手写一个简化版Tomcat

Tomcat作为Web服务器深受市场欢迎，有必要对其进行深入的研究。在工作中，我们经常会把写好的代码打包放在Tomcat里并启动，然后在浏览器里就能愉快的调用我们写的代码来实现相应的功能了，那么Tomcat是如何工作的？

一、Tomcat工作原理

      我们启动Tomcat时双击的startup.bat文件的主要作用是找到catalina.bat，并且把参数传递给它，而catalina.bat中有这样一段话：

  Bootstrap.class是整个Tomcat 的入口，我们在Tomcat源码里找到这个类，其中就有我们经常使用的main方法：

    这个类有两个作用 ：1.初始化一个守护进程变量、加载类和相应参数。2.解析命令，并执行。

      源码不过多赘述，我们在这里只需要把握整体架构，有兴趣的同学可以自己研究下源码。Tomcat的server.xml配置文件中可以对应构架图中位置，多层的表示可以配置多个：

即一个由 Server->Service->Engine->Host->Context 组成的结构，从里层向外层分别是：

• Server：服务器Tomcat的顶级元素，它包含了所有东西。

• Service：一组 Engine(引擎) 的集合，包括线程池 Executor 和连接器 Connector 的定义。

• Engine(引擎)：一个 Engine代表一个完整的 Servlet 引擎，它接收来自Connector的请求，并决定传给哪个Host来处理。

• Container(容器)：Host、Context、Engine和Wraper都继承自Container接口，它们都是容器。

• Connector(连接器)：将Service和Container连接起来，注册到一个Service，把来自客户端的请求转发到Container。

• Host：即虚拟主机，所谓的”一个虚拟主机”可简单理解为”一个网站”。

• Context(上下文 )： 即 Web 应用程序，一个 Context 即对于一个 Web 应用程序。Context容器直接管理Servlet的运行，Servlet会被其给包装成一个StandardWrapper类去运行。Wrapper负责管理一个Servlet的装载、初始化、执行以及资源回收，它是最底层容器。

比如现在有以下网址，根据“/”切割的链接就会定位到具体的处理逻辑上，且每个容器都有过滤功能。

二、梳理自己的Tomcat实现思路

      本文实现效果比较简单，仅供新手参考，大神勿喷。当浏览器访问对应地址时：

实现以上效果整体思路如下：

 1.ServerSocket占用8080端口，用while（true）循环等待用户发请求。

 2.拿到浏览器的请求，解析并返回URL地址，用I/O输入流读取本地磁盘上相应文件。

 3.读取文件，不存在构建响应报文头、HTML正文内容，存在则写到浏览器端。

三、实现自己的Tomcat

工程文件结构和pom.xml文件：

1.HttpServer核心处理类，用于接受用户请求，传递HTTP请求头信息，关闭容器：

2.创建Request类，获取HTTP的请求头所有信息并截取URL地址返回：

3.创建Response类，响应请求读取文件并写回到浏览器

四、读者可以自己做的优化，扩展的点

      1.在WEB_INF文件夹下读取web.xml解析，通过请求名找到对应的类名，通过类名创建对象，用反射来初始化配置信息，如welcome页面，Servlet、servlet-mapping，filter，listener，启动加载级别等。

      2.抽象Servlet类来转码处理请求和响应的业务。发过来的请求会有很多，也就意味着我们应该会有很多的Servlet，例如：RegisterServlet、LoginServlet等等还有很多其他的访问。可以用到类似于工厂模式的方法处理，随时产生很多的Servlet，来满足不同的功能性的请求。

作者：阿里云云栖社区
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