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\r\n" +
                   "Content-Type: text/html\r\n" +
                   "Content-Length: 23\r\n" +
                   "\r\n" +
                   "<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。。。