tomcat原理分析与简单实现

 

https://blog.csdn.net/u014795347/article/details/52328221

一、思路概述
1.tomcat实际是运行在jvm中的一个进程。我们把它定义为【中间件】，顾名思义，他是一个在java项目与jvm之间的
中间容器。我们的web项目没有入口方法(main方法)，那么他是如何运行起来并为客户端返回数据的呢？
2.web项目[就javaee而讲]的本质，是一大堆的资源文件和方法。其中没有main方法，意味着web项目中的方法不会自动
运行起来。
3.这样，我们想想也知道，我们把web项目部署进tomcat的webapp中的目的是很明确的，那就是希望tomcat去调用我们
写好的方法去为客户端返回需要的资源和数据。
4.tomcat可以运行起来，并调用我们写好的方法。那么，tomcat一定有一个main方法。
5.对于tomcat而言，它并不知道我们会有什么样的方法，这些都只是在项目被部署进webapp下后才确定的，由此分析，
必然用到了java的反射来实现类的动态加载、实例化、获取方法、调用方法。
6.那么tomcat如何确定调用什么方法呢。这取却于客户端的请求，举个栗子：
【http://127.0.0.1:8080/a/b/c.htm?a=1&b=2】这样的一个请求，通过http协议，使用GET方法在浏览器发往本机的8080端口，
携带的参数包含两部分a.方法，包含此方法的路径【/a/b/c.htm】，这里的方法为c,以htm标注，/a/b代表路径
这样可以允许在不同路径下存在同名方法，更可以唯一定位一个方法。b.参数，包含参数名和参数值【a=1&b=2】
通过这样的方法，要调用哪个方法，以及需要什么参数，我们的tomcat一目了然。
7.综上所述，我们有下面的总结：
a.tomcat需要main方法启动。
b.tomcat需要监听本机上的某个端口。
c.tomcat需要抓取此端口上来自客户端的链接并获得请求调用的方法与参数。
d.tomcat需要根据请求调用的方法，动态地加载方法所在的类，完成累的实例化并通过该实例获得需要的方法最终将请求
传入方法执行。

e.将结果返回给客户端（jsp/html页面、json/xml字符串）。

 

二、模型实现
1.Main.java

package cn.wwyxxmiemie.littletomcat;  
  
import java.io.BufferedReader;  
import java.io.IOException;  
import java.io.InputStreamReader;  
import java.lang.reflect.Constructor;  
import java.lang.reflect.InvocationTargetException;  
import java.lang.reflect.Method;  
import java.net.ServerSocket;  
import java.net.Socket;  
  
import cn.wwyxxmiemie.littletomcat.exclass.ExClass;  
import cn.wwyxxmiemie.littletomcat.util.ClintRequestBean;  
  
/**  
 * 这是littletomcat的类，是整个容器的入口类  
 * 程序在这个类的main方法启动  
 * @author 卫卫羊习习  
 */  
public class Main {  
  
    /**  
     * 容器主方法  
     * @param args  
     * @throws InstantiationException   
     * @throws ClassNotFoundException   
     * @throws SecurityException   
     * @throws NoSuchMethodException   
     */  
    public static void main(String[] args) throws InstantiationException {  
        System.out.println("little_tomcat_is_running!");  
        try {  
            ServerSocket serverSocket = new ServerSocket(80);  
            while (true) {  
                //服务器每接受一次请求，创建一个socket对象  
                Socket socket = serverSocket.accept();  
                BufferedReader bReader = new BufferedReader(new InputStreamReader(socket.getInputStream()));  
                String line = bReader.readLine();  
                if (!(null==line)) {  
                    ClintRequestBean requestBean = new ClintRequestBean(line);  
                    System.out.println("客户端请求："+requestBean.toReadString());  
                    System.out.println("请求参数[路径]："+requestBean.getRequestParm().get("path"));  
                    System.out.println("请求参数[参数表]："+requestBean.getRequestParm().get("attrs"));  
                    ClassLoader classLoader = ClassLoader.getSystemClassLoader();  
                    try {  
                        classLoader.loadClass("cn.wwyxxmiemie.littletomcat.exclass.ExClass");  
                        System.out.println("动态加载ExClass类--成功");  
                    } catch (ClassNotFoundException e) {  
                        e.printStackTrace();  
                        System.out.println("动态加载ExClass类--失败");  
                    }  
                    Class<?> exClass = null;  
                    try {  
                        exClass = Class.forName("cn.wwyxxmiemie.littletomcat.exclass.ExClass");  
                        System.out.println("动态初始化ExClass类--成功");  
                    } catch (ClassNotFoundException e) {  
                        e.printStackTrace();  
                        System.out.println("动态初始化ExClass类--失败");  
                    }  
                    Method method;  
                    try {  
                        method = exClass.getMethod("test", null);  
                        System.out.println("得到ExClass对象的"+method.getName()+"方法");  
                        try {  
                            System.out.println("执行ExClass对象的"+method.getName()+"方法");  
                            method.invoke(exClass.newInstance(), null);  
                        } catch (IllegalAccessException e) {  
                            // TODO Auto-generated catch block  
                            e.printStackTrace();  
                        } catch (IllegalArgumentException e) {  
                            // TODO Auto-generated catch block  
                            e.printStackTrace();  
                        } catch (InvocationTargetException e) {  
                            // TODO Auto-generated catch block  
                            e.printStackTrace();  
                        }  
                    } catch (NoSuchMethodException e) {  
                        // TODO Auto-generated catch block  
                        e.printStackTrace();  
                    } catch (SecurityException e) {  
                        // TODO Auto-generated catch block  
                        e.printStackTrace();  
                    }  
                }  
                bReader.close();  
                socket.close();  
                  
            }  
        } catch (IOException e) {  
            e.printStackTrace();  
        }  
          
    }  
  
}  

　　2.ClintRequestBean.Java

 

package cn.wwyxxmiemie.littletomcat.util;  
  
import java.util.HashMap;  
import java.util.Map;  
  
/** 
 * 客户端请求实体 
 * 用于封装客户端的链接数据 
 * @author 卫卫羊习习 
 */  
public class ClintRequestBean {  
    //以一个请求举例:http://127.0.0.1/www/qqq/eee  
    private String protocol;//协议类型(eg:http)  
    private String protocolVersion;//协议版本(eg:1.1)  
    private String data;//请求数据(eg:/www/qqq/eee)  
    private String method;//请求方法:(eg:GET)  
      
    /** 
     * 客户端请求实体构造方法 
     * @param protocol 协议类型 (eg:http) 
     * @param protocolVersion 协议版本 (eg:1.1) 
     * @param data 请求数据 (eg:/www/qqq/eee)【必须以‘/’分隔】 
     * @param method 请求方法 (eg:GET) 
     */  
    public ClintRequestBean(String protocol, String protocolVersion, String data, String method) {  
        super();  
        this.protocol = protocol;  
        this.protocolVersion = protocolVersion;  
        this.data = data;  
        this.method = method;  
    }  
    /** 
     * 客户端请求实体构造方法 
     * @param request 请求链接，一般针对一条完整的http链接 
     */  
    public ClintRequestBean(String request){  
        super();  
        String [] requestString = request.split(" ");  
        this.method = requestString[0];  
        this.data = requestString[1];  
        String [] proAndVer = requestString[2].split("/");  
        this.protocol = proAndVer[0];  
        this.protocolVersion = proAndVer[1];  
    }  
      
    /** 
     * 转化为可读String用于分析请求 
     * @return 
     */  
    public String toReadString(){  
        return "ClintRequestBean [protocol=" + protocol + ", protocolVersion=" + protocolVersion + ", data=" + data  
                + ", method=" + method + "]";  
    }  
      
    /** 
     * 得到请求的参数 
     * @return map[请求路径|参数map] 
     */  
    public Map<String, Object> getRequestParm(){  
        Map<String,Object> map = new HashMap<>();  
        String [] parms = data.split("\\?");  
        map.put("path", parms[0]);  
        Map<String, String> attrs = new HashMap<>();  
        String[] kvs = parms[1].split("&");  
        for (String string : kvs) {  
            String [] kv = string.split("=");  
            attrs.put(kv[0], kv[1]);  
        }  
        map.put("attrs", attrs);  
        return map;  
    }  
      
    public String getProtocol() {  
        return protocol;  
    }  
    public void setProtocol(String protocol) {  
        this.protocol = protocol;  
    }  
    public String getProtocolVersion() {  
        return protocolVersion;  
    }  
    public void setProtocolVersion(String protocolVersion) {  
        this.protocolVersion = protocolVersion;  
    }  
    public String getData() {  
        return data;  
    }  
    public void setData(String data) {  
        this.data = data;  
    }  
    public String getMethod() {  
        return method;  
    }  
    public void setMethod(String method) {  
        this.method = method;  
    }  
    @Override  
    public String toString() {  
        return this.method+" "+this.data+" "+this.protocol+"/"+this.protocolVersion;  
    }  
      
}  

　　3.ExClass.java 用于编译生成ExClass.class文件，供littletomcat动态加载

package cn.wwyxxmiemie.littletomcat.exclass;  
  
/**  
 * 测试类，被主容器动态调用  
 * @author 卫卫羊习习  
 */  
public class ExClass {  
    /**  
     * 测试方法  
     */  
    public void test(){  
        System.out.println("ExClass.test()方法被调用");  
    }  
}  

　　三、检测

在浏览器发出如下http请求

【http://127.0.0.1/qqq/www/eee/?a=1&b=2】

littletomcat反映如下

 

四、注

以上代码并没有实现选择方法，但类的加载实则参数为字符串，大家理解原理就好