【JavaWeb】Tomcat底层机制和Servlet运行原理

news2024/12/24 2:41:09

🎄欢迎来到@dandelionl_的csdn博文，本文主要讲解Java web中Tomcat底层机制和Servlet的运行原理的相关知识🎄


🌈我是dandelionl_，一个正在为秋招和算法竞赛做准备的学生🌈
🎆喜欢的朋友可以关注一下，下次更新不迷路🎆

 Ps: 月亮越亮说明知识点越重要 (重要性或者难度越大)🌑🌒🌓🌔🌕  

一. 一图明理

 二. 概念

Tomcat是一个开源的Java Web服务器，它是基于Java Servlet和JavaServer Pages（JSP）技术的。下面是关于Tomcat底层机制和Servlet运行原理的简要说明：

  1. Tomcat底层机制：

    • 网络通信：Tomcat使用Java的Socket API来监听特定的端口（通常是8080），接收来自客户端的HTTP请求。
    • 线程池：Tomcat使用线程池来处理并发的请求。当有新的请求到达时，Tomcat会从线程池中获取一个空闲线程来处理该请求，这样可以提高处理效率。
    • 生命周期管理：Tomcat负责管理Servlet和其他Web组件的生命周期，包括初始化、请求处理和销毁等阶段。(init(), run())
    • 请求处理管道：Tomcat通过请求处理管道来处理HTTP请求。请求经过一系列的处理器，如身份验证、日志记录和安全检查等，最终被交给适当的Servlet进行处理。(handle())
    • 连接池：Tomcat使用连接池来管理与数据库的连接。这样可以提高性能，并避免频繁地创建和销毁数据库连接。(handle())

  2. Servlet运行原理：

    • Servlet容器：Tomcat是一个Servlet容器，它负责加载、初始化和管理Servlet。当Tomcat启动时，它会读取配置文件（如web.xml）来确定需要加载的Servlet类。
    • 生命周期：每个Servlet都有自己的生命周期，包括初始化、请求处理和销毁等阶段。Tomcat会在适当的时间调用Servlet的生命周期方法（如init()、service()和destroy()）。
    • 请求处理：当Tomcat接收到HTTP请求时，它会根据请求的URL找到对应的Servlet，并将请求转发给该Servlet进行处理。Servlet通过HttpServletRequest对象获取请求的信息，并通过HttpServletResponse对象发送响应给客户端。
    • 多线程处理：Tomcat使用多线程来处理并发请求。每个请求都被分配给一个独立的线程进行处理，这样可以同时处理多个请求，提高服务器的性能。

三. 容器的理解 

在tomcat底层实现中, servlet作为容器, 实现可以理解为HashMap, 键是servlet-name值是servlet-class, 而HashMap就是一个容器, 从容器中得到一个servlet实例, 对其进行初始化, 供web使用, 调用其中的service()方法, service()方法对HTTP请求的method进行判断, 对每个相应的method都有相应的do方法, 可以使用.

四. 案例

不用tomcat以及servlet实现

五. 代码分析和代码实现

 

 

 

LxbRequestHandle类

package com.lxb.tomcat.handle;
//-*- code = utf-8 -*-
//@Time : 2023-07-20 13:22:00
//@Authors : 罗雄波
//@File : LxbRequestHandle.java
//@Software : IntelliJ IDEA

import com.lxb.tomcat.LxbTomcatV3;
import com.lxb.tomcat.http.LxbHttpRequest;
import com.lxb.tomcat.http.LxbHttpResponse;
import com.lxb.tomcat.servlet.LxbHttpServlet;
import com.lxb.tomcat.utils.WebUtils;

import java.io.IOException;
import java.io.OutputStream;
import java.net.Socket;

public class LxbRequestHandle implements Runnable{
    private Socket accept;

    public LxbRequestHandle(Socket socket) {
        this.accept = socket;
    }

    public void run() {
        try {
            LxbHttpRequest request = new LxbHttpRequest(accept);
            LxbHttpResponse response = new LxbHttpResponse(accept.getOutputStream());

            String uri = request.getUri();
            if(WebUtils.isHtml(uri)) {
                System.out.println(uri.substring(1));
                String resp = WebUtils.readFile(uri.substring(1));
                String responseInfo = LxbHttpResponse.respHeader + resp;

                OutputStream outputStream = response.getOutputStream();
                outputStream.write(responseInfo.getBytes());

                outputStream.flush();
                outputStream.close();
                accept.close();
                return;
            }


            String servletName = LxbTomcatV3.servletMapping.get(uri);
            if(servletName == null) {
                servletName = "";
            }

            LxbHttpServlet servlet = LxbTomcatV3.servlet.get(servletName);

            if(servlet != null) {
                servlet.service(request, response);
            } else {
                String resp = LxbHttpResponse.respHeader + "<h1>404 not found!!!</h>";
                OutputStream responseOutputStream = response.getOutputStream();
                responseOutputStream.write(resp.getBytes());
                responseOutputStream.flush();
                responseOutputStream.close();
            }

            accept.close();

        } catch (Exception e) {
            throw new RuntimeException(e);
        } finally {
            if (accept != null) {
                try {
                    accept.close();
                } catch (IOException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            }
        }
    }
}

LxbHttpRequest和LxbHttpResponse

package com.lxb.tomcat.http;
//-*- code = utf-8 -*-
//@Time : 2023-07-20 14:59:24
//@Authors : 罗雄波
//@File : LxbHttpRequest.java
//@Software : IntelliJ IDEA


import java.io.BufferedReader;
import java.io.InputStreamReader;
import java.net.Socket;
import java.util.HashMap;

public class LxbHttpRequest {
    private Socket socket;
    private String method;
    private String uri;
    private HashMap<String, String> parameterMapping = new HashMap<String, String>();

    public LxbHttpRequest(Socket socket) {
        this.socket = socket;
        try {
            ParseProcess();
        } catch (Exception e) {
            throw new RuntimeException(e);
        }
    }

    public void ParseProcess() throws Exception {
        BufferedReader reader =
                new BufferedReader(new InputStreamReader(socket.getInputStream(), "utf-8"));

        String temp;

        temp = reader.readLine();

//        GET /cal.html HTTP/1.1
        String[] request = temp.split(" ");
        method = request[0];
        int index = request[1].indexOf("?");

        if (index == -1) {
            uri = request[1];
        } else {
            uri = request[1].substring(0, index);

            String parameterPair = request[1].substring(index + 1);
            String[] parameters = parameterPair.split("&");

            if (parameters[0] != null && !parameters[0].equals("")) {
                for (String parameter : parameters) {
                    String[] split = parameter.split("=");

                    if(split.length == 2) {
                        parameterMapping.put(split[0], split[1]);
                    }
                }
            }
        }
    }

    public String getMethod() {
        return method;
    }

    public String getUri() {
        return uri;
    }

    public String getParameter(String key) {
        if(parameterMapping.get(key) != null) {
            return parameterMapping.get(key);
        } else {
            return "";
        }
    }

    @Override
    public String toString() {
        return "LxbHttpRequest" +
                "{ method = " + method +
                ", uri = " +  uri +
                ", parameter = " + parameterMapping +
                "}";
    }
}
package com.lxb.tomcat.http;
//-*- code = utf-8 -*-
//@Time : 2023-07-20 15:49:29
//@Authors : 罗雄波
//@File : LxbHttpResponse.java
//@Software : IntelliJ IDEA

import java.io.IOException;
import java.io.OutputStream;
import java.net.Socket;

public class LxbHttpResponse {
    private OutputStream outputStream = null;
    public static final String respHeader = "HTTP/1.1 200 OK\r\n" +
            "Content-Type: text/html;charset=utf-8\r\n\r\n";
    public LxbHttpResponse(OutputStream outputStream) {
        this.outputStream = outputStream;
    }

    public OutputStream getOutputStream() {
        return outputStream;
    }
}

LxbTomcat

package com.lxb.tomcat;
//-*- code = utf-8 -*-
//@Time : 2023-07-20 15:37:29
//@Authors : 罗雄波
//@File : LxbTomcatV3.java
//@Software : IntelliJ IDEA

import com.lxb.tomcat.handle.LxbRequestHandle;
import com.lxb.tomcat.servlet.LxbHttpServlet;
import org.dom4j.Document;
import org.dom4j.Element;
import org.dom4j.io.SAXReader;
import org.junit.Test;

import java.io.File;
import java.io.IOException;
import java.net.ServerSocket;
import java.net.Socket;
import java.util.List;
import java.util.concurrent.ConcurrentHashMap;

public class LxbTomcatV3 {
    public static ConcurrentHashMap<String, LxbHttpServlet> servlet =
            new ConcurrentHashMap<String, LxbHttpServlet>();

    public static ConcurrentHashMap<String, String> servletMapping =
            new ConcurrentHashMap<String, String>();

    public static void main(String[] args) throws Exception {
        LxbTomcatV3 lxbTomcatV3 = new LxbTomcatV3();
        lxbTomcatV3.Init();
        lxbTomcatV3.run();
    }

    public void run() {
        try {
            ServerSocket socket = new ServerSocket(8080);
            while (!socket.isClosed()) {
                Socket accept = socket.accept();

                LxbRequestHandle requestHandle = new LxbRequestHandle(accept);

                new Thread(requestHandle).start();
            }
        } catch (IOException e) {
            throw new RuntimeException(e);
        }
    }

    @Test
    public void Init() {
        String path = LxbTomcatV3.class.getResource("/").getPath();
//        System.out.println(path);
//   该类的路径 /D:/NewExecllction/exicese%20code/lxb-tomcat/target/classes/com/lxb/tomcat/
//   根路径    /D:/NewExecllction/exicese%20code/lxb-tomcat/target/classes/
        SAXReader saxReader = new SAXReader();
        try {
            Document document = saxReader.read(new File(path + "web.xml"));
//            System.out.println(document);

            Element rootElement = document.getRootElement();
            List<Element> elements = rootElement.elements();
            for (Element element : elements) {
                if ("servlet".equalsIgnoreCase(element.getName())) {
                    Element servletName = element.element("servlet-name");
                    Element servletClass = element.element("servlet-class");
                    servlet.put(servletName.getText(), (LxbHttpServlet) Class.forName(servletClass.getText().trim()).newInstance());
                } else if ("servlet-mapping".equalsIgnoreCase(element.getName())) {
                    Element servletName = element.element("servlet-name");
                    Element servletUrl = element.element("url-pattern");
                    servletMapping.put(servletUrl.getText(), servletName.getText());
                }
            }
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        }

        System.out.println(servlet);
        System.out.println(servletMapping);
    }

    @Test
    public void test() {
        String path = LxbTomcatV3.class.getResource("/").getPath();
        System.out.println(path + "web.xml");
    }
}

WebUtils

package com.lxb.tomcat.utils;
//-*- code = utf-8 -*-
//@Time : 2023-07-19 16:00:33
//@Authors : 罗雄波
//@File : WebUtils.java
//@Software : IntelliJ IDEA

import org.junit.Test;

import java.io.*;

public class WebUtils {
    public static int parseInt(String strNum, int defaultVal) {
        try {
            return Integer.parseInt(strNum);
        } catch (NumberFormatException e) {
            System.out.println(strNum + "数字格式异常, 无法包装");
        }
        return defaultVal;
    }

    public static boolean isHtml(String uri) {
        return uri.endsWith(".html");
    }

    public static String readFile(String filename) {
        String path = com.lxb.tomcat.utils.WebUtils.class.getResource("/").getPath();
        StringBuilder stringBuffer = new StringBuilder();

        try {
            System.out.println(path + filename);
            BufferedReader bufferedReader = new BufferedReader(new FileReader(path + filename));
            String buffer = null;
            while ((buffer = bufferedReader.readLine()) != null && !buffer.equals("")) {
                stringBuffer.append(buffer);
            }
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        }
        return stringBuffer.toString();
    }
}

LxbCalServlet

package com.lxb.tomcat.servlet;
//-*- code = utf-8 -*-
//@Time : 2023-07-20 16:14:24
//@Authors : 罗雄波
//@File : LxbCalServlet.java
//@Software : IntelliJ IDEA

import com.lxb.tomcat.http.LxbHttpRequest;
import com.lxb.tomcat.http.LxbHttpResponse;
import com.lxb.tomcat.utils.WebUtils;

import java.io.IOException;
import java.io.OutputStream;

public class LxbCalServlet extends LxbHttpServlet {
    @Override
    public void doGet(LxbHttpRequest request, LxbHttpResponse response) {
        doPost(request, response);
    }

    @Override
    public void doPost(LxbHttpRequest request, LxbHttpResponse response) {
        int num1 = WebUtils.parseInt(request.getParameter("num1"), 0);
        int num2 = WebUtils.parseInt(request.getParameter("num2"), 0);

        int result = num1 + num2;

        OutputStream outputStream = response.getOutputStream();

        String resp = LxbHttpResponse.respHeader + "<h1>求和: " + num1 + "+" + num2 + " = " + result + "</h>";

        try {
            outputStream.write(resp.getBytes());
            outputStream.flush();
            outputStream.close();
        } catch (IOException e) {
            throw new RuntimeException(e);
        }
    }

    public void init() throws Exception {

    }

    public void destroy() {

    }
}

LxbServlet

package com.lxb.tomcat.servlet;
//-*- code = utf-8 -*-
//@Time : 2023-07-20 16:09:43
//@Authors : 罗雄波
//@File : LxbServlet.java
//@Software : IntelliJ IDEA

import com.lxb.tomcat.http.LxbHttpRequest;
import com.lxb.tomcat.http.LxbHttpResponse;

import java.io.IOException;

public interface LxbServlet {
    void init() throws Exception;

    void service(LxbHttpRequest request, LxbHttpResponse response) throws IOException;

    void destroy();
}

LxbHttpServlet

package com.lxb.tomcat.servlet;
//-*- code = utf-8 -*-
//@Time : 2023-07-20 16:11:02
//@Authors : 罗雄波
//@File : lxbHttpServlet.java
//@Software : IntelliJ IDEA

import com.lxb.tomcat.http.LxbHttpRequest;
import com.lxb.tomcat.http.LxbHttpResponse;

import java.io.IOException;

public abstract class LxbHttpServlet implements LxbServlet{
    public void service(LxbHttpRequest request, LxbHttpResponse response) throws IOException {
        if(request.getMethod().equals("GET")) {
            this.doGet(request, response);
        } else if(request.getMethod().equals("POST")) {
            this.doPost(request, response);
        }
    }

    public void doGet(LxbHttpRequest request, LxbHttpResponse response) {

    }
    public void doPost(LxbHttpRequest request, LxbHttpResponse response) {

    }
}

 六. 注意

 

本文来自互联网用户投稿，该文观点仅代表作者本人，不代表本站立场。本站仅提供信息存储空间服务，不拥有所有权，不承担相关法律责任。如若转载，请注明出处：http://www.coloradmin.cn/o/779342.html

如若内容造成侵权/违法违规/事实不符，请联系多彩编程网进行投诉反馈，一经查实，立即删除！

相关文章

Revisiting Personalized Federated Learning:Robustness Against Backdoor Attacks

Revisiting Personalized Federated Learning:Robustness Against Backdoor Attacks

ACM SIGKDD Conference on Knowledge Discovery and Data Mining 2023 秦泽钰&#xff0c;香港科技大学计算机科学与工程系博士生&#xff0c;联邦学习中个性化的额外增益&#xff1a;对于后门攻击的鲁棒性 https://github.com/alibaba/FederatedScope/tree/backdoor-bench 摘要…
阅读更多...
MySQL两种安装方式

MySQL两种安装方式

数据库&#xff1a; 一、 二、 三、 四、 五、MySQL的两种安装方式 .zip包的安装方式&#xff1a; .msi方式安装的需要到控制面板卸载 密码默认是空密码 5.7和8.0开始&#xff1a;加强安全相关操作&#xff0c;安装有所不同 前三步一样&#xff0c;第四步在cmd&#xff0c;以…
阅读更多...
windows系统安装异构虚拟机arm版的银河麒麟服务器

windows系统安装异构虚拟机arm版的银河麒麟服务器

下载qemu UEFI&#xff08;BIOS的替代方案&#xff09;的下载地址&#xff1a;http://releases.linaro.org/components/kernel/uefi-linaro/16.02/release/qemu64/QEMU_EFI.fd QEMU 软件的下载地址&#xff1a;https://qemu.weilnetz.de/w64/2021/qemu-w64-setup-20210505.exe …
阅读更多...
Docker详解及常用命令介绍

Docker详解及常用命令介绍

&#x1f353; 简介&#xff1a;java系列技术分享(&#x1f449;持续更新中…&#x1f525;) &#x1f353; 初衷:一起学习、一起进步、坚持不懈 &#x1f353; 如果文章内容有误与您的想法不一致,欢迎大家在评论区指正&#x1f64f; &#x1f353; 希望这篇文章对你有所帮助,欢…
阅读更多...
【5】构建手写数字模型

【5】构建手写数字模型

1 mnist数据集 下载数据集&#xff1a; 手动下载&#xff1a;MNIST handwritten digit database, Yann LeCun, Corinna Cortes and Chris Burges tf程序下载&#xff1a; tensorflow2.x将数据集集成在Keras中。tensorflow2.0&#xff0c;更新删除了input_data的函数。 import…
阅读更多...
19.主题时钟

19.主题时钟

主题时钟 html部分 <div class"btn">黑色</div><div class"clock-container"><div class"time">21</div><div class"date">21</div><div class"clock"><div class&qu…
阅读更多...
经典面试题（力扣，接雨水）

经典面试题（力扣，接雨水）

接雨水 方法一思路测试代码复杂度测试结果 方法二思路测试代码复杂度测试结果 给定 n 个非负整数表示每个宽度为 1 的柱子的高度图&#xff0c;计算按此排列的柱子&#xff0c;下雨之后能接多少雨水。 示例1&#xff1a; 输入&#xff1a;height [0,1,0,2,1,0,1,3,2,1,2,1]…
阅读更多...
Java基础——Stream类

Java基础——Stream类

文章目录 1 概述2 获取Stream对象3 常用API4 收集Stream流5 总结 1 概述 Stream类用于简化集合和数组操作的API。 Stream类提供了很多可以简化集合操作的api&#xff0c;比如过滤元素 示例如下&#xff1a; 假如一个List集合中存储着字符串&#xff0c;从这些字符串中找到以“…
阅读更多...
Java反射 -- 详细介绍 （框架核心）

Java反射 -- 详细介绍 （框架核心）

反射 是 Java框架 的核心 &#xff0c;无论是Tomcat、SpringMVC、Spring IOC、Spring AOP、动态代理 &#xff0c;都使用到了 反射 反射的作用简单讲就是 无需 new 对象&#xff0c;就可以动态获取到一个类的全部信息&#xff0c;包括 属性、方法&#xff0c;构造器&#xff0…
阅读更多...
iOS--属性关键字

iOS--属性关键字

定义 chat&#xff1a; 在iOS开发中&#xff0c;属性关键字是用于声明类的属性&#xff08;实例变量&#xff09;的修饰符。属性关键字可以影响属性的访问权限、内存管理和生成相关的getter和setter方法。 属性关键字有哪些&#xff1f; 分类属性关键字原子性atomic、nonato…
阅读更多...
dpdpdp

dpdpdp

这里写目录标题 139. 单词拆分322. 零钱兑换300. 最长递增子序列120. 三角形最小路径和64. 最小路径和63. 不同路径 II5. 最长回文子串&#xff08;回文dp&#xff09;⭐97. 交错字符串⭐&#xff08;抽象成路径问题&#xff09;221. 最大正方形⭐ 139. 单词拆分 class Soluti…
阅读更多...
实用便捷！一站式BI系统推荐

实用便捷！一站式BI系统推荐

在企业数字化转型过程中&#xff0c;BI系统可以建立业务、数据的双驱引擎&#xff0c;形成业务、数据的互补作用&#xff0c;通过建立数字化技术架构&#xff0c;明确企业的战略定位和业务目标&#xff0c;从而支撑实现这个目标。而一站式BI系统&#xff0c;则是指可以轻松从数…
阅读更多...
使用Soft-RoCE实践RDMA

使用Soft-RoCE实践RDMA

RDMA介绍 RDMA&#xff08; Remote Direct Memory Access &#xff09;意为远程直接地址访问&#xff0c;通过RDMA&#xff0c;本端节点可以“直接”访问远端节点的内存。所谓直接&#xff0c;指的是可以像访问本地内存一样&#xff0c;绕过传统以太网复杂的TCP/IP网络协议栈读…
阅读更多...
Github 上有没有优秀的Java 项目推荐？

Github 上有没有优秀的Java 项目推荐？

前言 下面是我精心整理的GitHub上关于Java的高Star的项目&#xff0c;可以自己选择去练手喔&#xff0c;希望对你有帮助~ 我们直接进入正题——> 1、 JavaGuide Star&#xff1a;135k JavaGuide指的是一份完整的Java学习指南或学习资料&#xff0c;它提供了Java编程语言…
阅读更多...
AcWing4118. 狗和猫

AcWing4118. 狗和猫

输入样例1&#xff1a; 3 6 10 4 0 CCDCDD 4 1 2 0 CCCC 4 2 1 0 DCCD输出样例1&#xff1a; Case #1: YES Case #2: YES Case #3: NO样例1解释 在 Case 1 中&#xff0c;一共有 1010 份狗粮和 44 份猫粮。 前两只动物是猫&#xff0c;喂食它们后&#xff0c;还剩下 22 份猫粮…
阅读更多...
数据结构之BinaryTree（二叉树）的实现

数据结构之BinaryTree（二叉树）的实现

BinaryTree要实现的方法 总结 remove不在BinNode里&#xff0c;而是BinTree里 递归的两种写法 从上往下&#xff1a;同一对象的递归&#xff08;参数多一个&#xff0c;判空用一句话&#xff09;&#xff0c;子对象的递归&#xff08;参数void&#xff0c;判空用两句话&#…
阅读更多...
算法分析和设计简答题

算法分析和设计简答题

算法分析和设计简答题 1.1分治法的算法思想&#xff08;重点&#xff09; 1.2动态规划的算法思想&#xff08;重点&#xff09; 1.3贪心算法的算法思想 1.4回溯算法的算法思想 1.5分支限界法的算法思想 1.6时间复杂度的定义(最好/一般/坏)&#xff0c;有什么意思 1.7渐进记号…
阅读更多...
【Git】分支合并冲突产生与解决

【Git】分支合并冲突产生与解决

文章学习自&#xff1a;麦兜搞IT&#xff0c;如有侵权&#xff0c;告知删除 文章目录 前言1 Fast Forword 合并1.1 核心原理1.2 举个栗子1.3 经验之谈 2 three way merge2.1 核心原理2.2 举个栗子&#xff08;不带冲突&#xff09;2.3 带冲突的three way merge 3 变基rebase3.…
阅读更多...
Windows上配置Python环境变量

Windows上配置Python环境变量

Python配置环境变量 &#x1f341;博主简介 &#x1f3c5;云计算领域优质创作者   &#x1f3c5;华为云开发者社区专家博主   &#x1f3c5;阿里云开发者社区专家博主 &#x1f48a;交流社区&#xff1a;运维交流社区 欢迎大家的加入&#xff01; Python下载官网&#xff1…
阅读更多...
GB28181设备接入端如何播放语音广播数据？

GB28181设备接入端如何播放语音广播数据？

技术背景 语音广播功能是GB28181设备接入端非常重要的功能属性&#xff0c;语音广播让终端和平台之间&#xff0c;有了实时双向互动&#xff0c;可以满足执法记录仪、智能安全帽、智能监控、智慧零售、智慧教育、远程办公、明厨亮灶、智慧交通、智慧工地、雪亮工程、平安乡村、…
阅读更多...
推荐文章
最新文章

Copyright @ 2022~2023