手写Tomcat（一）

一、Tomcat简介 

Tomcat 服务器是一个免费的开放源代码的Web应用服务器，属于轻量级应用服务器，在中小型系统和并发访问用户不是很多的场合下被普遍使用，是开发和调试JSP 程序的首选。

1.1 Tomcat基本架构

Servlet接口文件中定义的方法有以下几个：

• init()：初始化Servlet
• getServletConfig()：获取Servlet配置信息
• service()：服务..........
• getServletInfo()：获取Servlet的运行信息
• destroy()：销毁，回收内存

补充： 

• Servlet是接口文件，定义方法不需实现，通过其子类即GenericSrevlet(抽象类)及HttpSrevlet(抽象类)进行实现。
• 补充：抽象类中可以写抽象方法，也可以写实现方法，同时可以不实现接口中定义的全部抽象方法。

GenericSrevlet类中实现了init()、getServletConfig()、getServletInfo()、destroy()四个方法，把service()交由HttpSrevlet实现。

为什么在HttpSrevlet中实现service()方法？ 

HttpServlet中关于 service()定义如下： 

protected void service(HttpServletRequest req, HttpServletResponse resp) throws ServletException, IOException {String method = req.getMethod();long lastModified;if (method.equals("GET")) {lastModified = this.getLastModified(req);if (lastModified == -1L) {this.doGet(req, resp);} else {long ifModifiedSince;try {ifModifiedSince = req.getDateHeader("If-Modified-Since");} catch (IllegalArgumentException var9) {ifModifiedSince = -1L;}if (ifModifiedSince < lastModified / 1000L * 1000L) {this.maybeSetLastModified(resp, lastModified);this.doGet(req, resp);} else {resp.setStatus(304);}}} else if (method.equals("HEAD")) {lastModified = this.getLastModified(req);this.maybeSetLastModified(resp, lastModified);this.doHead(req, resp);} else if (method.equals("POST")) {this.doPost(req, resp);} else if (method.equals("PUT")) {this.doPut(req, resp);} else if (method.equals("DELETE")) {this.doDelete(req, resp);} else if (method.equals("OPTIONS")) {this.doOptions(req, resp);} else if (method.equals("TRACE")) {this.doTrace(req, resp);} else {String errMsg = lStrings.getString("http.method_not_implemented");Object[] errArgs = new Object[]{method};errMsg = MessageFormat.format(errMsg, errArgs);resp.sendError(501, errMsg);}}

HttpServlet中定义service()是为了更好的匹配当前http的请求方式。

二、Tomcat简化模型构建知识补充

2.1 HTTP协议

HTTP是一个客户端终端（用户）和服务器端（网站）请求和应答的标准（TCP）。

2.1.1 请求部分

请求部分包括请求头、请求方式、请求内容，如请求方式等可以进行选择，但是在发送请求时不能删减。

2.1.1.1 请求头

注：可以通过f12，选择网络进行查看。

2.1.1.2 请求方式

 GET

• 用途：获取资源（查询数据），参数通过 URL 的 Query String 传递（如 /users?id=123）。

• 特点：

  • 可见性：参数暴露在 URL 和浏览器历史中。

  • 长度限制：由浏览器和服务器共同决定（如 IE 限制为 2048 字符，Chrome 约 8KB），并非 HTTP 协议规定。

  • 幂等性：多次请求结果相同（不修改资源）。

• 安全建议：避免用 GET 传输敏感信息（密码、Token）。

POST 

• 用途：提交数据（创建或修改资源），参数在 请求体 中（支持多种编码格式，如 form-data、JSON）。

• 特点：

  • 无长度限制：理论上由服务器配置决定。

  • 非幂等性：多次提交可能产生不同结果（如重复创建订单）。

  • 相对安全误解：HTTP 明文传输下，POST 请求体仍可被拦截。真正的安全需依赖 HTTPS。

• 常见场景：表单提交、文件上传、复杂数据（如嵌套 JSON），一般用来做增删改操作。                                                                                                                                 

HEAD 

• 用途：获取资源的 元数据（响应头），不返回响应体。

• 典型应用：

  • 检查资源是否存在（通过状态码 200 或 404）。

  • 验证资源是否修改（通过 Last-Modified 或 ETag 头）。

  • 预加载资源信息（如 Content-Length 用于进度条）。

OPTIONS

• 用途：询问服务器支持的 HTTP 方法 或 CORS 预检请求。

• CORS 预检：

  • 浏览器在跨域请求前自动发送 OPTIONS 请求。

  • 服务器需返回 Access-Control-Allow-Methods 等头，声明允许的方法、头、源。

  • 示例：Access-Control-Allow-Methods: GET, POST, PUT

PUT

• 用途：完整替换资源（全量更新）。

• 幂等性：多次请求结果一致（如更新用户信息为固定值）。

• 与 POST 区别：

  • POST 用于创建资源时，URI 由服务器决定（如 /users）。

  • PUT 需客户端指定完整资源路径（如 /users/123）。

PATCH

• 用途：局部更新资源（如只修改用户的邮箱）。

• 非幂等性：连续多次局部更新可能导致意外结果（如递增计数器）。

• 实现方式：需定义数据格式（如 JSON Patch 标准）。

DELETE

• 用途：删除指定资源。

• 幂等性：多次删除同一资源结果相同（首次返回 200 或 204，后续可能返回 404）。

• 注意：实际业务中常采用 逻辑删除（标记为删除状态）而非物理删除。

TRACE

• 用途：回显客户端请求，用于调试。

• 安全风险：可能引发 跨站追踪攻击（XST），多数服务器默认禁用。

CONNECT

• 用途：建立到目标服务器的 隧道连接，用于代理 HTTPS 流量。

• 工作流程：

  1. 客户端发送 CONNECT example.com:443 HTTP/1.1。

  2. 代理服务器建立 TCP 连接到目标服务器。

  3. 后续数据直接透传（用于 TLS 加密通信）

关键对比总结

特性	GET	POST	PUT	PATCH	DELETE
幂等性	✔️	❌	✔️	❌	✔️
安全性	低	中	中	中	中
数据位置	URL	Body	Body	Body	URL

 

2.1.2 响应部分

响应部分包括响应头、响应状态、响应内容。

2.1.2.1 响应头

注：可以通过f12，选择网络进行查看。

2.1.2.2 响应状态

• 200：ok
• 404：url出错
• 500：服务器内部错误

2.1.2.3 响应内容

响应内容就是传输的内容。

2.2 数据传输

在tomcat中，接口信息及参数等的数据传递的底层通过I/O实现，随后将数据给到ServletRequest/ServletReqsponse。

2.2.1 request

request中接受的信息（仅列举一部分）：

• method：请求方式
• 编码方式：如JSON
• data：parameter
• url：请求地址
• cookie：获取登录信息

2.2.2 response

response中包含的信息（仅列举一部分）：

• 状态码
• 编码方式：如JSON
• 字符集：如utf-8
• data数据