day03-實現02

来源:https://www.cnblogs.com/liyuelian/archive/2022/11/17/16901017.html
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實現02 3.實現任務階段3-處理Servlet02 3.3Servlet規範設計 3.3.1MyServlet 該類模仿Servlet介面，為了簡化，只聲明瞭三個方法：init()，service()，destroy() package com.li.MyTomcat.servlet; impor ...


實現02

3.實現任務階段3-處理Servlet02

3.3Servlet規範設計

3.3.1MyServlet

該類模仿Servlet介面，為了簡化，只聲明瞭三個方法：init()，service()，destroy()

package com.li.MyTomcat.servlet;

import com.li.MyTomcat.http.MyRequest;
import com.li.MyTomcat.http.MyResponse;

import java.io.IOException;

/**
 * @author 李
 * @version 1.0
 * 只保留了三個核心的方法聲明
 */
public interface MyServlet {
    void init() throws Exception;

    void service(MyRequest request, MyResponse response) throws IOException;

    void destroy();
}

3.3.2MyHttpServlet

該類實現MyServlet介面，並聲明瞭doGet()，doPost()方法讓MyHttpServlet的子類去實現

package com.li.MyTomcat.servlet;

import com.li.MyTomcat.http.MyRequest;
import com.li.MyTomcat.http.MyResponse;

import java.io.IOException;

/**
 * @author 李
 * @version 1.0
 */
public abstract class MyHttpServlet implements MyServlet {
    @Override
    public void service(MyRequest request, MyResponse response) throws IOException {
        //equalsIgnoreCase 比較字元串內容是否相同，不區分大小寫
        if ("GET".equalsIgnoreCase(request.getMethod())) {
            //這裡會有動態綁定
            this.doGet(request, response);

        } else if ("POST".equalsIgnoreCase(request.getMethod())) {
            //這裡會有動態綁定
            this.doPost(request, response);
        }
    }

    //這裡我們使用一個模板設計模式
    //讓MyHttpServlet的子類去實現
    public abstract void doGet(MyRequest request, MyResponse response);

    public abstract void doPost(MyRequest request, MyResponse response);
}

3.3.3MyCalServlet

業務類servlet

package com.li.MyTomcat.servlet;

import com.li.MyTomcat.http.MyRequest;
import com.li.MyTomcat.http.MyResponse;
import com.li.MyTomcat.utils.WebUtils;

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

/**
 * @author 李
 * @version 1.0
 */
public class MyCalServlet extends MyHttpServlet {
    @Override
    public void doGet(MyRequest request, MyResponse response) {
        //動態綁定機制，每次調用doGet方法都會執行service方法

        //業務代碼
        //完成計算任務
        int num1 = WebUtils.parseInt(request.getParameter("num1"), 0);
        int num2 = WebUtils.parseInt(request.getParameter("num2"), 0);
        int sum = num1 + num2;
        //返回結算結果給瀏覽器
        //outputStream和當前連接的socket關聯
        OutputStream outputStream = response.getOutputStream();
        String respMes = MyResponse.respHeader + "<h1>" + num1 + "+" + num2 + "=" + sum + "</h1>";
        try {
            outputStream.write(respMes.getBytes());
            outputStream.flush();
            outputStream.close();
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }

    @Override
    public void doPost(MyRequest request, MyResponse response) {
        doGet(request, response);
    }

    @Override
    public void init() throws Exception {}

    @Override
    public void destroy() {}
}

3.3.4WebUtils

該類為工具類，供MyCalServlet使用

package com.li.MyTomcat.utils;

public class WebUtils {
    public static int parseInt(String str, int defaultVal) {
        try {
            return Integer.parseInt(str);
        } catch (NumberFormatException e) {
            System.out.println(str + " 不能轉成數字");
        }
        return defaultVal;
    }
}

3.3.5RequestHandler

修改RequestHandler類（線程類），如下：

package com.li.MyTomcat.hander;

import com.li.MyTomcat.http.MyRequest;
import com.li.MyTomcat.http.MyResponse;
import com.li.MyTomcat.servlet.MyCalServlet;

import java.io.*;
import java.net.Socket;

/**
 * @author 李
 * @version 1.0
 * RequestHandler是一個線程對象
 * 用來處理一個http請求
 */
public class RequestHandler implements Runnable {
    //定義一個Socket
    private Socket socket = null;

    //在創建RequestHandler對象的時候，將主線程的socket傳給線程對象來使用
    public RequestHandler(Socket socket) {
        this.socket = socket;
    }

    @Override
    public void run() {
        //對客戶端進行交互

        try {
            System.out.println("當前線程=" + Thread.currentThread().getName());

            InputStream inputStream = socket.getInputStream();

            MyRequest myRequest = new MyRequest(inputStream);

            //這裡我們可以通過myResponse對象返回數據給客戶端
            MyResponse myResponse = new MyResponse(socket.getOutputStream());
            //創建MyCalServlet對象（之後再用反射來構建對象，而不是new）
            MyCalServlet myCalServlet = new MyCalServlet();
            //之後再用反射來調用方法
            myCalServlet.doGet(myRequest, myResponse);

            inputStream.close();
            socket.close();

        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        } finally {
            //一定要確保socket關閉
            if (socket != null) {
                try {
                    socket.close();
                } catch (IOException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            }
        }
    }
}

MyTomcatV2類不變

3.3.6測試

運行MyTomcatV2，在瀏覽器中輸入地址http://localhost:8080/myCalServlet?num1=100&num2=200，回車，瀏覽器顯示如下：

image-20221117175614650

3.4容器設計

image-20221117180011550

在上面的線程類RequestHandler中，我們是通過new來創建一個 實現了Servlet介面 的對象，但是實際的tomcat是反射來實例化該對象的。

一個問題：Servlet應該在哪裡被實例化，以及如何去管理呢？

思路：

image-20221117185516073

將來的Servlet會很多，我們不可能去到MyTomcat源碼裡面去修改，應該用web.xml文件去配置Servlet

為了管理，應該創建兩個容器（使用HashMap或ConcurrentHashMap）

一個容器（ServletMapping）存放 ：HashMap<ServletName，對應的實例>

另一個容器（ServletUrlMapping）存放：HashMap<url-pattern，ServletName>

當瀏覽器發送請求，我們獲取該請求的uri部分，去容器ServletUrlMapping裡面去查該uri，如果有，通過該uri獲取對應的ServletName。然後到另一個容器ServletMapping，根據ServletName去找對應的反射對象的實例，然後再去調用它。

3.4.1容器實現

  1. 首先在web.xml文件中配置自己設計的Servlet
<!--配置自己設計的Servlet-->
<servlet>
    <servlet-name>MyCalServlet</servlet-name>
    <!--忽略報錯-->
    <servlet-class>com.li.MyTomcat.servlet.MyCalServlet</servlet-class>
</servlet>
<servlet-mapping>
    <servlet-name>MyCalServlet</servlet-name>
    <url-pattern>/myCalServlet</url-pattern>
</servlet-mapping>

註意：<servlet-class>這裡會報錯，因為非原生的servlet，xml不會識別，我們忽l略報錯即。

記得在target\classes目錄手動拷貝一份web.xml [預設是自動拷貝，這裡不是原生tomcat，因此不會自動拷貝]，配置信息可以從上一個項目web.xml拷貝修改即可。所有報紅都忽略

image-20221117192905568
  1. 註意在pom.xml文件中導入dom4j的jar包：
<!--導入dom4j-->
<dependency>
    <groupId>dom4j</groupId>
    <artifactId>dom4j</artifactId>
    <version>1.1</version>
</dependency>
image-20221117193104640
  1. MyTomcatV3
package com.li.MyTomcat;

import com.li.MyTomcat.hander.RequestHandler;
import com.li.MyTomcat.servlet.MyHttpServlet;
import org.dom4j.Document;
import org.dom4j.Element;
import org.dom4j.io.SAXReader;

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;

/**
 * @author 李
 * @version 3.0
 * 第三版MyTomcat，實現通過xml和反射來初始化容器
 * （這裡設置為一啟動MyTomcat就實例化servlet）
 */
public class MyTomcatV3 {
    //1.容器 ServletMapping 存放 ConcurrentHashMap<ServletName，對應的實例>
    public static final ConcurrentHashMap<String, MyHttpServlet>
            servletMapping = new ConcurrentHashMap<>();

    //2.容器 ServletUrlMapping 存放 ConcurrentHashMap<url-pattern，ServletName>
    public static final ConcurrentHashMap<String, String>
            servletUrlMapping = new ConcurrentHashMap<>();

    public static void main(String[] args) {
        MyTomcatV3 myTomcatV3 = new MyTomcatV3();
        myTomcatV3.init();
        //啟動MyTomcatV3容器
        myTomcatV3.run();
    }

    //啟動MyTomcatV3容器
    public void run() {
        try {
            ServerSocket serverSocket = new ServerSocket(8080);
            System.out.println("=====MyTomcatV3在8080監聽=====");
            while (!serverSocket.isClosed()) {
                Socket socket = serverSocket.accept();
                RequestHandler requestHandler = new RequestHandler(socket);
                new Thread(requestHandler).start();
            }
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }

    //直接對兩個容器進行初始化
    public void init() {
        //讀取web.xml文件 => dom4j(註意導jar包)

        //path=/D:/IDEA-workspace/li_tomcat/target/classes/
        String path = MyTomcatV3.class.getResource("/").getPath();

        //使用dom4j技術完成web.xml文件的讀取
        SAXReader reader = new SAXReader();
        try {
            Document document = reader.read(new File(path + "web.xml"));
            //得到根元素
            Element rootElement = document.getRootElement();
            //得到根節點下麵的所有元素
            List<Element> elements = rootElement.elements();
            //遍歷並過濾到servlet和servlet-mapping
            for (Element element : elements) {
                //如果元素為servlet
                if ("servlet".equalsIgnoreCase(element.getName())) {
                    //這是一個servlet配置
                    //System.out.println("發現servlet");
                    //使用反射將該servlet實例放入到容器servletMapping中
                    String servletName = element.element("servlet-name").getText().trim();
                    String servletClass = element.element("servlet-class").getText().trim();
                    servletMapping.put(servletName,
                            (MyHttpServlet) Class.forName(servletClass).newInstance());

                } else if ("servlet-mapping".equalsIgnoreCase(element.getName())) {
                    //如果元素為servlet-mapping
                    //System.out.println("發現servlet-mapping");
                    String servletName = element.element("servlet-name").getText().trim();
                    String urlPattern = element.element("url-pattern").getText().trim();
                    //將uri對應的servletName放入容器servletUrlMapping中
                    servletUrlMapping.put(urlPattern, servletName);
                }
            }
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

修改RequestHandler：

package com.li.MyTomcat.hander;

import com.li.MyTomcat.MyTomcatV3;
import com.li.MyTomcat.http.MyRequest;
import com.li.MyTomcat.http.MyResponse;
import com.li.MyTomcat.servlet.MyHttpServlet;

import java.io.*;
import java.net.Socket;

/**
 * @author 李
 * @version 1.0
 * RequestHandler是一個線程對象
 * 用來處理一個http請求
 */
public class RequestHandler implements Runnable {
    //定義一個Socket
    private Socket socket = null;

    //在創建RequestHandler對象的時候，將主線程的socket傳給線程對象來使用
    public RequestHandler(Socket socket) {
        this.socket = socket;
    }

    @Override
    public void run() {
        //對客戶端進行交互

        try {
            System.out.println("當前線程=" + Thread.currentThread().getName());

            MyRequest myRequest = new MyRequest(socket.getInputStream());

            //這裡我們可以通過myResponse對象返回數據給客戶端
            MyResponse myResponse = new MyResponse(socket.getOutputStream());

            //得到瀏覽器發送的http的uri，作為key，去查找容器里該servletName
            //然後去另一容器里找實例，如有就調用，如果沒有就返回404
            //1.得到uri=>就是servletUrlMapping的ur-pattern
            String uri = myRequest.getUri();
            String servletName = MyTomcatV3.servletUrlMapping.get(uri);
            if (servletName == null) {
                servletName = "";
            }
            //2.通過uri->servletName->servlet的實例
            //註意：這裡myHttpServlet的編譯類型是MyHttpServlet，但是運行類型是MyHttpServlet的子類
            MyHttpServlet myHttpServlet = MyTomcatV3.servletMapping.get(servletName);
            //3.調用service方法，通過動態綁定機制，調用運行類型的doGet或doPost方法
            if (myHttpServlet != null) {//如果找到到該servlet了
                myHttpServlet.service(myRequest, myResponse);
            } else {
                //沒有這個servlet，返回404
                String resp = MyResponse.respHeader + "<h1>404 Not Found</h1>";
                OutputStream outputStream = myResponse.getOutputStream();
                outputStream.write(resp.getBytes());
                outputStream.flush();
                outputStream.close();
            }

            socket.close();

        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        } finally {
            //一定要確保socket關閉
            if (socket != null) {
                try {
                    socket.close();
                } catch (IOException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            }
        }
    }
}

為了測試，在MyCalServlet類中增加提示信息：

image-20221117205240071

其他類保持不變

3.4.2測試

運行MyTomcatV3，在瀏覽器輸入 http://localhost:8080/myCalServlet?num1=99&num2=1

瀏覽器顯示如下：

image-20221117204334128

在地址欄中輸入不存在的資源，返回404NotFound

image-20221117204530305

後臺輸出：

image-20221117205146286

4.練習

分析html等靜態資源，完成通過頁面提交數據進行計算，瀏覽器請求 http://localhost:8080/hspCalServlet, 提交數據，完成計算任務，如果該servlet 不存在，返回 404

image-20221117210049615 image-20221117210100774 image-20221117210152605

練習

思路：線上程類中，拿到瀏覽器請求的uri的時候，增加新的業務邏輯：
(1)判斷uri是什麼資源
(2)如果是靜態資源，就讀取該資源，並返回給瀏覽器（註意設置Content-Type text/html）
(3)因為是自定義的tomcat，所以maven項目的target不會自動更新
(4)需要自己將靜態文件等拷貝到該目錄下，瀏覽器才能訪問到(這裡把讀取的靜態資源放到target/classes/下)


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