Tomcat源码学习记录--web服务器初步认识

　　Tomcat作为开源的轻量级WEB服务器，虽然不是很适合某些大型项目，但是它开源，读其源代码可以很好的提高我们的编程功底和设计思维。Tomcat中用到了很多比较好的设计模式，其中代码风格也很值得我们去效仿。前阵子看了Tomcat源码分析这本书，特此过来分享分享自己的学习过程记录。说得不好，大神不要喷我。

　　也不废话了，直入主题上代码。Tomcat是什么，Tomcat是一个web服务器，能够接收请求，作出响应。接收请求，作出响应让我们联想到Socket编程。我们可以起一个线程服务ServerSocket来监听本机的8080端口（可配置），然后就可以在浏览器上访问http://localhost:8080/index.html，这个时候就可以通过socket的inputstream获取到浏览器封装的HTTP请求了，然后就可以针对这个请求来大做文章。以下是服务端的代码

package cn.tim.server.core;

import java.io.File;
import java.io.IOException;
import java.io.InputStream;
import java.io.OutputStream;
import java.net.InetAddress;
import java.net.ServerSocket;
import java.net.Socket;


/**
 * HTTP服务器，主类
 * @author TIM
 *
 */
public class HttpServer {
    
    
    /**
     * 端口
     */
    public int PORT = 8080;
    
    
    /**
     * 关闭指令
     */
    public final static String SHUTDOWN = "SHUTDOWN";
    
    
    /**
     * webroot根目录
     */
    public static final String WEB_ROOT = 
        System.getProperty("user.dir") + File.separator + "WebRoot";
    
    
    public static void main(String[] args) {
        
        new HttpServer().await();
        
    }
    
    
    /**
     * 线程监听
     */
    private void await() {
        
        ServerSocket server = null;
        try {
            server = new ServerSocket(PORT,1, 
                    InetAddress.getByName("127.0.0.1"));
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        }
        
        boolean shutdown = false;
        while(!shutdown) {
            Socket client = null;
            InputStream in = null;
            OutputStream out = null;
            try {
                // 获取到请求socket
                client = server.accept();
                in = client.getInputStream();
                out = client.getOutputStream();
                
                // 生成request同时解析请求
                Request request = new Request(in);
                request.parse();
                
                // 生成response
                Response response = new Response(out);
                response.setRequest(request);
                // 根据资源定位符发送对应资源
                response.sendStaticResource();
                client.close();
                
                shutdown = request.getUri().equals(SHUTDOWN);
            } catch (IOException e) {
                // TODO Auto-generated catch block
                e.printStackTrace();
                continue;
            }
            
        }
        
    }
    
}

　　既然服务端HttpServer都出来了，Request都干些什么，request顾名思义，请求肯定是封装请求的一个JAVA类，肯定要能够解析HTTP请求，例如访问静态资源，就得获取到静态资源的资源定位符uri。

　　HTTP请求Request类:

GET /index.html HTTP/1.1
Accept: text/html, application/xhtml+xml, */*
Accept-Language: zh-CN
User-Agent: Mozilla/5.0 (compatible; MSIE 10.0; Windows NT 6.2; WOW64; Trident/6.0; MALCJS)
Accept-Encoding: gzip, deflate
Host: localhost:8080
DNT: 1
Connection: Keep-Alive
Cookie: principal=user:admin__password:admin

package cn.tim.server.core;

import java.io.IOException;
import java.io.InputStream;

/**
 * 封装请求
 * @author TIM
 *
 */
public class Request {
    
    
    /**
     * 请求输入流
     */
    private InputStream in;
    
    
    /**
     * 资源定位符
     */
    private String uri;
    
    
    /**
     * 初始化request，传入socket输入流
     * @param in
     */
    public Request(InputStream in) {
        this.in = in;
    }

    
    /**
     * 根据请求字符串解析请求
     */
    public void parse() {
        
        try {
            byte[] bytes = new byte[2048];
            int i = in.read(bytes);
            
            StringBuffer buffer = new StringBuffer(2048);
            for(int j=0; j<i; j++) {
                buffer.append((char)bytes[j]);
            }
            System.out.println(buffer.toString());
            uri = parseUri(buffer.toString());
            System.out.println(uri);
        } catch (IOException e) {
            // TODO Auto-generated catch block
            e.printStackTrace();
        }
        
    }
    
    
    /**
     * 解析出资源定位符uri，实际上就是用字符串分拆获取到GET /index.html HTTP/1.1中的/index,html
     * @return
     */
    private String parseUri(String requestString) {
        
        int index1 = requestString.indexOf(" ");
        if(index1 != -1) {
            int index2 = requestString.indexOf(" ", index1+1);
            if(index2>index1) {
                return requestString.substring(index1+1, index2);
            }
        }
        return null;
    }
    

    public InputStream getIn() {
        return in;
    }
    
    
    public String getUri() {
        return uri;
    }
    
}

　　获取到资源定位符，接下来就是根据资源定位符来作出相应，当然实际的Tomcat处理方式肯定是很复杂的，我们只模仿其中简单的方式，访问静态资源。

　　Response类：

package cn.tim.server.core;

import java.io.File;
import java.io.FileInputStream;
import java.io.IOException;
import java.io.InputStream;
import java.io.OutputStream;

public class Response {
    
    
    /**
     * 输出
     */
    private OutputStream out;
    
    
    /**
     * 缓冲大小
     */
    public final static int BUFFER_SIZE = 2048;
    
    
    /**
     * 请求，根据请求作出对应的响应
     */
    private    Request request;
    
    
    public Response(OutputStream out) {
        this.out = out;
    }

    
    /**
     * 发送静态资源
     */
    public void sendStaticResource() {
        
        byte[] bytes = new byte[BUFFER_SIZE];
        InputStream in = null;
        try {
            File file = new File(HttpServer.WEB_ROOT, request.getUri());
            // 请求的资源存在
            if(file.exists()) {
                in = new FileInputStream(file);
                int ch;
                if((ch=in.read(bytes, 0, BUFFER_SIZE))!=-1) {
                    out.write(bytes, 0, ch);
                }
            } 
            // 请求资源不存在报404
            else {
                String errorMessage = "HTTP/1.1 404 File Not Found
" +
                  "Content-Type: text/html
" +
                  "Content-Length: 23
" +
                  "
" +
                  "<h1>File Not Found</h1>";
                out.write(errorMessage.getBytes());
            }
        } catch (Exception e) {
            // TODO Auto-generated catch block
            e.printStackTrace();
        } finally {
            if(in!=null)
                try {
                    in.close();
                } catch (IOException e) {
                    // TODO Auto-generated catch block
                    e.printStackTrace();
                }
        }
        
    }
    
    
    public void setRequest(Request request) {
        this.request = request;
    }

}

　　这样，一个简单的Web服务器就实现了，可以访问静态资源，直接在浏览器上访问，没有找到对应的资源还可以报404错误。今天就写到这里，继续努力。。。