La technologie des Servlets

Version 6.0 (JEE 10)
C'est une spécification
Les produits qui implantent cette norme :
- Tomcat d'Apache,
- Glassfish (impl. de référence),
- Jetty,
- ...

Historique :
- 5.0 (JEE 9) 2019,
- 4.0 (JEE 8) 2017,
- 3.1 (JEE 7) 2013,
- 3.0 (JEE 6) fin 2009,
- 2.5 (JEE 5) en 2005,
- ...
- 1.0 en 1997.

+-----------+         +-----------+         +-----------+         +-----------+   
|  Servlet  |   -->   |    JSP    |   -->   |Spring MVC |   -->   |Spring boot|   
+-----------+         +-----------+         +-----------+         +-----------+   

 code java              HTML+Java          Servlet générique    Configuration auto.

Application WEB Java

Une application WEB Java est constituée

de classes qui traitent les requêtes (les servlets),
de ressources statiques (JPG, CSS, (X)HTML, XML, XSL, etc.),
de librairies Java (fichiers .jar),
d'un fichier web.xml de configuration.

Structure d'une application WEB

+ RACINE
    | ressources statiques (html, jpg, css, ...)
    + WEB-INF/
        | web.xml
        + classes/       contient les .class
        + lib/           contient les .jar

Note : Ces fichiers peuvent être rangés dans une WAR (Web Application aRchive) en fait une archive jar (qui est un ZIP).

Conteneur WEB

Figure figures/jsp/servlet

Les applications sont déployées dans un conteneur WEB qui assure

la connexion avec le serveur WEB,
le décodage des requêtes et le codage des réponses,
l'aiguillage sur la bonne servlet (et la bonne application),
la gestion des sessions,
le cycle de vie des servlets,
la gestion est l'allocation des threads.

Ma première servlet

package myapp.web;

import java.io.*;
import jakarta.servlet.*;
import jakarta.servlet.annotation.*;
import jakarta.servlet.http.*;

@WebServlet(  name = "UneServletSimple",  description = "Une servlet simple",
              urlPatterns = { "/simple/*", "*.do" },
              loadOnStartup = 5 )
public final class SimpleServlet extends HttpServlet { // Ancienne méthode

    // initialisation et terminaison de la servlet
    public void init( ... ) throws ServletException { ... }
    public void destroy() { ... }

    // traitement des requêtes GET et POST
    public void doGet( ... )    { ... }
    public void doPost( ... )   { ... }
}

protected void doGet(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response)
        throws ServletException, IOException {
    PrintWriter writer = response.getWriter();
    writer.printf("ServerName: %s\n", request.getServerName());
    writer.printf("method: %s\n", request.getMethod());
    writer.printf("contextPath: %s\n", request.getContextPath());
    writer.printf("ServletPath: %s\n", request.getServletPath());
    writer.printf("PathInfo: %s\n", request.getPathInfo());
}

GET http://myserver/myapp/simple/docs/hello.html

ServerName: myserver
Method: GET
ContextPath: /myapp
ServletPath: /simple/
PathInfo: docs/hello.html

GET http://myserver/myapp/product/265/edit.do

ServerName: myserver
Method: GET
ContextPath: /myapp
ServletPath: /product/265/edit.do
PathInfo: null

Détail de la méthode doPost :

public void doGet(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response)
  throws IOException, ServletException {
  
    // récupération d'un paramètre de la requête
    String data = request.getParameter("data");

    // traitement métier
    String result = data.toUpper();

    // construire du résultat
    response.setContentType("text/html");
    PrintWriter writer = response.getWriter();

    writer.println("<html><body>");
    writer.println("<h1>Hello</h1>");
    writer.printf("<p> %s </p>", result);
    writer.println("</body></html>");
}

Il existe autant de méthodes à surcharger dans la classe HttpServlet que de méthodes HTTP.

Détails des méthodes d'initialisation / terminaison :

// initialisation de la servlet
public void init(ServletConfig c) throws ServletException {
    String value1 = c.getInitParameter("param1");
    ...
}

// terminaison de la servlet
public void destroy() {
    ...
}

Configuration (`web.xml`)

Le fichier web.xml (qui est optionnel) :

<web-app xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"
    xmlns="http://java.sun.com/xml/ns/javaee"
    xsi:schemaLocation="http://java.sun.com/xml/ns/javaee
        http://java.sun.com/xml/ns/javaee/web-app_3_0.xsd"
    id="WebApp_ID" version="3.0">

    <display-name>Application de test</display-name>
    <description>Ma première application</description>

    <!-- déclarations des servlets -->
    <servlet> ... </servlet>

    <!-- correspondance servlets / URL -->
    <servlet-mapping> ... </servlet-mapping>

</web-app>

Déclaration des servlets :

<servlet>
    <servlet-name>UneServletSimple</servlet-name>
    <servlet-class>myapp.web.SimpleServlet</servlet-class>
    <init-param>
        <param-name>param1</param-name>
        <param-value>value1</param-value>
    </init-param>
    ...
    <load-on-startup>2</load-on-startup>
</servlet>

<servlet-mapping>
    <servlet-name>UneServletSimple</servlet-name>
    <url-pattern>/simple/*</url-pattern>
</servlet-mapping>

<servlet-mapping>
    <servlet-name>UneServletSimple</servlet-name>
    <url-pattern>*.do</url-pattern>
</servlet-mapping>

Le cycle de vie d'une servlet

Un exemple :
C'est la même instance (éventuellement exécutée en parallèle dans plusieurs threads) qui traite les requêtes de tous les clients.
Les Servlets peuvent être préchargées au lancement du serveur ou lancées à la demande.

Les interfaces de requête et de réponse

jakarta.servlet.http.HttpServletRequest

public String getParameter(String name)
public String[] getParameterValues(String name)
public HttpSession getSession()
...

jakarta.servlet.http.HttpServletResponse

public void setContentType(String type)
public java.io.PrintWriter getWriter() throws ...
public ServletOutputStream getOutputStream() throws ...
public void addHeader(String name, String value)
public void addCookie(Cookie cookie)
...

Servlet et formulaires HTML

Un formulaire HTML :

<html><body>
    <form action="processForm" method="POST">

      <label>Nom : </label>
        <input type="text" name="nom" size="15"/><br/>

      <label>Prénom : </label>
        <input type="text" name="prenom" size="15"/><br/>

      <label>Statut : </label>
        <select name="statut" size="1">
          <option value="Etudiant">Etudiant</option>
          <option value="Prof">Enseignant</option>
        </select><br/>

      <input type="submit" name="boutonOK" value="Valider"/>

    </form>
</body></html>

La servlet processForm :

public void doPost(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response)
   throws IOException, ServletException
{
   String nom = request.getParameter("nom");
   String prenom = request.getParameter("prenom");
   
   response.setContentType("text/html");
   response.getWriter().printf("<p>Bonjour %s %s</p>", prenom, nom);
}

La gestion des sessions

Principe : pour identifier le client, le serveur renvoi, dans la réponse à la première requête, un cookie (JESSIONID) :

Les cookies sont tirés au hasard.

Lors des requêtes suivantes, le client est repéré et le serveur peut lui associer une session :

Codage des sessions

Rappel : dans l'interface HttpServletRequest nous trouvons la méthode
```
public HttpSession getSession()
```

L'interface jakarta.servlet.http.HttpSession :
```
public Object getAttribute(String name)
public void setAttribute(String name, Object value)
public void invalidate()
...
```
Ces méthodes permettent de récupérer un objet depuis une session, de placer un objet dans une session et finalement, de vider une session.

La durée de vie des sessions

Réglage de la durée de vie des sessions :

<web-app ... >

    ... premières déclarations ...
    ... déclaration des servlets ...

    <!-- durée de vie des sessions en minutes -->
    <session-config>
        <session-timeout>30</session-timeout>
    </session-config>

    ...
</web-app>

Suivre les modifications de session

Si un objet en session implémente l'interface HttpSessionBindingListener (du package jakarta.servlet.http), alors les évènements

// signale un attachement dans la session
void valueBound(HttpSessionBindingEvent event) ;

// signale un détachement de la session
void valueUnbound(HttpSessionBindingEvent event) ;

On peut également écouter les évènements :
- création, destruction, modification d'une session,
- changement dans le contexte d'une servlet,

Durée de vie des objets

Il existe plusieurs visibilité et durée de vie pour les objets Java :

Instances de porté requête :

Requête n° 1 / Servlet 1

// ranger un objet dans une requête
request.setAttribute("myObject", myObject);
...

Requête n° 1 / Servlet 2

...
// le récupérer
myObject = (MyObject) request.getAttribute("myObject");

Utilité : faire passer des données d'une servlet à une autre servlet (chaînage) ou d'une servlet à une page JSP.

fin de vie : fin du traitement de la requête.

Instances de porté session :

Requête n° 1

// ranger un objet dans une session
HttpSession session = request.getSession();
session.setAttribute("myObject", myObject);
...

Requête n° 2

...
// le récupérer
myObject = (MyObject) session.getAttribute("myObject");

Utilité : faire passer des données d'une requête à une autre requête émise par le même client. À titre d'exemples :

panier d'une application de commerce électronique,
utilisateur authentifié d'une application sécurisée

fin de vie : fin de la session (timeout ou invalidation).

Instances de porté application :

Requête n° 100 du client 1

// ranger un objet dans la zone application
HttpSession session = request.getSession();
ServletContext context = session.getServletContext();
context.setAttribute("myObject", myObject);
...

Requête n° 200 du client 2

...
// le récupérer
myObject = (MyObject) context.getAttribute("myObject");

Utilité : rendre des données ou des services accessibles à tous les clients.

données métiers globales (liste des paniers),
services singletons,
paramêtres de l'application,

fin de vie : fin de l'application (durée de vie très longue).

La porté des instances Java :

Figure figures/jsp/scope

La technologie des Servlets

Présentation du protocole HTTP

Les requêtes et réponses HTTP

Applications WEB