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MiniCat

基本介紹

我們要手寫實現一個 Mini 版的 Tomcat，我們要實現的是，作為一個服務器軟件，可以通過我們的瀏覽器客戶端發送HTTP請求，Minicat處理之后，處理結果可以返回給瀏覽器的客戶端。
● 提供服務，接受請求（Socket通信）
● 請求信息封裝成 Request 對象（Response對象）
● 客戶端請求資源，資源分為靜態資源（HTML）和動態資源（Servlet）
● 資源返回客戶端瀏覽器

HttpProtocoUtil 協議類

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，它封裝了兩個方法，用于手動構造 HTTP 響應報文字符串，分別用于：

• 返回 HTTP 200 成功響應的報文頭；
• 返回 HTTP 404 未找到的完整響應報文（包含 header + body）。

關鍵點分析：

• str404: 定義了一個 HTML 格式的正文

  404 not found

• str404.getBytes().length: 計算正文的字節數，填入 Content-Length 字段中
• 最后 + str404: 將正文內容添加在頭部之后

HttpServlet 基礎類

public abstract class HttpServlet implements Servlet {public abstract void doGet(Request request,Response response);public abstract void doPost(Request request,Response response);@Overridepublic void service(Request request, Response response) throws Exception {if("GET".equalsIgnoreCase(request.getMethod())) {doGet(request,response);}else{doPost(request,response);}}
}

簡化版的 HttpServlet 類，是你手寫 Web 容器（例如 MiniCat）中模仿 Java EE javax.servlet.http.HttpServlet 的核心組件。

• abstract class: 抽象類，不能直接被實例化，必須由子類實現其抽象方法。
• implements Servlet: 表示這個類實現了一個自定義的 Servlet 接口（你可能已經自己定義了 Servlet 接口），這與 Java Web 中的標準接口 javax.servlet.Servlet 類似。

在抽象方法中：

• 聲明了兩個抽象方法，分別用于處理 GET 請求 和 POST 請求。

• 子類必須實現它們，否則編譯報錯。

Request request: 封裝了 HTTP 請求的信息（如 URI、參數、方法類型等）。

• Response response: 封裝了 HTTP 響應的信息（如設置狀態碼、響應內容等）。

這兩個類也應該是你自己定義的簡化版 Request 和 Response 類，用于模擬真實的 Servlet API 行為。

而在service(Request, Response)中：

• 實現了 Servlet 接口中的 service() 方法，作為請求處理的統一入口。

• 根據 request.getMethod() 返回的 HTTP 方法（如 “GET” 或 “POST”），分發給 doGet() 或 doPost() 方法。

• equalsIgnoreCase: 忽略大小寫比較，兼容 “get”, “GET” 等寫法。

• request.getMethod(): 獲取請求方法字符串，應該是你自定義 Request 類中的一個方法。

• throws Exception: 表明此方法可能拋出異常，讓調用方去處理，便于靈活控制異常響應。

假設我們有一個具體的實現類：

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

當用戶訪問你的 Web 服務 /hello 時：

• 如果是 GET 請求，會調用 doGet()，返回 “Hello, GET!”。
• 如果是 POST 請求，會調用 doPost()，返回 “Hello, POST!”。

Request 請求處理類

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);// 請求頭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;}
}

在類屬性中：

• method：HTTP 請求方法（如 GET, POST）
• url：請求的資源路徑（如 /index.html）
• inputStream：從客戶端 socket 獲取的原始請求數據流

在 inputStream.available() 循環讀取，目的是等到客戶端數據準備好再讀取。

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

RequestProcessor 響應類

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;}@Overridepublic void run() {try {InputStream inputStream = socket.getInputStream();Request request = new Request(inputStream);Response response = new Response(socket.getOutputStream());// 靜態資源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 這是一個繼承了 Thread 的類，意味著每次請求會以獨立線程的方式進行處理。它負責解析 HTTP 請求、查找對應的 Servlet 處理器，或返回靜態資源。在簡易 Web Server 中，每當 ServerSocket.accept() 接收到一個連接，就會創建這個類的一個實例，并調用 start() 進入 run() 方法處理。

此外，在RequestProcessor(Socket socket, Map<String, HttpServlet> servletMap)構造函數中，將 socket 和 servlet 映射傳入，以便在 run() 方法中使用。這也是多線程處理請求的基礎結構：每個線程獨立處理一個連接，不共享 socket。

在核心處理邏輯中 run()：從 socket 獲取輸入流、輸出流，構造出 Request 和 Response 對象。Request 負責解析 HTTP 請求頭；Response 封裝輸出功能（例如寫 HTML 響應）。

另外，在請求分發邏輯中，“servletMap.get(request.getUrl())”：

• 靜態資源路徑（如 /index.html）：不在 servletMap 中，調用 response.outputHtml()，你很可能實現了這個方法來讀取本地文件并寫入 socket。
• 動態 Servlet 路徑（如 /hello）：在 servletMap 中，調用 servlet.service()，執行對應的業務邏輯（最終調用 doGet() 或 doPost()）。