搭建Tomcat（三）---重写service方法

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引入

一、在Java中创建一个新的空项目（初步搭建）

问题：

要求在tomcat软件包下的MyTomcat类中编写main文件，实现在MyTomcat中扫描myweb软件包中的所有Java文件，并返回“@WebServlet(url="myFirst")”中url内填写的值：

①main函数解析:

首先，main函数用try-catch做了异常处理：

指定包名：

 获取包下所有类的类对象：

扫描遍历：

二、搭建服务器端

在socket软件包的Server文件中编写：当存在客户端连接后，获取：

分析一下获取路径和请求方法的过程：

三、搭建

重写service方法：

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引入

前面已经提到了，TomCat就是项目运行的环境，之前用到的Servlet文件都是通过eclipse中的tomcat容器来运行的，那么接下来在Java文件中去模拟这个过程。

在tomcat项目中创建Servlet项目。

一、在Java中创建一个新的空项目（初步搭建）

创建新项目后再去在目录下创建如下软件包和Java类。

@WebServlet接口中代码：

package com.qcby.tomcat.webservlet;import java.lang.annotation.ElementType;
import java.lang.annotation.Retention;
import java.lang.annotation.RetentionPolicy;
import java.lang.annotation.Target;@Retention(value= RetentionPolicy.RUNTIME)
@Target(value={ElementType.TYPE})
public @interface WebServlet {String url() default "";String className() default "";
}

myweb里面的MyFirstServlet等三个文件内调用@WebServlet接口，如下代码：
（以MyFirstServlet为例：）

package com.qcby.tomcat.myweb;import com.qcby.tomcat.HttpServlet.HttpServlet;
import com.qcby.tomcat.webservlet.WebServlet;@WebServlet(url="myFirst")
public class MyFirstServlet extends HttpServlet {}

问题：

要求在tomcat软件包下的MyTomcat类中编写main文件，实现在MyTomcat中扫描myweb软件包中的所有Java文件，并返回“@WebServlet(url="myFirst")”中url内填写的值：

MyTomcat内：

package com.qcby.tomcat;import com.qcby.tomcat.webservlet.WebServlet;import java.io.File;
import java.net.URL;
import java.net.URLClassLoader;
import java.util.ArrayList;
import java.util.Enumeration;
import java.util.List;public class MyTomcat {public static void main(String[] args) {//扫描myweb这个包下的所有文件，并获取到它的@WebServlet中的url的值// get current dirtry {// 1. 扫描包路径 (com.wzh.tomcat.myweb)String packageName = "com.qcby.tomcat.myweb";List<Class<?>> classes = getClasses(packageName);   //通过getClasses()方法获取到了myweb这个包下面的所有类的类对象，并将其放到了类对象中// 2. 遍历所有类，检查是否有@WebServlet注解for (Class<?> clazz : classes) {if (clazz.isAnnotationPresent(WebServlet.class)) {// 3. 获取@WebServlet注解的值WebServlet webServlet = clazz.getAnnotation(WebServlet.class);System.out.println("类名: " + clazz.getName() + " | URL路径: " + webServlet.url());}}} catch (Exception e) {e.printStackTrace();//打印异常}}/*** 获取指定包下的所有类** @param packageName 包名，例如 "com.qcby.tomcat.myweb"* @return 类对象列表* @throws Exception*/private static List<Class<?>> getClasses(String packageName) throws Exception {List<Class<?>> classes = new ArrayList<>(); //将类文件封装进List中String path = packageName.replace('.', '/'); // 将包名转换为文件路径// 通过类加载器获取包的资源路径ClassLoader classLoader = Thread.currentThread().getContextClassLoader();Enumeration<URL> resources = classLoader.getResources(path);while (resources.hasMoreElements()) {URL resource = resources.nextElement();File directory = new File(resource.toURI());// 扫描文件夹下的所有类文件if (directory.exists()) {for (File file : directory.listFiles()) {if (file.getName().endsWith(".class")) {    //获得.class文件（.java->.class）此处获取的就是经过编译后的.class文件// 获取类的完整类名String className = packageName + "." + file.getName().replace(".class", "");classes.add(Class.forName(className));}}}}return classes;}
}

解析：

①main函数解析:

首先，main函数用try-catch做了异常处理：

• try-catch块用于捕获并处理在扫描包和读取注解时可能发生的异常。

指定包名：

• String packageName = "com.qcby.tomcat.myweb";：定义了一个字符串变量packageName，它存储了要扫描的包名。

 获取包下所有类的类对象：

• List<Class<?>> classes = getClasses(packageName);
• 这行代码调用了一个名为getClasses的方法（后面分析getClasses就知道这是一个获取类对象的方法），将这些获取的类对象写入到一个泛型中，方便后续遍历。
• 调用getClasses方法，传入包名，获取该包下所有类的Class对象列表，并存储在classes变量中。

扫描遍历：

对获得并写入List中的每个文件进行isAnnotationPresent判断是否有@WebServlet注解：

【注释：isAnnotationPresent是Java语言中的一种方法，它主要用于判断某个类、方法、变量等元素上是否存在指定类型的注解。】

• 调用clazz.getAnnotation(WebServlet.class);时，Java虚拟机（JVM）会做以下几件事情：

1. 检查clazz对象所代表的类上是否存在WebServlet注解的实例。
2. 如果存在，返回这个注解的实例。
3. 如果不存在，返回null。

扫描获得后打印输出。 

那么分析完成main函数后，接着来分析一下getClases方法具体是怎么实现获取包中类信息的：

（详细参见注释：）

// 定义一个静态方法，用于获取指定包名下的所有类对象列表
private static List<Class<?>> getClasses(String packageName) throws Exception {List<Class<?>> classes = new ArrayList<>(); // 初始化一个ArrayList，用于存储找到的类对象// 将包名中的点（.）替换为文件路径中的斜杠（/），以构造资源路径String path = packageName.replace('.', '/');// 获取当前线程的类加载器，用于加载资源ClassLoader classLoader = Thread.currentThread().getContextClassLoader();// 通过类加载器获取指定路径下的所有资源（可能是目录或JAR文件中的条目）Enumeration<URL> resources = classLoader.getResources(path);// 遍历所有找到的资源while (resources.hasMoreElements()) {URL resource = resources.nextElement(); // 获取下一个资源URL// 注意：这里假设资源是一个文件系统上的目录，但这不是总是正确的，特别是当资源在JAR中时File directory = new File(resource.toURI()); // 将资源URL转换为File对象（这里存在潜在问题，对于JAR文件不适用）// 检查目录是否存在（对于文件系统上的资源有效）if (directory.exists()) {// 遍历目录下的所有文件和子目录for (File file : directory.listFiles()) {// 检查文件是否以".class"结尾，即是否是类文件（.java文件经过编译后的.class文件）if (file.getName().endsWith(".class")) {// 构造类的完整名称（包括包名）String className = packageName + "." + file.getName().replace(".class", "");// 使用反射加载类，并添加到类列表中// 注意：这里可能会抛出ClassNotFoundException，但在这个方法内部没有捕获处理classes.add(Class.forName(className));}}}}// 返回找到的类对象列表return classes;
}

二、搭建服务器端

在socket软件包的Server文件中编写：
当存在客户端连接后，获取：

package com.qcby.tomcat.socket;import java.io.IOException;
import java.io.InputStream;
import java.net.ServerSocket;
import java.net.Socket;public class Server {public static void main(String[] args) throws  Exception {// 1.打开通信端口   tomcat：8080   3306  ---------》进行网络通信ServerSocket serverSocket = new ServerSocket(8080);System.out.println("****************server start.....");//2.接受请求数据while (true){Socket socket = serverSocket.accept();  //--------------------->注意：此时监听网卡的是：主线程System.out.println("有客户进行了链接");new Thread(()->{//处理数据---------》数据的处理在于读和写try {handler(socket);} catch (Exception e) {e.printStackTrace();}}).start();}}public static void handler(Socket socket) throws Exception {//读取请求的数据InputStream inputStream = socket.getInputStream();requestContext(inputStream);}public static void requestContext(InputStream inputStream) throws IOException { //获取全部信息//将bit流转为文字信息int count = 0;while (count == 0){count = inputStream.available();}byte[] bytes = new byte[count];inputStream.read(bytes);String Context = new String(bytes);System.out.println(Context);//解析数据if(Context.equals("")){System.out.println("你输入了一个空请求");}else {String firstLine=Context.split("\\n")[0];String path=firstLine.split("\\s")[1];String method=firstLine.split("\\s")[0];System.out.println(path+" "+method);}}//获取第一个词和第二个词
//    public static void requestContext(InputStream inputStream) throws IOException {
//        StringBuilder sb = new StringBuilder();
//        int ch;
//        // 读取输入流直到遇到换行符或文件结束
//        while ((ch = inputStream.read()) != -1) {
//            if (ch == '\n') {
//                break; // 遇到换行符，停止读取
//            }
//            sb.append((char) ch); // 将读取的字符添加到StringBuilder中
//        }
//
//        String firstLine = sb.toString().trim(); // 获取第一行并去除首尾空格
//        if (firstLine.isEmpty()) {
//            System.out.println("你输入了一个空请求");
//        } else {
//            String[] words = firstLine.split("\\s+"); // 使用正则表达式按空格分割单词
//            if (words.length >= 2) {
//                System.out.println("第一个词是：" + words[0]);
//                System.out.println("第二个词是：" + words[1].substring(1));
//            } else {
//                System.out.println("第一行没有足够的词");
//            }
//        }
//    }}

分析一下获取路径和请求方法的过程：

1. String firstLine = Context.split("\\n")[0];
   • 这行代码将 Context 字符串按照换行符（\n）进行分割，并取出分割后的第一个元素（即第一行）赋值给 firstLine。
2. String path = firstLine.split("\\s")[1];
   • 接着，这行代码将 firstLine 按照空白字符（包括空格、制表符等，\s 是一个正则表达式，用于匹配任何空白字符）进行分割，并取出分割后的第二个元素（索引为1）赋值给 path。这里假设路径是 firstLine 中方法名后面的第一个元素。
3. String method = firstLine.split("\\s")[0];
   • 这行代码再次对 firstLine 按照空白字符进行分割，并取出分割后的第一个元素（索引为0）赋值给 method。这里假设方法名是 firstLine 中的第一个元素。
4. System.out.println(path + " " + method);
   • 最后，这行代码打印出 path 和 method 的值，但顺序是先打印 path，后打印 method，中间用空格分隔。

三、搭建

【注：接口--接口就是用来定义方法的；实现接口类就必须实现接口中的方法；

抽象类中可以有抽象方法，也可以有具体方法；抽象类实现了接口，那么抽象类可以有选择性的实现接口中的方法】

重写service方法：

HTTP请求：

请求方法--Get,Post....等（主要是Get\Post方式）

而上述实现service方法，就是为了获取请求方法并且判断是Get还是Post请求(然后将请求送到doGet()/doPost()方法中)

在HttpServlet包中的方法HttpServlet抽象类中重写service方法：

首先创建request：

public class Request {private String path;private String method;public String getPath() {return path;}public void setPath(String path) {this.path = path;}public String getMethod() {return method;}public void setMethod(String method) {this.method = method;}
}

并且修改Server来得到path和method：

import com.qcby.tomcat.Request.Request;import java.io.IOException;
import java.io.InputStream;
import java.net.ServerSocket;
import java.net.Socket;public class Server {//实例化Requestprivate static Request request = new Request();public static void main(String[] args) throws Exception {// 1.打开通信端口   tomcat：8080   3306  ---------》进行网络通信ServerSocket serverSocket = new ServerSocket(8080);System.out.println("****************server start.....");//2.接受请求数据while (true) {Socket socket = serverSocket.accept();  //--------------------->注意：此时监听网卡的是：主线程System.out.println("有客户进行了链接");new Thread(() -> {//处理数据---------》数据的处理在于读和写try {handler(socket);} catch (Exception e) {e.printStackTrace();}}).start();}}public static void handler(Socket socket) throws Exception {//读取请求的数据InputStream inputStream = socket.getInputStream();requestContext(inputStream);}public static void requestContext(InputStream inputStream) throws IOException { //获取全部信息//将bit流转为文字信息int count = 0;while (count == 0) {count = inputStream.available();}byte[] bytes = new byte[count];inputStream.read(bytes);String Context = new String(bytes);System.out.println(Context);//解析数据if (Context.equals("")) {System.out.println("你输入了一个空请求");} else {String firstLine = Context.split("\\n")[0];String method = firstLine.split("\\s")[0];String path = firstLine.split("\\s")[1];System.out.println(method + " " + path);//任何请求都会被打到这个类中，随后就会被解析//将解析后的数据（method和path放进申请的static的Request实例中--再被运输给其他需要的地方）request.setMethod(method);request.setPath(path);}}

即可通过这种方式让HttpServlet中的service方法得到Http请求的key和请求方法：

import com.qcby.tomcat.Request.Request;
import com.qcby.tomcat.socket.Server;public abstract class HttpServlet {/** 一定不能是抽象方法因为HttpServlet是要被实现的* 根据用户的请求，来调用不用的方法去处理*       GET请求   doGet()请求*       POST请求  doPost()请求** *///重写service()方法public  void service(Request request){//一定不能是抽象方法因为HttpServlet是要被实现的if(request.getMethod().equals("GET")){doGet(request);}else if(request.getMethod().equals("POST")){doPost(request);}}//去实现doGet--意味着所有继承HttpServlet抽象类的对象，都要去实现这两个方法public abstract void doGet(Request request);//去实现doPostpublic abstract void doPost(Request request);}

那么就意味着（继承抽象类的实例必须实现抽象类中的方法）：

那么到这里，一个基础的、连贯的tomcat雏形就存在了：

四、Tomcat雏形

1.tomcat的server接收到一个请求：

发送请求：

2.被tomcat的server接收到：

 3.此时server内部创建了一个static的Request实例，并被HttpServlet里面的service接收：

通过if-else if判断后，被送到对应的doGet或doPost方法：

由于HttpServlet是抽象类，所以所有继承这个抽象类的实例都要实现抽象类中的所有方法： 

类似：

同时，由于doGet()和doPost()方法都是抽象方法，所以HttpServlet想要实现这些方法，就要去到各自的实例中，而这个实例究竟是哪一个，则就对应path中存的路径了。 

以上就是一个基础的雏形（关于tomcat是如何接收并初步处理一个请求的）