tomcat原理分析与简单实现

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