponse 用来封装响应信息，因此本质上这两个类是对通信协议的封装。

比如 HTTP 协议中的请求和响应就是对应了 HttpServletRequest 和 HttpServletResponse 这两个类。你可以通过 HttpServletRequest 来获取所有请求相关的信息，包括请求路径、Cookie、HTTP 头、请求参数等。此外，我在专栏上一期提到过，我们还可以通过 HttpServletRequest 来创建和获取 Session。而 HttpServletResponse 是用来封装 HTTP 响应的。

你可以看到接口中还有两个跟生命周期有关的方法 init 和 destroy，这是一个比较贴心的设计，Servlet 容器在加载 Servlet 类的时候会调用 init 方法，在卸载的时候会调用 destroy 方法。我们可能会在 init 方法里初始化一些资源，并在 destroy 方法里释放这些资源，比如 Spring MVC 中的 DispatcherServlet，就是在 init 方法里创建了自己的 Spring 容器。

你还会注意到 ServletConfig 这个类，ServletConfig 的作用就是封装 Servlet 的初始化参数。你可以在 web.xml 给 Servlet 配置参数，并在程序里通过 getServletConfig 方法拿到这些参数。

我们知道，有接口一般就有抽象类，抽象类用来实现接口和封装通用的逻辑，因此 Servlet 规范提供了 GenericServlet 抽象类，我们可以通过扩展它来实现 Servlet。虽然 Servlet 规范并不在乎通信协议是什么，但是大多数的 Servlet 都是在 HTTP 环境中处理的，因此 Servet 规范还提供了 HttpServlet 来继承 GenericServlet，并且加入了 HTTP 特性。这样我们通过继承 HttpServlet 类来实现自己的 Servlet，只需要重写两个方法：doGet 和 doPost。

Servlet 容器

我在前面提到，为了解耦，HTTP 服务器不直接调用 Servlet，而是把请求交给 Servlet 容器来处理，那 Servlet 容器又是怎么工作的呢？接下来我会介绍 Servlet 容器大体的工作流程，一起来聊聊我们非常关心的两个话题：Web 应用的目录格式是什么样的，以及我该怎样扩展和定制化 Servlet 容器的功能。

• 工作流程

当客户请求某个资源时，HTTP 服务器会用一个 ServletRequest 对象把客户的请求信息封装起来，然后调用 Servlet 容器的 service 方法，Servlet 容器拿到请求后，根据请求的 URL 和 Servlet 的映射关系，找到相应的 Servlet，如果 Servlet 还没有被加载，就用反射机制创建这个 Servlet，并调用 Servlet 的 init 方法来完成初始化，接着调用 Servlet 的 service 方法来处理请求，把 ServletResponse 对象返回给 HTTP 服务器，HTTP 服务器会把响应发送给客户端。同样我通过一张图来帮助你理解。

• Web 应用

Servlet 容器会实例化和调用 Servlet，那 Servlet 是怎么注册到 Servlet 容器中的呢？一般来说，我们是以 Web 应用程序的方式来部署 Servlet 的，而根据 Servlet 规范，Web 应用程序有一定的目录结构，在这个目录下分别放置了 Servlet 的类文件、配置文件以及静态资源，Servlet 容器通过读取配置文件，就能找到并加载 Servlet。Web 应用的目录结构大概是下面这样的：

| -  MyWebApp     
        | -  WEB-INF/web.xml        -- 配置文件，用来配置 Servlet 等     
        | -  WEB-INF/lib/           -- 存放 Web 应用所需各种 JAR 包     
        | -  WEB-INF/classes/       -- 存放你的应用类，比如 Servlet 类    
        | -  META-INF/              -- 目录存放工程的一些信息复制代码

Servlet 规范里定义了ServletContext这个接口来对应一个 Web 应用。Web 应用部署好后，Servlet 容器在启动时会加载 Web 应用，并为每个 Web 应用创建唯一的 ServletContext 对象。你可以把 ServletContext 看成是一个全局对象，一个 Web 应用可能有多个 Servlet，这些 Servlet 可以通过全局的 ServletContext 来共享数据，这些数据包括 Web 应用的初始化参数、Web 应用目录下的文件资源等。由于 ServletContext 持有所有 Servlet 实例，你还可以通过它来实现 Servlet 请求的转发。

• 扩展机制

引入了 Servlet 规范后，你不需要关心 Socket 网络通信、不需要关心 HTTP 协议，也不需要关心你的业务类是如何被实例化和调用的，因为这些都被 Servlet 规范标准化了，你只要关心怎么实现的你的业务逻辑。这对于程序员来说是件好事，但也有不方便的一面。所谓规范就是说大家都要遵守，就会千篇一律，但是如果这个规范不能满足你的业务的个性化需求，就有问题了，因此设计一个规范或者一个中间件，要充分考虑到可扩展性。Servlet 规范提供了两种扩展机制：Filter和Listener。

Filter是过滤器，这个接口允许你对请求和响应做一些统一的定制化处理，比如你可以根据请求的频率来限制访问，或者根据国家地区的不同来修改响应内容。过滤器的工作原理是这样的：Web 应用部署完成后，Servlet 容器需要实例化 Filter 并把 Filter 链接成一个 FilterChain。当请求进来时，获取第一个 Filter 并调用 doFilter 方法，doFilter 方法负责调用这个 FilterChain 中的下一个 Filter。

Listener是监听器，这是另一种扩展机制。当 Web 应用在 Servlet 容器中运行时，Servlet 容器内部会不断的发生各种事件，如 Web 应用的启动和停止、用户请求到达等。 Servlet 容器提供了一些默认的监听器来监听这些事件，当事件发生时，Servlet 容器会负责调用监听器的方法。当然，你可以定义自己的监听器去监听你感兴趣的事件，将监听器配置在 web.xml 中。比如 Spring 就实现了自己的监听器，来监听 ServletContext 的启动事件，目的是当 Servlet 容器启动时，创建并初始化全局的 Spring 容器。

到这里相信你对 Servlet 容器的工作原理有了深入的了解，只有理解了这些原理，我们才能更好的理解 Tomcat 和 Jetty，因为它们都是 Servlet 容器的具体实现。后面我还会详细谈到 Tomcat 和 Jetty 是如何设计和实现 Servlet 容器的，虽然它们的实现方法各有特点，但是都遵守了 Servlet 规范，因此你的 Web 应用可以在这两个 Servlet 容器中方便的切换。