纯手写Tomcat，看不懂你来揍我【附源码、图文详解】
源码放在了文章末尾
理论知识
何为Tomcat
Tomcat是一个开源的Servlet容器，它实现了Java Servlet、JavaServer Pages (JSP)、WebSocket等Java EE规范，用于在Web服务器上运行Java Web应用程序。
说的简单点，Tomcat能处理网络传输来的请求。
输入输出流
也就是说，Tomcat要帮我们完成客户端和服务器之间的连接、传输。传输的时候是用输入输出流来传输的。
客户端和服务器的通信，说到底就是两个数据的传输，客户端发送inputStream给服务器，服务器回复outputStream给客户端。
HTTP请求
http请求也就是 web浏览器发送给web服务器（Tomcat）之间的传输数据协议。也就是商量好一个格式去传输，这样服务器收到了之后，就能对其进行解析了，就知道了浏览器想表达的意思，再对其进行反馈。
http请求协议部分数据
GET /user 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/74.0.3729.169 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第一部分：请求行：请求类型，资源路径以及http版本（上述第一行）
第二部分：请求头：紧接在请求行之后，用于说明服务器需要使用的附加信息（第二到第八行）
第三部分：空行（请求头和主体之间必须有换行）
第四部分：主体数据，可以添加任意数据
HTTP响应
HTTP响应是Web服务器向客户端（通常是浏览器）返回的数据。当客户端发送HTTP请求后，服务器会根据请求的内容和要求生成一个HTTP响应，将其发送回客户端。在仿写Tomcat时，了解HTTP响应的结构和内容是很重要的。
HTTP 响应是服务器向客户端发送的数据，用于回应客户端的请求。HTTP 响应需要满足一定的格式和要求，以下是一个标准的 HTTP 响应的格式
HTTP/1.1 200 OK
Content-Type: text/html
Content-Length: 37
简单的HTTP响应示例
Hello, World!
-
HTTP/1.1 200 OK：状态行，表示HTTP协议版本为1.1，状态码为200，状态短语为OK。这表示请求成功。 -
Content-Type: text/html：响应头部，指定响应内容的类型为HTML。 -
Content-Length: 37：响应头部，指定响应内容的长度，以字节为单位。 -
空行：用于分隔响应头部和响应体。
-
响应体：实际的响应内容。在本例中，它是一个简单的HTML页面，显示了"Hello, World!"。
静态请求和动态请求
在Web服务中，静态请求和动态请求是两种不同类型的HTTP请求，用于获取和呈现网页内容。它们有不同的特点和用途：
- 静态请求：静态请求是指浏览器请求服务器上的静态资源，如HTML、CSS、JavaScript、图像文件等，这些资源在服务器上存储为不可更改的文件。
- 动态请求：动态请求是指浏览器请求服务器上的动态生成内容，通常是通过服务器端的程序逻辑来生成的，如PHP、Python、Ruby等脚本语言。服务器会根据请求的参数和逻辑生成内容，然后将内容返回给浏览器。
总之，静态请求和动态请求在Web服务中都起着重要作用，静态请求用于提供固定不变的资源，而动态请求用于生成个性化、实时更新的内容。
项目演示
启动Tomcat
访问 首页
url输入错误，404页面测试
静态请求测试：访问html页面
静态请求测试：css
动态请求测试：登录
项目流程
项目目录
简单流程图
客户端（浏览器）发送一个请求，Tomcat一直在监听，当受到请求后，开始解析这个请求信息，解析完毕开始处理请求，处理完毕就封装响应信息，再返回给前端。
详细流程图
详细的流程请看下面讲解
1启动类：MyTomcat
- serverSocket： 是一个 ServerSocket 对象，它通过 ServerSocket 类创建，并在特定端口上监听连接请求。
- accept()方法是 ServerSocket 类的一个方法，它会阻塞程序执行，等待客户端连接。当有客户端连接到服务器时，accept() 方法将返回一个新的 Socket 对象，表示与客户端之间的连接。
2.线程任务处理类：ThreadTask
具体就是做下面四个步骤
- 对客户端收到的流数据进行解析与封装，得到request对象
- 根据流数据与request对象得到response对象
- 对静态请求与动态请求分开处理，完善响应对象
- 关闭连接
这四步骤也就是tomcat的全部了，但是具体的每个步骤的细分还有很多
3.请求类：HttpServletRequest
请求信息类，对客户端收到的输入流数据进行解析与封装，得到request对象
将输入流转换成String，开始解析
/**
* 将输入流转换成String，开始解析
*/
public HttpServletRequest(InputStream iis) {
//一次性读完所有请求信息
StringBuilder sb = new StringBuilder();
int length = -1;
byte[] bs = new byte[100*1024];
try {
length = iis.read(bs);//读取socket输入流数据，将其放到byte数组里面
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
System.out.println("读取客户请求异常");
}
//将bs中的字节数据转为char
for(int i = 0;i具体解析操作
解析协议
/**
* 解析协议
*/
private void parseProtocol() {
String[] ss = content.split(" ");
//解析 请求方法类型，存到method
this.method = ss[0];
//解析 请求地址，存到requestURI
this.requestURI = ss[1];
//解析 请求参数，存到parameter的map中
parseParameter();
//解析 请求头，存到headers中
parseHeader();
//解析 请求cookie：从headers中取cookie
parseCookie();
//解析 sessionId：从cookie中取出jsessionid
jsessionid = parseJSessionId();
}
各种解析方法
private String parseJSessionId() {
if(cookies!=null&&cookies.size()>0) {
for(Cookie c:cookies) {
if("JSESSIONID".equals(c.getName())) {
return c.getValue();
}
}
}
return null;
}
/**
* headers中取出cookie，然后在解析出cookie对象存在cookies中
* 取出协议中的 Cookie：xxxx ,如果有则说明已经生成过Cookie 没有则表明是第一次请求，要生成Cookie编号
*/
private void parseCookie() {
if(headers==null&&headers.size()<=0){
return;
}
//从headers中取出键为cookie的
String cookieValue = headers.get("Cookie");
if(cookieValue == null || cookieValue.length()<=0) {
return;
}
String[] cvs = cookieValue.split(": ");
if(cvs.length > 0) {
for(String cv:cvs) {
String[] str = cv.split("=");
if(str.length > 0) {
String key = str[0];
String value = str[1];
Cookie c = new Cookie(key,value);
cookies.add(c);
}
}
}
}
private void parseHeader() {
//请求头
String[] parts = this.content.split("\r\n\r\n");
//GET /请求地址 HTTP/1.1
String[] headerss = parts[0].split("\r\n");
for(int i = 1;i=1){
String[] pairs = this.requestURI.substring(index+1).split("&");
for(String p:pairs){
String[] po = p.split("=");
parameter.put(po[0], po[1]);
}
}
if(this.method.equals("POST")){
String[] parts = this.content.split("\r\n\r\n");
String entity = parts[1];
String[] pairs = entity.split("&");
for(String p:pairs){
String[] po = p.split("=");
parameter.put(po[0], po[1]);
}
}
} 4.响应类：HttpServletResponse
响应类：根据传过来的请求对象拿到 URL，找到请求的资源文件，设置对应的响应类型，将文件写入到响应流中返回
如果是静态请求，就会调用到相应类，因为静态请求就是要获取某个HTML、CSS、JavaScript、图像等文件，所以我们只需要从请求url中解析出文件的名称，再找到这个文件，再按照http响应的格式的写入到输出流中，返回给前端就行了。
按照不同类型调用send方法
//3、发送文件响应，不同的文件返回不同类型
if(file.getName().endsWith(".jpg")){
send(file,"application/x-jpg",code);
}else if(file.getName().endsWith(".jpe")||file.getName().endsWith(".jpeg")){
send(file,"image/jpeg",code);
}else if(file.getName().endsWith(".gif")){
send(file,"image/gif",code);
}else if(file.getName().endsWith(".css")){
send(file,"text/css",code);
}else if(file.getName().endsWith(".js")){
send(file,"application/x-javascript",code);
}else if(file.getName().endsWith(".swf")){
send(file,"application/x-shockwave-flash",code);
}else{
send(file,"text/html",code);
}send方法先调用genProtocol方法，先拼接好响应格式
/**
* 拼接响应协议
*/
private String genProtocol(long length, String contentType, int code) {
String result = "HTTP/1.1 "+code+" OK\r\n";
result+="Server: myTomcat\r\n";
result+="Content-Type: "+contentType+";charset=utf-8\r\n";
result+="Content-Length: "+length+"\r\n";
result+="Date: "+new Date()+"\r\n";
result+="\r\n";
return result;
}send方法再调用readFile方法把文件读出来，返回字节数组
/**
* 读取文件
*/
private byte[] readFile(File file) {
ByteArrayOutputStream baos = new ByteArrayOutputStream();
FileInputStream fis = null;
try {
fis = new FileInputStream(file);
byte[] bs = new byte[1024];
int length;
while((length = fis.read(bs,0,bs.length))!=-1){
baos.write(bs, 0, length);
baos.flush();
}
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
}finally{
try {
fis.close();
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
}
}
return baos.toByteArray();
}最后send方法就返回给前端流数据了
/**
* 返回给前端响应流
*/
private void send(File file, String contentType, int code) {
try {
String responseHeader = genProtocol(file.length(),contentType,code);
byte[] bs = readFile(file);
this.oos.write(responseHeader.getBytes());
this.oos.flush();//往前端传过去
this.oos.write(bs);
this.oos.flush();
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
}finally{
try {
this.oos.close();
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}5.处理接口、动态处理类、静态处理类
静态处理就是前端需要一些静态的资源，例如HTML、CSS、图片等，后端直接找到文件，按照格式返回给前端就行了
动态处理 就有对应得到业务了，要调用对应的servlet
区分动态还是静态，我这里是这样区分的：URL中有.action的就是动态，其他就是静态，下面代码就是在线程任务处理类里面的代码。
处理接口主要就是一个处理类的接口，动态处理类和静态处理类实现了它
/**
* 处理器
* 处理请求的接口
*
* @author 康有为
* @date 2023/08/17
*/
public interface Processor {
/** 处理请求，给出响应
* @param request 请求
* @param response 响应
*/
void process(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response);
}
静态处理类就很简单，直接调用相应类的sendRedirect方法，返回给前端就行了。
/**
* 静态处理器
* 实现处理接口
*
* @author 康有为
* @date 2023/08/17
*/
public class StaticProcessor implements Processor {
@Override
public void process(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response) {
//调用响应类的 sendRedirect方法
response.sendRedirect();
}
}
动态处理类
因为动态处理的URL中肯定是有“.action”结尾的（我们自定义的），所以我们要解析URL，拿到.action 前面的那些东西。
例如：localhost:8888/User.action 这个请求，我们拿到User之后，再后面拼接一个“Servlet”，再利用反射，在对应的存放servlet实例文件目录中找到UserServlet，再调用其对应的servlet的方法就行了。
6.servlet实例类
这里就是对前端的动态请求进行处理和反馈了，具体的servlet实例就根据不同的业务来处理就行。
注意：servlet实例必须要放到指定的目录下“servlet”，因为我们处理动态请求的时候是用反射来扫描了“servlet”目录，放在其他目录下就找不到了
例如下图，是登录的servlet，那就返回给前端登录成功，并附上session即可。
参考文章：【Tomcat】——纯手写实现一个简单的Tomcat_手写tomcat实现部署功能_土豆是我的最爱的博客-CSDN博客
具体的详细代码，请看源码 康有为/手写Tomcat - 码云 - 开源中国 (gitee.com)
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