自己手寫tomcat項目

一：Servlet的原理

在Servlet(接口中)有：

1.init():初始化servlet

2.getServletConfig()：獲取當前servlet的配置信息

3.service():服務器（在HttpServlet中實現，目的是為了更好的匹配http的請求方式）

4.getServletInfo():獲取servlet當前運行過程中的信息

5.destroy():銷毀，回收內存

在I/O中應包含：1.請求頭（f12+網絡） 2.請求方式（get/post） 3.請求內容

get請求：將請求的內容放在url中（相對不安全），url長度有限(導致發送的內容不能太長)，get請求做查詢

post請求：請求內容放在請求體當中，無法看到（相對安全），一般用來做文件上傳、下載，post請求做增刪改操作

在ServletRequest中應該有：1.method:請求方式 2.編碼方式 3.parmater 4.url 5.cookie

在ServletResponse中應該有：1.狀態碼 2.編碼方式 3.字符集 4.data數據

每一個和外界進行通訊的進程（端口號0~65535）

端口號區分當前的進程

serverSocket.accept():阻塞監聽(停在這里等到程序的到來)

二：tomcat原理

下面用一個圖給大家展示

注解：給程序看的（@webservlet等等）

注釋：給人看得（//）

實現自定義注解：需要使用jdk提供元注解（主要使用前兩個）

1.@Target注解（用來描述注解的使用范圍）

2.@Retention注解(表示這個注解在什么時候還有效，用于描述注解的生命周期)

3.@Documented注解

4.@Inherited注解這四個幫助實現自定義注解

前兩個的使用方法

利用上面兩個就能夠實現自定義注解（下面就是實現）

三、手寫tomcat

首先先創建idea項目（名稱和位置可以隨意）

在創建好項目之后會有一個.java文件（可刪可不刪）

之后在創建下面幾個軟件包和MyTomcat文件（MyTomcat和剛開始有的那個java文件不一樣）

之后在每個軟件包中創建好java文件和注解文件、接口文件(其中zj軟件包中的注解文件可用自己的姓名起，因為是自己手寫的tomcat文件)

創建完成之后，首先在HttpServletRequest和HttpServletResponse中分別寫

package com.qcby.request;public class HttpServletRequest {private String method;private String 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;}
}

package com.qcby.response;import com.qcby.request.HttpServletRequest;import java.io.IOException;
import java.io.OutputStream;public class HttpServletResponse {private OutputStream outputStream;public HttpServletResponse(OutputStream outputStream){this.outputStream = outputStream;}public  void writeServlet(String context) throws IOException {outputStream.write(context.getBytes());}
}

寫好之后就可以在寫servlet軟件包中的內容了

這是接口

package com.qcby.servlet;import com.qcby.request.HttpServletRequest;
import com.qcby.response.HttpServletResponse;import java.io.IOException;public interface servlet {public void service(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response) throws IOException;
}

這是java

package com.qcby.servlet;import com.qcby.request.HttpServletRequest;
import com.qcby.response.HttpServletResponse;import java.io.IOException;public abstract class HttpServlet implements servlet{public void doPost(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response) {}public void doGet(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response) throws IOException {}@Overridepublic void service(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response) throws IOException {if(request.getMethod().equals("GET")){doGet(request,response);}else if(request.getMethod().equals("POST")){doPost(request,response);}}
}

寫關于自己的注解

package com.qcby.zj;import java.lang.annotation.*;@Target(ElementType.TYPE)//該注解用在類上面
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)//在運行期間表達
public @interface LRHServlet {String url();
}

之后寫myweb中的

package com.qcby.myweb;import com.qcby.request.HttpServletRequest;
import com.qcby.response.HttpServletResponse;
import com.qcby.servlet.HttpServlet;
import com.qcby.util.ResponseUtil;
import com.qcby.zj.LRHServlet;import java.io.IOException;@LRHServlet(url="/myservlet")
public class MyFirstServlet extends HttpServlet {@Overridepublic void doGet(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response) throws IOException {System.out.println("hello word");response.writeServlet(ResponseUtil.getResponseHeader200("First hello word"));}@Overridepublic void doPost(HttpServletRequest request,HttpServletResponse response){}
}

package com.qcby.myweb;import com.qcby.request.HttpServletRequest;
import com.qcby.response.HttpServletResponse;
import com.qcby.servlet.HttpServlet;
import com.qcby.zj.LRHServlet;@LRHServlet(url="/insert")
public class insertServlet extends HttpServlet {public void doGet(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response){System.out.println("I am insert");}@Overridepublic void doPost(HttpServletRequest request,HttpServletResponse response){}
}

util中放的是工具類，可直接復制

package com.qcby.util;import java.io.File;
import java.net.URL;
import java.util.ArrayList;
import java.util.Enumeration;
import java.util.List;
import java.util.jar.JarEntry;
import java.util.jar.JarFile;/*** 掃描指定包，獲取該包下所有的類的全路徑信息*/
public class SearchClassUtil {/*** 掃描指定包路徑下的所有類* @param basePack 需要掃描的包名* @return 類的全路徑列表*/public static List<String> searchClass(String basePack) {//創建存儲類路徑的列表List<String> classPaths = new ArrayList<>();try {// 獲取類加載器（用于查找類路徑資源）ClassLoader classLoader = Thread.currentThread().getContextClassLoader();// 將包名轉換為路徑格式（如 com.qcby.test）轉換為路徑格式（com/qcby/test）String path = basePack.replace('.', '/');// 獲取資源枚舉通過類加載器獲取該路徑下的所有資源（可能來自文件系統或 JAR 包）Enumeration<URL> resources = classLoader.getResources(path);//resources 是通過類加載器獲取的資源枚舉（包含文件系統和 JAR 包中的資源）while (resources.hasMoreElements()) {//每次循環處理一個資源 URLURL resource = resources.nextElement();// 判斷資源類型（文件系統或JAR包）if (resource.getProtocol().equalsIgnoreCase("file")) {// 處理文件系統中的類//獲取 URL 中的路徑部分String filePath = resource.getPath();//解碼特殊字符filePath = java.net.URLDecoder.decode(filePath, "UTF-8");//調用 findAndAddClassesInPackageByFile() 遞歸掃描目錄findAndAddClassesInPackageByFile(basePack, filePath, classPaths);} else if (resource.getProtocol().equalsIgnoreCase("jar")) {// 處理JAR包中的類//從 JAR 資源 URL 中提取實際的 JAR 文件路徑。跳過前綴 jar:file:（長度為 5）。//indexOf("!")：找到 ! 的位置，截取到此前的部分，得到 JAR 文件的路徑String jarPath = resource.getPath().substring(5, resource.getPath().indexOf("!"));//解碼 URL 編碼的特殊字符jarPath = java.net.URLDecoder.decode(jarPath, "UTF-8");//打開 JAR 文件，掃描指定包下的所有類文件。findAndAddClassesInPackageByJar(basePack, jarPath, classPaths);}}} catch (Exception e) {e.printStackTrace();}return classPaths;}/*** 從文件系統中查找類*/private static void findAndAddClassesInPackageByFile(String packageName, String packagePath, List<String> classPaths) {//創建文件對象將傳入的路徑字符串轉換為 File 對象，用于文件系統操作。File dir = new File(packagePath);//確保當前路徑是一個存在且有效的目錄。if (!dir.exists() || !dir.isDirectory()) {return;}// 獲取目錄下的所有文件和子目錄，并過濾出以下兩類File[] dirfiles = dir.listFiles(file ->// 文件夾或.class文件//使用 Lambda 表達式作為 listFiles 的過濾器，簡潔地指定篩選條件。file.isDirectory() || file.getName().endsWith(".class"));//目錄無法訪問（如權限不足）或為空時，listFiles 可能返回 null，此處直接跳過。if (dirfiles == null) {return;}// 遍歷所有文件for (File file : dirfiles) {if (file.isDirectory()) {// 遞歸處理子目錄findAndAddClassesInPackageByFile(packageName + "." + file.getName(), //包名file.getAbsolutePath(),   //文件或目錄的絕對路徑classPaths    //類路徑集合（用于儲存結果）);} else {// 處理class文件String className = file.getName().substring(0, file.getName().length() - 6);classPaths.add(packageName + '.' + className);}}}/*** 從JAR包中查找類*/private static void findAndAddClassesInPackageByJar(String packageName, String jarPath, List<String> classPaths) {//嘗試打開 JAR 文件（資源自動關閉）try (JarFile jar = new JarFile(jarPath)) {//獲取 JAR 文件中所有條目的枚舉Enumeration<JarEntry> entries = jar.entries();//逐個處理 JAR 中的每個條目。while (entries.hasMoreElements()) {JarEntry entry = entries.nextElement();String name = entry.getName();// 判斷是否是類文件并且在指定包路徑下//確保只提取指定包及其子包下的類文件。if (name.endsWith(".class") && name.startsWith(packageName.replace('.', '/'))) {//提取類全限定名去除 .class 后綴：String className = name.substring(0, name.length() - 6).replace('/', '.');//添加類名到結果列表classPaths.add(className);}}} catch (Exception e) {e.printStackTrace();}}public static void main(String[] args) {// 測試示例//測試掃描指定包List<String> classes = searchClass("com.qcby.myweb");//遍歷并打印結果for (String className : classes) {System.out.println(className);}}public static List<String> searchClass() {return null;}
}

package com.qcby.util;public class ResponseUtil {public  static  final String responseHeader200 = "HTTP/1.1 200 \r\n"+"Content-Type:text/html; charset=utf-8 \r\n"+"\r\n";public static String getResponseHeader404(){return "HTTP/1.1 404 \r\n"+"Content-Type:text/html; charset=utf-8 \r\n"+"\r\n" + "404";}public static String getResponseHeader200(String context){return "HTTP/1.1 200 \r\n"+"Content-Type:text/html; charset=utf-8 \r\n"+"\r\n" + context;}
}

在config中寫入

package com.qcby.config;import com.qcby.servlet.HttpServlet;
import com.qcby.util.SearchClassUtil;
import com.qcby.zj.LRHServlet;import java.io.File;
import java.lang.reflect.InvocationTargetException;
import java.util.ArrayList;
import java.util.Collections;
import java.util.HashMap;
import java.util.List;/*** tomcat路由*/
public class TomcatRoute {//HashMap<String, HttpServlet> HttpServlet向上轉型（使用多態），因為myweb中的父類全是HttpServlet//將public static HashMap<String, HttpServlet> routes = new HashMap<>();寫入static{}中會導致無法調用public static HashMap<String, HttpServlet> routes = new HashMap<>();static{// 傳入要掃描的包名List<String> paths = SearchClassUtil.searchClass("com.qcby.myweb");for(String path : paths){try{//urlClass clazz = Class.forName(path);LRHServlet webServlet = (LRHServlet) clazz.getDeclaredAnnotation(LRHServlet.class);routes.put(webServlet.url(), (HttpServlet) clazz.getDeclaredConstructor().newInstance());System.out.println(webServlet.url());
//                if (webServlet != null) {
//                    System.out.println(webServlet.url());
//                }//對象clazz.getDeclaredConstructor().newInstance();}catch(ClassNotFoundException e){e.printStackTrace();} catch (InvocationTargetException e) {throw new RuntimeException(e);} catch (InstantiationException e) {throw new RuntimeException(e);} catch (IllegalAccessException e) {throw new RuntimeException(e);} catch (NoSuchMethodException e) {throw new RuntimeException(e);}}}
}

最后就是直接的MyTomcat

package com.qcby;import com.qcby.config.TomcatRoute;
import com.qcby.request.HttpServletRequest;
import com.qcby.response.HttpServletResponse;
import com.qcby.servlet.HttpServlet;import java.io.*;
import java.net.ServerSocket;
import java.net.Socket;
import java.util.HashMap;/*** tomcat主啟動類*/
public class MyTomcat {static HashMap<String, HttpServlet> routes = TomcatRoute.routes;static HttpServletRequest request = new HttpServletRequest();/*** 分發器*/public static void dispatch(HttpServletResponse response) throws IOException {HttpServlet servlet = routes.get(request.getUrl());System.out.println(servlet);if (servlet != null) {servlet.service(request, response);}}public static void start() throws IOException {System.out.append("服務器端啟動...");//1.定義ServerSocket對象進行服務器端的端口注冊ServerSocket serverSocket = new ServerSocket(8080);while (true) {//2.監聽客戶端的Socket鏈接程序Socket socket = serverSocket.accept(); // 阻塞監聽//3.打開輸入流，解析客戶端發來的內容InputStream inputStream = socket.getInputStream();//輸入流BufferedReader reader = new BufferedReader(new InputStreamReader(inputStream));//將字節流轉換成字符流String str = reader.readLine();request.setMethod(str.split("\\s")[0]);request.setUrl(str.split("\\s")[1]);//4.打開輸出流OutputStream outputStream = socket.getOutputStream();HttpServletResponse response = new HttpServletResponse(outputStream);dispatch(response);}}public static void main(String[] args) throws IOException {start();}
}

這樣就完成三分之二了

之后運行MyTomcat程序后，回顯示com.qcby.myweb下的所有軟件包名，和服務器端啟動的字樣