Tomcat系列——Tomcat处理一个HTTP请求的过程

Posted 2021-02-17 一只猫的旅行

Tomcat的架构图

 
　　　　　　　　　　　　　　图三：Tomcat Server处理一个HTTP请求的过程

处理HTTP请求过程

假设来自客户的请求为：http://localhost:8080/test/index.jsp 请求被发送到本机端口8080

1、用户点击网页内容，请求被发送到本机端口8080，被在那里监听的Coyote HTTP/1.1 Connector获得。 
2、Connector把该请求交给它所在的Service的Engine来处理，并等待Engine的回应。 
3、Engine获得请求localhost/test/index.jsp，匹配所有的虚拟主机Host。 
4、Engine匹配到名为localhost的Host（即使匹配不到也把请求交给该Host处理，因为该Host被定义为该Engine的默认主机），名为localhost的Host获得请求/test/index.jsp，匹配它所拥有的所有的Context。Host匹配到路径为/test的Context（如果匹配不到就把该请求交给路径名为“ ”的Context去处理）。 
5、path=“/test”的Context获得请求/index.jsp，在它的mapping table中寻找出对应的Servlet。Context匹配到URL PATTERN为*.jsp的Servlet,对应于JspServlet类。 
6、构造HttpServletRequest对象和HttpServletResponse对象，作为参数调用JspServlet的doGet（）或doPost（）.执行业务逻辑、数据存储等程序。 
7、Context把执行完之后的HttpServletResponse对象返回给Host。 
8、Host把HttpServletResponse对象返回给Engine。 
9、Engine把HttpServletResponse对象返回Connector。 
10、Connector把HttpServletResponse对象返回给客户Browser。

简单模拟Tomcat

　　tomcat是通过socket和浏览器获得连接，因为可能有多个请求，所以要用到多线程去接收，通过io流来传递数据。　　　

package Server;
import java.io.*;
import java.net.ServerSocket;
import java.net.Socket;
import java.net.URLDecoder;
import java.util.StringTokenizer;
public class TomcatServer {
    private final static int PORT = 8080;
    public static void main(String[] args) {
        try {
            ServerSocket server = new ServerSocket(PORT);// 根据端口号启动一个serverSocket
            ServletHandler servletHandler = new ServletHandler(server);
            servletHandler.start();
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }

    private static class ServletHandler extends Thread {
        ServerSocket server = null;
        public ServletHandler(ServerSocket server) {
            this.server = server;
        }
        @Override
        public void run() {
            while (true) {
                try {
                    Socket client = null;
                    client = server.accept();// ServerSocket阻塞等待客户端请求数据
                    if (client != null) {
                        try {
                            System.out.println("接收到一个客户端的请求");
                            // 根据客户端的Socket对象获取输入流对象。
                            // 封装字节流到字符流
                            BufferedReader reader = new BufferedReader(new InputStreamReader(client.getInputStream()));
                            // GET /test.jpg /HTTP1.1
                            // http请求由三部分组成，分别是：请求行、消息报头、请求正文。
                            // 这里取的第一行数据就是请求行。http协议详解可以参考http://www.cnblogs.com/li0803/archive/2008/11/03/1324746.html说的很详细
                            String line = reader.readLine();
                            System.out.println("line: " + line);
                            // 拆分http请求路径，取http需要请求的资源完整路径
                            String resource = line.substring(line.indexOf(\'/\'), line.lastIndexOf(\'/\') - 5);
                            System.out.println("the resource you request is: " + resource);
                            resource = URLDecoder.decode(resource, "UTF-8");
                            // 获取到这次请求的方法类型，比如get或post请求
                            String method = new StringTokenizer(line).nextElement().toString();
                            System.out.println("the request method you send is: " + method);
                            // 继续循环读取浏览器客户端发出的一行一行的数据
                            while ((line = reader.readLine()) != null) {
                                if (line.equals("")) {// 当line等于空行的时候标志Header消息结束
                                    break;
                                }
                                System.out.println("the Http Header is : " + line);
                            }
                            // 如果是POST的请求，直接打印POST提交上来的数据
                            if ("post".equals(method.toLowerCase())) {
                                System.out.println("the post request body is: " + reader.readLine());
                            } else if ("get".equals(method.toLowerCase())) {
                                // 判断是get类型的http请求处理
                                // 根据http请求的资源后缀名来确定返回数据
                                // 比如下载一个图片文件，我这里直接给定一个图片路径来模拟下载的情况
                                if (resource.endsWith(".jpg")) {
                                    transferFileHandle("d://1.jpg", client);
                                    closeSocket(client);
                                    continue;
                                } else {
                                    // 直接返回一个网页数据
                                    // 其实就是将html的代码以字节流的形式写到IO中反馈给客户端浏览器。
                                    // 浏览器会根据http报文“Content-Type”来知道反馈给浏览器的数据是什么格式的，并进行什么样的处理
                                    PrintStream writer = new PrintStream(client.getOutputStream(), true);
                                    writer.println("HTTP/1.0 200 OK");// 返回应答消息,并结束应答
                                    writer.println("Content-Type:text/html;charset=utf-8");
                                    writer.println();
                                    // writer.println("Content-Length:" +
                                    // html.getBytes().length);// 返回内容字节数
                                    writer.println("<html><body>");
                                    writer.println("<a href=\'www.baidu.com\'>百度</a>");
                                    writer.println(
                                    "<img src=\'https://ss0.bdstatic.com/5aV1bjqh_Q23odCf/static/superman/img/logo/bd_logo1_31bdc765.png\'></img>");
                                    writer.println("</html></body>");
                                    // writer.println("HTTP/1.0 404 Not
                                    // found");// 返回应答消息,并结束应答
                                    writer.println();// 根据 HTTP 协议, 空行将结束头信息
                                    writer.close();
                                    closeSocket(client);// 请求资源处理完毕，关闭socket链接
                                    continue;
                                }
                            }
                        } catch (Exception e) {
                            System.out.println("HTTP服务器错误:" + e.getLocalizedMessage());
                        }
                    }
                } catch (Exception e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            }
        }
        private void closeSocket(Socket socket) {
            try {
                socket.close();
            } catch (IOException ex) {
                ex.printStackTrace();
            }
            System.out.println(socket + "离开了HTTP服务器");
        }
        private void transferFileHandle(String path, Socket client) {
            File fileToSend = new File(path);
            if (fileToSend.exists() && !fileToSend.isDirectory()) {
                try {
                    // 根据Socket获取输出流对象，将访问的资源数据写入到输出流中
                    PrintStream writer = new PrintStream(client.getOutputStream());
                    writer.println("HTTP/1.0 200 OK");// 返回应答消息,并结束应答
                    writer.println("Content-Type:application/binary");
                    writer.println("Content-Length:" + fileToSend.length());// 返回内容字节数
                    writer.println();// 根据 HTTP 协议, 空行将结束头信息
                    FileInputStream fis = new FileInputStream(fileToSend);
                    byte[] buf = new byte[fis.available()];
                    fis.read(buf);
                    writer.write(buf);
                    writer.close();
                    fis.close();
                } catch (IOException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            }
        }
    }
}

 

抄录网址

1. 解析Tomcat内部结构和请求过程
2. Tomcat运行过程和简单模拟