从零开始手写Tomcat的教程---未完待续

Posted 2022-03-07 大忽悠爱忽悠

从零开始手写Tomcat的教程

• 手写Tomcat
• • 介绍
  • 第一节 : 一个简单的Web服务器
  • • 注意点
  • 第二节: 一个简单的servlet容器

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手写Tomcat

介绍

本项目主要是手写精简版的tomcat，力争做到不遗不漏

本项目gitee仓库链接如下:https://gitee.com/DaHuYuXiXi/easy-tomcat.git

本篇文章是梳理每一小节的基本脉络，具体每小节的代码实现，自行参考gitee仓库里面的提交记录

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第一节 : 一个简单的Web服务器

本节主要重点在于建立基本的socket通信服务,完成最简单的Http通信

本节主要创建了HttpServer,Request和Response三个类，分别为程序入口点，解析请求的对象和负责响应的对象，IO选择的是最简单的BIO实现

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注意点

在BIO中,accept()得到的客户端socket中，如果在使用过程中关闭了通道中的输入流或者输出流,会终止当前通道的连接,这点需要特点注意。 还需要注意,数据写完记得flush一下,否则数据会遗留在缓冲区中,导致浏览器接收不到数据

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第二节: 一个简单的servlet容器

创建一个Primitvie类，然后将其生产的字节码文件移动到webroot目录下面,因为类加载器加载的class字节码文件

首先，我们指定一个规则，来负责区分静态资源请求和servlet请求，先简化为如下:

静态资源请求:
http://host:port/xx.html

servlet请求:
http://host:port/servlet/servletClass ---全类名

区分部分对应代码如下:

        //区分资源类型
            if(request.getUri().startsWith("/servlet/"))
            
                //servlet请求资源处理
                ServletProcessor1 processor1=new ServletProcessor1();
                processor1.process(request,response);
            else
            
                //静态资源请求
                StaticResourceProcessor processor=new StaticResourceProcessor();
                processor.processor(request,response);
            

下面需要做的是将Request和Response对象分别继承ServletRequest和ServletResponse对象

需要注意的是ServletResponse对象的getWriter方法重写:

    /**
     * <p>
     *     PrintWriter构造函数第二个参数为true,
     *     表示是否开启自动刷新,传入true表示对println的任何方法都刷新输出,但是print方法不会
     *     当然这个bug后续版本会修改
     * </p>
     * @return
     * @throws IOException
     */
    @Override
    public PrintWriter getWriter() throws IOException 
        writer = new PrintWriter(bufferedOutputStream, true);
        return writer;
    

创建两个处理器对象，分别处理静态资源和sevlet请求资源

/**
 * <p>
 *     静态资源处理器
 * </p>
 * @author 大忽悠
 * @create 2022/3/5 23:09
 */
public class StaticResourceProcessor 
   public void processor(Request request, Response response)
   
       response.sendStaticResource();
   

/**
 * <p>
 *     servlet请求处理器
 * </p>
 * @author 大忽悠
 * @create 2022/3/5 23:11
 */
public class ServletProcessor1 
 public void process(Request request, Response response) 
     try 
         //1.获取servlet的名字
         String uri = request.getUri();
         String serveltName = uri.substring(uri.lastIndexOf("/") + 1);
         System.out.println("servelt的名字为: "+serveltName);
         //2.创建类加载器
         URLClassLoader loader=null;
         URL[] urls = new URL[1];
         URLStreamHandler urlStreamHandler=null;
         //类路径
         File classPath=new File(Constants.WEB_ROOT);
         //资源仓库地址
         //file.getCanonicalPath: 返回标准的文件绝对路径
         //URL : 参数一: 资源协议--file,https,ftp等 参数二:主机名,http是需要 参数三:资源路径,这里填文件路径
         String respository=(new URL("file",null,classPath.getCanonicalPath()+File.separator)).toString();
         System.out.println("仓库地址为: "+respository);
         // urlStreamHandler通过资源不同的来源来决定处理的逻辑--->不同前缀来识别。比如："file :"、"http :"、"jar :"
         urls[0] = new URL(null, respository, urlStreamHandler);
         //加载指定路径下的class
         loader=new URLClassLoader(urls);
         //负责加载当前访问的servlet
         Class myclass=null;
         //这里可以直接填类名，而非全类名的条件是,类文件放在java目录下
         myclass = loader.loadClass(serveltName);

         Servlet servlet=null;
         servlet = (Servlet) myclass.newInstance();
         //执行指定servlet的方法
         servlet.service((ServletRequest) request,(ServletResponse) response);
      catch (IOException e) 
         e.printStackTrace();
      catch (ClassNotFoundException e) 
         e.printStackTrace();
      catch (InstantiationException e) 
         e.printStackTrace();
      catch (IllegalAccessException e) 
         e.printStackTrace();
      catch (ServletException e) 
         e.printStackTrace();
     
 

这里提两点:

• 如果一个URL以"/"结尾,则表明它指向的是一个目录，否则，URL默认指向一个JAR文件，根据需要载入器会下载并打开这个JAR文件
• 在servlet容器中，类加载器查询servlet类的目录称为仓库

这里对URLClassLoader不清楚的，自己去查资料

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到此为止，大致思路和代码就完工了，但是完美了吗？ 不不不，还有很大的问题

public void process(Request request, Response response)
.....
         //执行指定servlet的方法
         servlet.service((ServletRequest) request,(ServletResponse) response);

有没有看出来问题,直接将Request对象和Response传给用户，这意味着，用户可以调用Request的parse方法和Response的sendStaticResource方法。

显然，这样是非常不安全的，但是还不能将parse方法和sendStaticResource方法设置为私有的，因为其他类还需要调用。

下面有两种解决方法:

• Request和Response类都设置为默认的访问修饰符，这样就不能从他们所在包外访问了
• 外观模式

这里主要讲一下外观模式的使用，因为第一种方法存在局限性

外观模式在此处使用的作用不是屏蔽系统使用的复杂性，主要是为了向用户隐蔽一些内部方法

虽然此时程序员仍然可以将servletRequest对象向下转型RequestFacade对象，但是只能访问ServletRequest对象中提供的方法，保证了Request对象中的parse方法的安全性。

在将Request和Response对象传给用户的时候，将其转换为外观对象，传入。

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争取每天一节的更新速度