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平时使用 tomcat 等 web 服务器不可谓不多#xff0c;但是一直一知半解。
于是想着自己实现一个简单版本#xff0c;学习一下 tomcat 的精髓。
系列教程
从零手写实现 apache Tomcat-01-入门介绍
从零手写实现 apache Tomcat-02-web.xml 入门详细介绍
从零手写…创作缘由
平时使用 tomcat 等 web 服务器不可谓不多但是一直一知半解。
于是想着自己实现一个简单版本学习一下 tomcat 的精髓。
系列教程
从零手写实现 apache Tomcat-01-入门介绍
从零手写实现 apache Tomcat-02-web.xml 入门详细介绍
从零手写实现 tomcat-03-基本的 socket 实现
从零手写实现 tomcat-04-请求和响应的抽象
从零手写实现 tomcat-05-servlet 处理支持
从零手写实现 tomcat-06-servlet bio/thread/nio/netty 池化处理
从零手写实现 tomcat-07-war 如何解析处理三方的 war 包
从零手写实现 tomcat-08-tomcat 如何与 springboot 集成
从零手写实现 tomcat-09-servlet 处理类
从零手写实现 tomcat-10-static resource 静态资源文件
从零手写实现 tomcat-11-filter 过滤器
从零手写实现 tomcat-12-listener 监听器
整体思路
模拟实现 servlet 的逻辑处理而不是局限于上一节的静态文件资源。
整体流程
1定义 servlet 标准的 接口实现
2解析 web.xml 获取对应的 servlet 实例与 url 之间的映射关系。
3调用请求
1. servlet 实现
api 接口
servlet 接口我们直接引入 servlet-api 的标准。
dependencygroupIdjavax.servlet/groupIdartifactIdjavax.servlet-api/artifactIdversion${javax.servlet.version}/version
/dependency
抽象 servlet 定义
package com.github.houbb.minicat.support.servlet;import com.github.houbb.minicat.constant.HttpMethodType;import javax.servlet.ServletException;
import javax.servlet.ServletRequest;
import javax.servlet.ServletResponse;
import javax.servlet.http.HttpServlet;
import javax.servlet.http.HttpServletRequest;
import javax.servlet.http.HttpServletResponse;
import java.io.IOException;public abstract class AbstractMiniCatHttpServlet extends HttpServlet {public abstract void doGet(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response);public abstract void doPost(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response);Overridepublic void service(ServletRequest req, ServletResponse res) throws ServletException, IOException {HttpServletRequest httpServletRequest (HttpServletRequest) req;HttpServletResponse httpServletResponse (HttpServletResponse) res;if(HttpMethodType.GET.getCode().equalsIgnoreCase(httpServletRequest.getMethod())) {this.doGet(httpServletRequest, httpServletResponse);return;}this.doPost(httpServletRequest, httpServletResponse);}}
根据请求方式分别处理
简单的实现例子
下面是一个简单的处理实现
MyMiniCatHttpServlet.java
package com.github.houbb.minicat.support.servlet;import com.github.houbb.log.integration.core.Log;
import com.github.houbb.log.integration.core.LogFactory;
import com.github.houbb.minicat.dto.MiniCatResponse;
import com.github.houbb.minicat.util.InnerHttpUtil;import javax.servlet.http.HttpServletRequest;
import javax.servlet.http.HttpServletResponse;/*** 仅用于测试** since 0.3.0*/
public class MyMiniCatHttpServlet extends AbstractMiniCatHttpServlet {private static final Log logger LogFactory.getLog(MyMiniCatHttpServlet.class);Overridepublic void doGet(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response) {String content MyMiniCatServlet-get;MiniCatResponse miniCatResponse (MiniCatResponse) response;miniCatResponse.write(InnerHttpUtil.http200Resp(content));}Overridepublic void doPost(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response) {String content MyMiniCatServlet-post;MiniCatResponse miniCatResponse (MiniCatResponse) response;miniCatResponse.write(InnerHttpUtil.http200Resp(content));}}
2. web.xml 解析
说明
web.xml 需要解析处理。
比如这样的
?xml version1.0 encodingUTF-8 ?
web-appservletservlet-namemy/servlet-nameservlet-classcom.github.houbb.minicat.support.servlet.MyMiniCatHttpServlet/servlet-class/servletservlet-mappingservlet-namemy/servlet-nameurl-pattern/my/url-pattern/servlet-mapping/web-app
解析方式
接口定义
package com.github.houbb.minicat.support.servlet;import javax.servlet.Servlet;
import javax.servlet.http.HttpServlet;/*** servlet 管理** since 0.3.0*/
public interface IServletManager {/*** 注册 servlet** param url url* param servlet servlet*/void register(String url, HttpServlet servlet);/*** 获取 servlet** param url url* return servlet*/HttpServlet getServlet(String url);}
web.xml
web.xml 的解析方式核心的处理方式: //1. 解析 web.xml//2. 读取对应的 servlet mapping//3. 保存对应的 url servlet 示例到 servletMapprivate void loadFromWebXml() {InputStream resourceAsStream this.getClass().getClassLoader().getResourceAsStream(web.xml);SAXReader saxReader new SAXReader();try {Document document saxReader.read(resourceAsStream);Element rootElement document.getRootElement();ListElement selectNodes rootElement.selectNodes(//servlet);//1, 找到所有的servlet标签找到servlet-name和servlet-class//2, 根据servlet-name找到servlet-mapping中与其匹配的url-patternfor (Element element : selectNodes) {/*** 1, 找到所有的servlet标签找到servlet-name和servlet-class*/Element servletNameElement (Element) element.selectSingleNode(servlet-name);String servletName servletNameElement.getStringValue();Element servletClassElement (Element) element.selectSingleNode(servlet-class);String servletClass servletClassElement.getStringValue();/*** 2, 根据servlet-name找到servlet-mapping中与其匹配的url-pattern*///Xpath表达式从/web-app/servlet-mapping下查询查询出servlet-nameservletName的元素Element servletMapping (Element) rootElement.selectSingleNode(/web-app/servlet-mapping[servlet-name servletName ]);String urlPattern servletMapping.selectSingleNode(url-pattern).getStringValue();HttpServlet httpServlet (HttpServlet) Class.forName(servletClass).newInstance();this.register(urlPattern, httpServlet);}} catch (Exception e) {logger.error([MiniCat] read web.xml failed, e);throw new MiniCatException(e);}}
解析之后的 HttpServlet 全部放在 servletMap 中。
然后在对应的 url 我们选取处理即可。
3. url 的处理
说明
根据 url 找到对应的 servlet 进行处理。
主要分为 3 大类
1url 不存在
2url 为 html 等静态资源
3) servlet 的处理逻辑
设计
我们把这部分抽象为接口
public void dispatch(RequestDispatcherContext context) {final MiniCatRequest request context.getRequest();final MiniCatResponse response context.getResponse();final IServletManager servletManager context.getServletManager();// 判断文件是否存在String requestUrl request.getUrl();if (StringUtil.isEmpty(requestUrl)) {emptyRequestDispatcher.dispatch(context);} else {// 静态资源if (requestUrl.endsWith(.html)) {staticHtmlRequestDispatcher.dispatch(context);} else {// servlet servletRequestDispatcher.dispatch(context);}}
}
servlet 例子
如果是 servlet 的话核心处理逻辑如下
// 直接和 servlet 映射
final String requestUrl request.getUrl();
HttpServlet httpServlet servletManager.getServlet(requestUrl);
if(httpServlet null) {logger.warn([MiniCat] requestUrl{} mapping not found, requestUrl);response.write(InnerHttpUtil.http404Resp());
} else {// 正常的逻辑处理try {httpServlet.service(request, response);} catch (Exception e) {logger.error([MiniCat] http servlet handle meet ex, e);throw new MiniCatException(e);}
}
4. 读取 request 的问题修复
问题
发现 request 读取输入流的时候有时候读取为空但是页面明明是正常请求的。
原始代码
private void readFromStream() {try {//从输入流中获取请求信息int count inputStream.available();byte[] bytes new byte[count];int readResult inputStream.read(bytes);String inputsStr new String(bytes);logger.info([MiniCat] readCount{}, input stream {}, readResult, inputsStr);if(readResult 0) {logger.info([MiniCat] readCount is empty, ignore handle.);return;}//获取第一行数据String firstLineStr inputsStr.split(\\n)[0]; //GET / HTTP/1.1String[] strings firstLineStr.split( );this.method strings[0];this.url strings[1];logger.info([MiniCat] method{}, url{}, method, url);} catch (IOException e) {logger.error([MiniCat] readFromStream meet ex, e);throw new RuntimeException(e);}
}
问题分析
问题其实出在 inputStream.available() 中网络流如 Socket 流与文件流不同网络流的 available() 方法可能返回 0即使实际上有数据可读。这是因为网络通讯是间断性的数据可能分多个批次到达。
修正
由于 available() 方法在网络流中可能不准确您可以尝试不使用此方法来预分配字节数组。
相反您可以使用一个固定大小的缓冲区或者使用 read() 方法的循环来动态读取数据。 /*** 直接根据 available 有时候读取不到数据* since 0.3.0*/private void readFromStreamByBuffer() {byte[] buffer new byte[1024]; // 使用固定大小的缓冲区int bytesRead 0;try {while ((bytesRead inputStream.read(buffer)) ! -1) { // 循环读取数据直到EOFString inputStr new String(buffer, 0, bytesRead);// 检查是否读取到完整的HTTP请求行if (inputStr.contains(\n)) {// 获取第一行数据String firstLineStr inputStr.split(\\n)[0];String[] strings firstLineStr.split( );this.method strings[0];this.url strings[1];logger.info([MiniCat] method{}, url{}, method, url);break; // 退出循环因为我们已经读取到请求行}}if (.equals(method)) {logger.info([MiniCat] No HTTP request line found, ignoring.);// 可以选择抛出异常或者返回空请求对象}} catch (IOException e) {logger.error([MiniCat] readFromStream meet ex, e);throw new RuntimeException(e);}}
开源地址 /\_/\
( o.o ) ^
mini-cat 是简易版本的 tomcat 实现。别称【嗅虎】(心有猛虎轻嗅蔷薇。)
开源地址https://github.com/houbb/minicat
