Java-49 深入浅出 Tomcat 手写 Tomcat 实现【02】HttpServlet Request RequestProcessor

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MiniCat

基本介绍

我们要手写实现一个 Mini 版的 Tomcat，我们要实现的是，作为一个服务器软件，可以通过我们的浏览器客户端发送HTTP请求，Minicat处理之后，处理结果可以返回给浏览器的客户端。

● 提供服务，接受请求（Socket通信）

● 请求信息封装成 Request 对象（Response对象）

● 客户端请求资源，资源分为静态资源（HTML）和动态资源（Servlet）

● 资源返回客户端浏览器

HttpProtocoUtil 协议类

java 复制代码

public class HttpProtocoUtil {

    public static String getHttpHeader200(long contentLength) {
        return "HTTP/1.1 200 OK \n" +
                "Content-Type: text/html \n" +
                "Content-Length: " + contentLength + " \n" +
                "\r\n";
    }

    public static String getHttpHeader404() {
        String str404 = "<h1>404 not found</h1>";
        return "HTTP/1.1 404 NOT Found \n" +
                "Content-Type: text/html \n" +
                "Content-Length: " + str404.getBytes().length + " \n" +
                "\r\n" + str404;
    }
}

HttpProtocoUtil，它封装了两个方法，用于手动构造 HTTP 响应报文字符串，分别用于：

返回 HTTP 200 成功响应的报文头；
返回 HTTP 404 未找到的完整响应报文（包含 header + body）。

关键点分析：

str404: 定义了一个 HTML 格式的正文

404 not found
str404.getBytes().length: 计算正文的字节数，填入 Content-Length 字段中
最后 + str404: 将正文内容添加在头部之后

HttpServlet 基础类

java 复制代码

public abstract class HttpServlet implements Servlet {

    public abstract void doGet(Request request,Response response);

    public abstract void doPost(Request request,Response response);


    @Override
    public void service(Request request, Response response) throws Exception {
        if("GET".equalsIgnoreCase(request.getMethod())) {
            doGet(request,response);
        }else{
            doPost(request,response);
        }
    }
}

简化版的 HttpServlet 类，是你手写 Web 容器（例如 MiniCat）中模仿 Java EE javax.servlet.http.HttpServlet 的核心组件。

abstract class: 抽象类，不能直接被实例化，必须由子类实现其抽象方法。
implements Servlet: 表示这个类实现了一个自定义的 Servlet 接口（你可能已经自己定义了 Servlet 接口），这与 Java Web 中的标准接口 javax.servlet.Servlet 类似。

在抽象方法中：

声明了两个抽象方法，分别用于处理 GET 请求和 POST 请求。
子类必须实现它们，否则编译报错。

Request request: 封装了 HTTP 请求的信息（如 URI、参数、方法类型等）。

Response response: 封装了 HTTP 响应的信息（如设置状态码、响应内容等）。

这两个类也应该是你自己定义的简化版 Request 和 Response 类，用于模拟真实的 Servlet API 行为。

而在service(Request, Response)中：

实现了 Servlet 接口中的 service() 方法，作为请求处理的统一入口。
根据 request.getMethod() 返回的 HTTP 方法（如 "GET" 或 "POST"），分发给 doGet() 或 doPost() 方法。
equalsIgnoreCase: 忽略大小写比较，兼容 "get", "GET" 等写法。
request.getMethod(): 获取请求方法字符串，应该是你自定义 Request 类中的一个方法。
throws Exception: 表明此方法可能抛出异常，让调用方去处理，便于灵活控制异常响应。

假设我们有一个具体的实现类：

java 复制代码

public class HelloServlet extends HttpServlet {
    @Override
    public void doGet(Request req, Response resp) {
        resp.write("Hello, GET!");
    }

    @Override
    public void doPost(Request req, Response resp) {
        resp.write("Hello, POST!");
    }
}

当用户访问你的 Web 服务 /hello 时：

如果是 GET 请求，会调用 doGet()，返回 "Hello, GET!"。
如果是 POST 请求，会调用 doPost()，返回 "Hello, POST!"。

Request 请求处理类

java 复制代码

public class Request {

    private String method;

    private String url;

    private InputStream inputStream;

    public Request() {

    }

    public Request(InputStream inputStream) throws IOException {
        this.inputStream = inputStream;

        int count = 0;
        while (count == 0) {
            count = inputStream.available();
        }
        byte[] bytes = new byte[count];
        inputStream.read(bytes);
        String inputStr = new String(bytes);
        // 请求头
        String firstLineStr = inputStr.split("\\n")[0];
        String[] strings = firstLineStr.split(" ");
        this.method = strings[0];
        this.url = strings[1];
        System.out.println("Request method: " + method + ", url: " + url);
    }

    public String getMethod() {
        return method;
    }

    public void setMethod(String method) {
        this.method = method;
    }

    public String getUrl() {
        return url;
    }

    public void setUrl(String url) {
        this.url = url;
    }

    public InputStream getInputStream() {
        return inputStream;
    }

    public void setInputStream(InputStream inputStream) {
        this.inputStream = inputStream;
    }
}

在类属性中：

method：HTTP 请求方法（如 GET, POST）
url：请求的资源路径（如 /index.html）
inputStream：从客户端 socket 获取的原始请求数据流

在 inputStream.available() 循环读取，目的是等到客户端数据准备好再读取。

java 复制代码

while (count == 0) {
    count = inputStream.available();
}

RequestProcessor 响应类

java 复制代码

public class RequestProcessor extends Thread {

    private Socket socket;

    private Map<String, HttpServlet> servletMap;

    public RequestProcessor(Socket socket, Map<String, HttpServlet> servletMap) {
        this.socket = socket;
        this.servletMap = servletMap;
    }

    @Override
    public void run() {
        try {
            InputStream inputStream = socket.getInputStream();
            Request request = new Request(inputStream);
            Response response = new Response(socket.getOutputStream());
            // 静态资源
            if (servletMap.get(request.getUrl()) == null) {
                response.outputHtml(request.getUrl());
            } else {
                HttpServlet servlet = servletMap.get(request.getUrl());
                servlet.service(request, response);
            }
            socket.close();
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

RequestProcessor 这是一个继承了 Thread 的类，意味着每次请求会以独立线程的方式进行处理。它负责解析 HTTP 请求、查找对应的 Servlet 处理器，或返回静态资源。在简易 Web Server 中，每当 ServerSocket.accept() 接收到一个连接，就会创建这个类的一个实例，并调用 start() 进入 run() 方法处理。

此外，在RequestProcessor(Socket socket, Map<String, HttpServlet> servletMap)构造函数中，将 socket 和 servlet 映射传入，以便在 run() 方法中使用。这也是多线程处理请求的基础结构：每个线程独立处理一个连接，不共享 socket。

在核心处理逻辑中 run()：从 socket 获取输入流、输出流，构造出 Request 和 Response 对象。Request 负责解析 HTTP 请求头；Response 封装输出功能（例如写 HTML 响应）。

另外，在请求分发逻辑中，"servletMap.get(request.getUrl())"：

静态资源路径（如 /index.html）：不在 servletMap 中，调用 response.outputHtml()，你很可能实现了这个方法来读取本地文件并写入 socket。
动态 Servlet 路径（如 /hello）：在 servletMap 中，调用 servlet.service()，执行对应的业务逻辑（最终调用 doGet() 或 doPost()）。