Servlet 学习（一）

1.Servlet简介
sun公司制定的一种用来扩展web服务器功能的组件规范.

(1)扩展web服务器功能
早期的很多web服务器(apache http server,iis等等)只能够处理静态资源的请求，不能够处理动态资源的请求.
静态资源：指的是需要事先将网页写好.
动态资源：通过计算，生成网页.　　
(了解)CGI(Common Gateway Interace通用网关接口)：可以使用perl,c/c++等语言来开发(比如复杂，并且可移植性差),现在用的少了.

(2)组件规范
组件：符合规范，实现部分功能，并且需要部署到相应的容器里面才能运行的软件模块.
容器：符合规范，提供组件运行环境的程序.
Servlet就是一个组件，需要部署到相应的Servlet容器当中才能运行(比如部署到Tomcat上运行)

案例：

2.Serlvet Hello World

(1).Servlet是Oralce(SUN)定义的开发规范：

webapp
  |-- WEB-INF
  |   |-- web.xml  (部署描述文件)配置请求与Serlvet的映射关系 
  |   |              /hello -> cn.tedu.day01.HelloServlet
  |   |-- lib      放置第三方的库 如：数据库驱动程序等
  |   |-- classes  放置自己写的，编译后的类
  |   |    |-- cn.tedu.day01.HelloServlet.class
  |-- index.html
  |-- logo.png

(2).固定的接口名

Servlet 接口
HelloServlet 类必须实现Servlet接口（还可以继承HttpServlet）

(3).固定的配置文件规则 web.xml

<servlet>
    <servlet-name>hello</servlet-name>
    <servlet-class>cn.tedu.day01.HelloServlet</servlet-class>
</servlet>
<servlet-mapping>
    <servlet-name>hello</servlet-name>
    <url-pattern>/hello</url-pattern>
</servlet-mapping>

使用Maven项目创建Web项目步骤：

创建Maven项目，选择war方式
利用右键菜单生成部署描述文件
导入 Targeted Runtimes
创建Servlet类
部署测试

案例: 使用Servlet接口创建Servlet

1.创建类

public class HelloServlet implements Servlet{
    public void init(ServletConfig cfg)
            throws ServletException {
    }
    public void destroy() {
    }
    public ServletConfig getServletConfig() {
        return null;
    }
    public String getServletInfo() {
        return null;
    }
    public void service(ServletRequest req,ServletResponse res) throws ServletException, IOException {
        res.setContentType("text/html");
        PrintWriter out=res.getWriter();
        out.println(
        "<html><body><h1>Hello World</h1></body></html>");
    }
}

2.配置web.xml

 <servlet>
    <servlet-name>hello</servlet-name>
    <servlet-class>cn.tedu.day01.HelloServlet</servlet-class>
  </servlet>
  <servlet-mapping>
    <servlet-name>hello</servlet-name>
    <url-pattern>/hello</url-pattern>
  </servlet-mapping>

3.部署测试

http://localhost:8080/Servlet01/hello

三.Servlet的运行过程

Servlet程序是由WEB服务器调用，web服务器收到客户端的Servlet访问请求后：
　　①Web服务器首先检查是否已经装载并创建了该Servlet的实例对象。如果是，则直接执行第④步，否则，执行第②步。
　　②装载并创建该Servlet的一个实例对象。
　　③调用Servlet实例对象的init()方法。
　　④创建一个用于封装HTTP请求消息的HttpServletRequest对象和一个代表HTTP响应消息的HttpServletResponse对象，然后调用Servlet的service()方法并将请求和响应对象作为参数传递进去。
　　⑤WEB应用程序被停止或重新启动之前，Servlet引擎将卸载Servlet，并在卸载之前调用Servlet的destroy()方法。

运行流程图：

step1. 浏览器根据ip和port建立与服务器之间连接.
step2. 浏览器将相关数据打包成请求数据包，然后发送给服务器.
step3. 服务器解析请求数据包，并将解析到的数据存放到request对象里面，同时创建一个respose对象.
step4. 服务器创建Servlet对象，然后调用该对象的service方法来处理请求.
注：在调用service方法时，会将request对象和response对象作为参数传过来.所以，可以在service方法里面，调用request对象来获取请求数据包中的数据，并且将处理结果写到response对象里面.
step5. web服务器会将response对象中的数据取出来，打包（即按照 http协议创建响应数据包），然后发送给浏览器。

step6. 浏览器拆包（按照http协议要求，将响应数据包中的数据解析出来），然后生成相应的页面。

四.常见的问题及解决方式
(1)404
404是一个状态码，表示服务器依据请求路径找不到对应的资源.
状态码：是一个三位数字，由http协议规定，表示服务器处理请求的一种状态.
(2)解决方式：
a.检查请求路径是否正确
b.检查是否正确部署该应用

(2)500
500也是一个状态码，表示服务器处理出错.
解决方式：
a.代码错误
b.代码不严谨
c.配置出错

(3)405
405也是一个状态码，表示服务器找不到处理方法
解决方法：
检查service方法
(包括方法名，返回类型，参数类型，异常类型)

HttpServlet

实现Servlet接口：

直接Servlet接口编程繁琐
Servlet 接口有两个实现类实现 HttpServlet 更加简便
1. GenericServlet
2. HttpServlet
HttpServlet区分了Http请求类型
1. get 请求被 doGet方法处理
2. post 请求被 doPost处理
3. doGet方法中调用一下doPost，就可以一起处理get和Post

案例2 :GenericServlet

1.编写类

/**
 * 相对于实现 Servlet接口，继承 GenericServlet 更简单
 */
public class DemoServlet
    extends GenericServlet{

    public void service(ServletRequest req, 
            ServletResponse res)
            throws ServletException, IOException {
        res.setContentType("text/html");
        PrintWriter out = res.getWriter();
        out.print("HI GenericServlet"); 
    }
}

2.配置 web.xml

  <servlet>
    <servlet-name>demo1</servlet-name>
    <servlet-class>cn.tedu.day01.DemoServlet</servlet-class>
  </servlet>
  <servlet-mapping>
    <servlet-name>demo1</servlet-name>
    <url-pattern>/demo1</url-pattern>
  </servlet-mapping>

实例3：使用 HttpServlet创建Servlet

1.创建类

/**
 * 继承 HttpServlet，比实现Servlet接口简单 相比 GenericServlet 可以区别 get、post请求重写 doGet 处理 get 请求
 *   get请求： 浏览器地址栏直接请求是get请求
 *            a标签连接请求是get请求
 *            img标签中的src是get请求
 * 重写 doPost处理  post 请求
 *   post请求： 表单method=post时候的请求
 */
public class TestServlet extends HttpServlet {

    @Override
    protected void doGet(HttpServletRequest req,
            HttpServletResponse resp) 
            throws ServletException, IOException {
        resp.setContentType("text/html");
        PrintWriter out=resp.getWriter();
        out.println("HI HttpServlet doGet()"); 

    }
}

2.配置 web.xml

  <servlet>
    <servlet-name>demo2</servlet-name>
    <servlet-class>cn.tedu.day01.TestServlet</servlet-class>
  </servlet>
  <servlet-mapping>
    <servlet-name>demo2</servlet-name>
    <url-pattern>/demo2</url-pattern>
  </servlet-mapping>

案例4 ：利用网页处理get请求

1.编写网页 webapp/demo.html

<!DOCTYPE html>
<html>
<head>
<meta charset="UTF-8">
<title>Insert title here</title>
</head>
<body>
    <h1>测试get请求</h1>
    <a href="demo2">test</a>

    <h1>测试post请求</h1>
    <p>客户端向服务器发起post请求，但是服务器只能处理
     get请求，此时服务器端会出现 405错误！</p>
    <form action="demo2" method="post">
        <input type="submit" value="GO">  
    </form>     

</body>
</html>

案例5 利用HttpServlet处理post请求

1.编写Servlet类

/**
 * 处理Post请求，就需要重写doPost方法
 */
public class DoPostServlet extends HttpServlet{

    @Override
    protected void doPost(HttpServletRequest req, HttpServletResponse resp)throws ServletException, IOException {
        resp.setContentType("text/html");
        PrintWriter out = resp.getWriter();
        out.println("Hi doPost"); 
    }

}

2.配置

  <servlet>
    <servlet-name>demo3</servlet-name>
    <servlet-class>cn.tedu.day01.DoPostServlet</servlet-class>
  </servlet>
  <servlet-mapping>
    <servlet-name>demo3</servlet-name>
    <url-pattern>/demo3</url-pattern>
  </servlet-mapping>

3.编写网页

<p>正确处理post请求案例</p>
<form action="demo3" method="post">
    <input type="submit" value="GO">  
</form>

案例6：既能处理get也能处理post请求的Servlet

1.编写Servlet

/**
 * 既能处理get请求也能处理post请求 
 * 1. get请求-> doGet() -> doPost()
 * 2. post请求 -> doPost() 
 */
public class GetPostServlet extends HttpServlet{

    @Override
    protected void doGet(HttpServletRequest req, HttpServletResponse resp) throws ServletException, IOException {
        doPost(req, resp); 
    }

    @Override
    protected void doPost(HttpServletRequest req, HttpServletResponse resp) throws ServletException, IOException {
        resp.setContentType("text/html");
        PrintWriter out=resp.getWriter();
        out.print("get & post"); 
    }
}

2.配置

  <servlet>
    <servlet-name>demo4</servlet-name>
    <servlet-class>cn.tedu.day01.GetPostServlet</servlet-class>
  </servlet>
  <servlet-mapping>
    <servlet-name>demo4</servlet-name>
    <url-pattern>/demo4</url-pattern>
  </servlet-mapping>

3.编写 html

<p>即能处理get也能处理post请求</p>
<a href="demo4">test</a>
<form action="demo4" method="post">
    <input type="submit" value="GO">  
</form>

HttpServletRequest

客户端浏览器发起的请求消息，经过Tomcat解析以后，封装到Request对象中。

利用Request提供API可以获取请求中的信息。

案例7 利用Request获取请求信息

编写Servlet

/**
 * 演示 Request 对象的功能
 * Request 代表用户浏览器发送的请求信息
 */
public class RequestDemoServlet extends HttpServlet {
    private static final long serialVersionUID = 1L;

    protected void doGet(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response) throws ServletException, IOException {
        //读取请求行上的 Method 信息
        String method=request.getMethod();
        //读取请求行上的 Request-URI
        String uri = request.getRequestURI();
        //读取请求行上的协议版本
        String protocol = request.getProtocol();


        //读取请求头信息 
        // User-Agent 用户代理，就是浏览器的信息, 类型版本等 
        // 获取请求头中的用户浏览器相关信息
        String ua=request.getHeader("User-Agent");
        String host = request.getHeader("Host");

        //设置服务器发送端的编码规则
        //response.setCharacterEncoding("UTF-8");
        //设置浏览器接收时候 的解码规则
        response.setContentType(
                "text/html; charset=UTF-8");

        //设置 contentType 时候，response会自动
        //设置CharacterEncoding

        PrintWriter out = response.getWriter();
        out.print("<html>");
        out.print("<body>");
        out.print("<ul>");
        out.print("<li>"+method+"</li>");
        out.print("<li>"+uri+"</li>");
        out.print("<li>"+protocol+"</li>");
        out.print("<li>"+ua+"</li>");
        out.print("<li>"+host+"</li>");
        out.print("<li>试试</li>");
        out.print("</ul>");
        out.print("</body>");
        out.print("</html>");
    }

}

2.配置

 <servlet>
    <description></description>
    <display-name>RequestDemoServlet</display-name>
    <servlet-name>RequestDemoServlet</servlet-name>
    <servlet-class>cn.tedu.day01.RequestDemoServlet</servlet-class>
  </servlet>
  <servlet-mapping>
    <servlet-name>RequestDemoServlet</servlet-name>
    <url-pattern>/reqdemo</url-pattern>
  </servlet-mapping>

HttpServletResponse：

Response对象代表服务器向客户端发送的信息

案例8 利于Response对象向客户端发送信息

Servlet类

/**
 * 演示Response对象的功能
 */
public class ResponseDemoServlet extends HttpServlet {
    private static final long serialVersionUID = 1L;

    protected void doGet(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response) throws ServletException, IOException {
        //设置响应行状态码
        response.setStatus(404); 
        //添加一个自定义的响应消息头：
        response.addHeader("Demo", "Hello World!"); 
        response.setContentType(
                "text/html; charset=UTF-8");
        //一定在设置编码以后，获取out对象！！否则有编码错误
        PrintWriter out = response.getWriter();
        //设置响应的实体Body
        out.println("<html>");
        out.println("<body>");
        out.println("<h1>404，没有找到妹子呀！</h1>");
        out.println("</body>");
        out.println("</html>");
    }

}

2.配置

 <servlet>
    <description></description>
    <display-name>ResponseDemoServlet</display-name>
    <servlet-name>ResponseDemoServlet</servlet-name>
    <servlet-class>cn.tedu.day01.ResponseDemoServlet</servlet-class>
  </servlet>
  <servlet-mapping>
    <servlet-name>ResponseDemoServlet</servlet-name>
    <url-pattern>/respdemo</url-pattern>
  </servlet-mapping>

五.http协议（了解）
1.什么是http协议？
是w3c制定的一个网络应用层协议，规定了浏览器如何与web服务器之间进行通信以及相应的数据包格式.

# 2.如何通信？
ste1.建立连接
step2.发送请求
step3.发送响应
step4.关闭连接
注：如果要再次发送请求，需要重新建立新的连接.即"一次请求，一次连接."这样做，优点是，服务器可以利用有限的连接为尽可能多的请求服务.

# 3.数据格式
1.请求数据包
请求行（请求类型请求资源路径协议类型和版本）
若干消息头：
消息头是一些键值对，由w3c定义，浏览器和服务器可以利用消息头传递一些特定的信息，比如浏览器可以通过
"user-agent"消息头告诉浏览器，浏览器的类型和版本.
实体内容：
如果请求类型是get,则内容为空
如果是请求类型是post，则内容为请求参数.

GET /servlet-day01/date HTTP/1.1
Host: localhost:8080
Connection: keep-alive
Upgrade-Insecure-Requests: 1
User-Agent: Mozilla/5.0 (Windows NT 10.0; WOW64) AppleWebKit/537.36 (KHTML, like Gecko) Chrome/74.0.3724.8 Safari/537.36
Accept: text/html,application/xhtml+xml,application/xml;q=0.9,image/webp,image/apng,*/*;q=0.8,application/signed-exchange;v=b3
Accept-Encoding: gzip, deflate, br
Accept-Language: zh-CN,zh;q=0.9

2.响应数据包
状态行(协议类型和版本状态码状态描述)
若干消息头：
服务器也可以发送一些消息头给浏览器，比如发送content-type消息头，告诉浏览器，服务器返回的
数据的类型和编码
实体内容：
程序的处理结果，浏览器解析之后，生成相应的页面

HTTP/1.1 200 OK
Server: Apache-Coyote/1.1
Content-Type: text/html;charset=ISO-8859-1
Content-Length: 10
Date: Wed, 18 Sep 2019 13:55:20 GMT

3.get请求
特点：
a.会将请求参数添加到请求行，只能提交少量的数据给服务器请求行只有一行，大约能存放4k左右的数据.
b.会将请求参数显示在浏览器地址栏，不安全.

4.post请求
a.会将请求参数添加到实体类型里面，可以提交大量的数据给服务器.
b.不会将请求参数显示在浏览器地址栏，相对安全(注意，并不会加密，对于敏感数据需要加密处理)

6.Servlet输出中文，要注意什么？
1.为什么会有乱码？
out.println方法默认会使用ISO-8859-1来编码.
如何解决？
response.setContentType("text/html;charset=utf-8");
注：这句话有两个作用
a.设置content-type消息头的值（告诉浏览器，服务器返回的数据类型和编码）
b.设置out.println方法使用哪种字符集

2.表单包含有中文参数值，如何处理？
为什么会有乱码？
表单提交时，浏览器会对中文参数值进行编码（比如使用utf-8来编码），服务器端，默认会使用iso-8859-1来解码，所以会产生编码.
注：使用打开该表单所在的页面时的字符集来编码.
如何解决？
a.post请求
request.setCharacterEncoding("utf-8");
b.get请求
在server.xml添加代码 URIEncoding="utf-8":
<Connector connectionTimeout="20000" URIEncoding="utf-8"port="8080" protocol="HTTP/1.1" redirectPort="8443"/>

Servlet与普通Java类的区别　　

　　Servlet是一个供其他Java程序（Servlet引擎）调用的Java类，它不能独立运行，它的运行完全由Servlet引擎来控制和调度。
　　针对客户端的多次Servlet请求，通常情况下，服务器只会创建一个Servlet实例对象，也就是说Servlet实例对象一旦创建，它就会驻留在内存中，为后续的其它请求服务，直至web容器退出，servlet实例对象才会销毁。
　　在Servlet的整个生命周期内，Servlet的init方法只被调用一次。而对一个Servlet的每次访问请求都导致Servlet引擎调用一次servlet的service方法。对于每次访问请求，Servlet引擎都会创建一个新的HttpServletRequest请求对象和一个新的HttpServletResponse响应对象，然后将这两个对象作为参数传递给它调用的Servlet的service()方法，service方法再根据请求方式分别调用doXXX方法。

　　如果在<servlet>元素中配置了一个<load-on-startup>元素，那么WEB应用程序在启动时，就会装载并创建Servlet的实例对象、以及调用Servlet实例对象的init()方法。
举例：

  <servlet>
        <servlet-name>invoker</servlet-name>
        <servlet-class>
            org.apache.catalina.servlets.InvokerServlet
        </servlet-class>
        <load-on-startup>1</load-on-startup>
    </servlet>

　　用途：为web应用写一个InitServlet，这个servlet配置为启动时装载，为整个web应用创建必要的数据库表和数据。

六.Servlet的线程安全问题

　　当多个客户端并发访问同一个Servlet时，web服务器会为每一个客户端的访问请求创建一个线程，并在这个线程上调用Servlet的service方法，因此service方法内如果访问了同一个资源的话，就有可能引发线程安全问题。例如下面的代码：

不存在线程安全问题的代码：

 package gacl.servlet.study;
 2 
 3 import java.io.IOException;
 4 
 5 import javax.servlet.ServletException;
 6 import javax.servlet.http.HttpServlet;
 7 import javax.servlet.http.HttpServletRequest;
 8 import javax.servlet.http.HttpServletResponse;
 9 
10 public class ServletDemo3 extends HttpServlet {
11 
12     
13     public void doGet(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response)
14             throws ServletException, IOException {
15         
16         /**
17          * 当多线程并发访问这个方法里面的代码时，会存在线程安全问题吗
18          * i变量被多个线程并发访问，但是没有线程安全问题，因为i是doGet方法里面的局部变量，
19          * 当有多个线程并发访问doGet方法时，每一个线程里面都有自己的i变量，
20          * 各个线程操作的都是自己的i变量，所以不存在线程安全问题
21          * 多线程并发访问某一个方法的时候，如果在方法内部定义了一些资源(变量，集合等)
22          * 那么每一个线程都有这些东西，所以就不存在线程安全问题了
23          */
24         int i=1;
25         i++;
26         response.getWriter().write(i);
27     }
28 
29     public void doPost(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response)
30             throws ServletException, IOException {
31         doGet(request, response);
32     }
33 
34 }

存在线程安全问题的代码：

package gacl.servlet.study;
 2 
 3 import java.io.IOException;
 4 
 5 import javax.servlet.ServletException;
 6 import javax.servlet.http.HttpServlet;
 7 import javax.servlet.http.HttpServletRequest;
 8 import javax.servlet.http.HttpServletResponse;
 9 
10 public class ServletDemo3 extends HttpServlet {
11 
12     int i=1;
13     public void doGet(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response)
14             throws ServletException, IOException {
15         
16         i++;
17         try {
18             Thread.sleep(1000*4);
19         } catch (InterruptedException e) {
20             e.printStackTrace();
21         }
22         response.getWriter().write(i+"");
23     }
24 
25     public void doPost(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response)
26             throws ServletException, IOException {
27         doGet(request, response);
28     }
29 
30 }

把i定义成全局变量，当多个线程并发访问变量i时，就会存在线程安全问题了，如下图所示：同时开启两个浏览器模拟并发访问同一个Servlet，本来正常来说，第一个浏览器应该看到2，而第二个浏览器应该看到3的，结果两个浏览器都看到了3，这就不正常。

线程安全问题只存在多个线程并发操作同一个资源的情况下，所以在编写Servlet的时候，如果并发访问某一个资源(变量，集合等)，就会存在线程安全问题，那么该如何解决这个问题呢？

先看看下面的代码：

package gacl.servlet.study;
 2 
 3 import java.io.IOException;
 4 
 5 import javax.servlet.ServletException;
 6 import javax.servlet.http.HttpServlet;
 7 import javax.servlet.http.HttpServletRequest;
 8 import javax.servlet.http.HttpServletResponse;
 9 
10 
11 public class ServletDemo3 extends HttpServlet {
12 
13     int i=1;
14     public void doGet(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response)
15             throws ServletException, IOException {
16         /**
17          * 加了synchronized后，并发访问i时就不存在线程安全问题了，
18          * 为什么加了synchronized后就没有线程安全问题了呢？
19          * 假如现在有一个线程访问Servlet对象，那么它就先拿到了Servlet对象的那把锁
20          * 等到它执行完之后才会把锁还给Servlet对象，由于是它先拿到了Servlet对象的那把锁，
21          * 所以当有别的线程来访问这个Servlet对象时，由于锁已经被之前的线程拿走了，后面的线程只能排队等候了
22          * 
23          */
24         synchronized (this) {//在java中，每一个对象都有一把锁，这里的this指的就是Servlet对象
25             i++;
26             try {
27                 Thread.sleep(1000*4);
28             } catch (InterruptedException e) {
29                 e.printStackTrace();
30             }
31             response.getWriter().write(i+"");
32         }
33         
34     }
35 
36     public void doPost(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response)
37             throws ServletException, IOException {
38         doGet(request, response);
39     }
40 
41 }

现在这种做法是给Servlet对象加了一把锁，保证任何时候都只有一个线程在访问该Servlet对象里面的资源，这样就不存在线程安全问题了，如下图所示：

　　这种做法虽然解决了线程安全问题，但是编写Servlet却万万不能用这种方式处理线程安全问题，假如有9999个人同时访问这个Servlet，那么这9999个人必须按先后顺序排队轮流访问。

　　针对Servlet的线程安全问题，Sun公司是提供有解决方案的：让Servlet去实现一个SingleThreadModel接口，如果某个Servlet实现了SingleThreadModel接口，那么Servlet引擎将以单线程模式来调用其service方法。
　　查看Sevlet的API可以看到，SingleThreadModel接口中没有定义任何方法和常量，在Java中，把没有定义任何方法和常量的接口称之为标记接口，经常看到的一个最典型的标记接口就是"Serializable"，这个接口也是没有定义任何方法和常量的，标记接口在Java中有什么用呢？主要作用就是给某个对象打上一个标志，告诉JVM，这个对象可以做什么，比如实现了"Serializable"接口的类的对象就可以被序列化，还有一个"Cloneable"接口，这个也是一个标记接口，在默认情况下，Java中的对象是不允许被克隆的，就像现实生活中的人一样，不允许克隆，但是只要实现了"Cloneable"接口，那么对象就可以被克隆了。

　　让Servlet实现了SingleThreadModel接口，只要在Servlet类的定义中增加实现SingleThreadModel接口的声明即可。
　　对于实现了SingleThreadModel接口的Servlet，Servlet引擎仍然支持对该Servlet的多线程并发访问，其采用的方式是产生多个Servlet实例对象，并发的每个线程分别调用一个独立的Servlet实例对象。
　　实现SingleThreadModel接口并不能真正解决Servlet的线程安全问题，因为Servlet引擎会创建多个Servlet实例对象，而真正意义上解决多线程安全问题是指一个Servlet实例对象被多个线程同时调用的问题。事实上，在Servlet API 2.4中，已经将SingleThreadModel标记为Deprecated（过时的）。

2019-12-25 22:26:33

posted @ 2019-12-25 22:27 一场屠夫的战争阅读(187) 评论(0) 编辑收藏举报

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一场屠夫的战争

Servlet 学习（一）

(1).Servlet是Oralce(SUN)定义的开发规范：

三.Servlet的运行过程

HttpServlet

HttpServletRequest

HttpServletResponse：

Servlet与普通Java类的区别

六.Servlet的线程安全问题

公告

Servlet与普通Java类的区别　　