如今大多数 JavaWeb 项目都使用高效的 MVC 框架来构建，而这些 MVC 框架的基本原理是将所有的请求都映射到一个 Servlet 上，然后去实现 service() 方法，这个方法就是 MVC 框架的入口。所以要理解 Servlet 的运行原理是非常重要的。
Servlet 容器
了解 Servlet 工作原理，就必须先要了解 Servlet容器， Servlet 与Servlet容器的关系有点像弓和箭的关系，弓是为箭而生的，而箭又让弓有了杀伤力。虽然它们是彼此依存的，但是又相互独立发展，这一切都是为了适应工业化的生产。从技术角度上来看，是为了解耦，通过标准化的接口来相互协作。
Servlet容器作为一个独立发展的标准化产品，目前种类很多，但是他们都有自己的市场定位，各有特点。例如Jetty、Tomcat等等。
在Tomcat容器等级中，Context 容器直接管理 Servlet 在容器中的包装类 Wrapper，所以Context容器如何运行将直接影响 Servlet 的工作方式。Tomcat容器模型图：
从图中可以看出 Tomcat 的容器分为4个等级，真正管理 Servlet 的容器是Context容器，也就是说一个Context容器对应一个web工程，在Tomcat的配置文件中可以很容易的发现这一点。
<Context path="/" docBase="p2p" debug="0" reloadable="true" />
Servlet 容器启动过程
Tomcat的启动逻辑是基于观察者模式设计的，所有的容器都会集成 Lifecycle 接口，它管理着容器的整个生命周期，所有容器的修改和状态的改变都会由它去通知已经注册的观察者(Listener)。
当Context容器初始化状态设为init时，添加到Context容器的Listener将会被调用。ContextConfig 继承了 LifecycleListener 接口，它是在调用 Tomcat.addWebapp() 时被加入到 StandardContext 容器中的。ContextConfig 类会负责整个web应用的配置文件的解析工作。
ContextConfig的init方法将会主要完成：
- 创建用于解析XML配置文件的contextDigester对象。
- 读取默认的context.xml配置文件，如果存在则解析它。
- 读取默认的Host配置文件，如果存在则解析。
- 读取默认的Context自身的配置文件，如果存在则解析。
- 设置Context的DocBase。
init方法完成后，Context容器就会执行startInternal方法，这个方法的启动逻辑比较复杂，主要包括：
- 创建读取资源文件的对象。
- 创建ClassLoader对象。
- 设置应用的工作目录。
- 启动相关的辅助类，如 logger、realm、resources等。
- 修改启动状态，通知感兴趣的观察者（Web应用的配置）。
- 子容器的初始化。
- 获取ServletContext并设置必要的参数。
- 初始化“load on startup”的Servlet。
Web应用的初始化工作
Web应用的初始化工作是在 ContextConfig 的 configureStart 方法中实现的，应用的初始化主要是解析 web.xml 文件，这个文件描述了一个web应用的关键信息，也是一个web应用的入口。
Tomcat首先会找 globalWebXml，接着会找hostWebXml，然后寻找应用的配置文件，也是我们熟知的 examples/WEB-INF/web.xml。web.xml文件中的各个配置项将会被解析成相应的属性保存在WebXml对象中。
接下来会将WebXml对象中的属性设置到Context容器中，这里包括创建Servlet对象、filter、listener 等。其中，解析 Servlet 部分会将Servlet 包装成 Context 容器中的 StandardWrapper，至于为什么要包装成 StandardWrapper 而不直接包装成Servlet对象呢？这里StandardWrapper 是tomcat容器中的一部分，它具有容器的特征(Servlet并没有)，而 Servlet 作为一个独立的Web开发标准，不应该强耦合在Tomcat中。
⭐ 除了将 Servlet 包装成 StandardWrapper 并作为子容器添加到 Context 中外，其它所有的 web.xml 属性都被解析到 Context 容器中，所以说 Context 容器才是真正运行 Servlet 的 Servlet容器。一个Web应用对应一个 Context 容器，容器的配置属性由应用的 web.xml 指定，这样我们就能理解web工程里的 web.xml 到底起到什么作用了。
创建Servlet实例
创建Servlet对象
创建Servlet实例的方法是从 Wrapper.loadServlet 开始的。loadServlet方法主要完成的就是获取 servletClass，然后把它交给InstanceManager 去创建一个基于 servletClass.class 的对象。如果这个Servlet配置了jsp-file，那么这个 servletClass 就是在conf/web.xml 中定义的 org.apache.jasper.servlet.JspServlet 了。
如果 Servlet 的 load-on-startup 配置项大于0，那么在Context容器启动时就会被实例化，在 conf/web.xml 文件中定义了一些默认的配置项，其中定义了2个 Servlet，分别是 org.apache.catalina.servlets.DefaultServlet 和 org.apache.catalina.servlets.JspServlet。他们的load-on-startup分别是 1 和 3，也就是当Tomcat启动时这两个Servlet就被启动。
初始化Servlet
初始化 Servlet 在 StandardWrapper 的 initServlet 方法中，就是调用Servlet的init()方法，同时把包装了 StandardWrapper 对象的StandardWrapperFacade 作为 ServleConfig 传给Servlet。
如果一个Servlet关联的是一个JSP文件，那么前面初始化的就是JspServlet。
Servlet工作流程
当用户从浏览器向服务器发起一个请求，通常会包含如下信息：http://hostname:prot/contextpath/servletpath
| 内容 | 说明 |
|---|---|
| http | 基于http传输协议来传输数据 |
| hostname、prot | 域名和端口来解析对应的服务器IP地址 |
| contextpath | Web应用程序的根路径（对应Tomcat容器中的Context容器） |
| servletpath | 最终的路径才是负责处理用户的请求 |
服务器是如何根据这个URL来到达正确的 servlet 容器中的呢？
在Tomcat7中，是由一个专门的类来完成，这个类就是 org.apache.tomcat.util.http.mapper，这个类保存了Tomcat的Container容器中的所有子容器信息， org.apache.catalina.connector.Request 类在进入Container容器之前，Mapper将会根据这次请求的 hostname 和 contextpath 将 host 和 context 容器设置到 Request 的 mappingData 属性中，所以当 Request 进入 Container 容器之前，对于它要访问哪个子容器就已经确定了。
接下来就是 Filter 链，以及通知你在 web.xml 中定义的listener。
最后才执行Servlet中的 service() 方法。通常情况下我们自己定义的 servlet 并不直接去实现 javax.servlet.servlet 接口，而是去继承更简洁的 HttpServlet 类或者 GenericServlet 类，我们可以有选择地覆盖相应的方法去实现要完成的业务逻辑。
当 Servlet 从 Servlet 容器总移除时，也就表明该 Servlet 的生命周期结束了，这时 Servlet 的 destroy() 方法将被调用，做一些扫尾工作。
作者： Zealon
崇尚简单，一切简单自然的事物都是美好的。