實作02

3.實作任務階段3-處理Servlet02

3.3Servlet規范設計

3.3.1MyServlet

該類模仿Servlet介面，為了簡化，只宣告了三個方法：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宣告
 */
public interface MyServlet {
    void init() throws Exception;

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

    void destroy();
}

3.3.2MyHttpServlet

該類實作MyServlet介面，并宣告了doGet()，doPost()方法讓MyHttpServlet的子類去實作

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 比較字串內容是否相同，不區分大小寫
        if ("GET".equalsIgnoreCase(request.getMethod())) {
            //這里會有動態系結
            this.doGet(request, response);

        } else if ("POST".equalsIgnoreCase(request.getMethod())) {
            //這里會有動態系結
            this.doPost(request, response);
        }
    }

    //這里我們使用一個模板設計模式
    //讓MyHttpServlet的子類去實作
    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) {
        //動態系結機制，每次呼叫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;
        //回傳結算結果給瀏覽器
        //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（執行緒類），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是一個執行緒物件
 * 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物件的時候，將主執行緒的socket傳給執行緒物件來使用
    public RequestHandler(Socket socket) {
        this.socket = socket;
    }

    @Override
    public void run() {
        //對客戶端進行互動

        try {
            System.out.println("當前執行緒=" + Thread.currentThread().getName());

            InputStream inputStream = socket.getInputStream();

            MyRequest myRequest = new MyRequest(inputStream);

            //這里我們可以通過myResponse物件回傳資料給客戶端
            MyResponse myResponse = new MyResponse(socket.getOutputStream());
            //創建MyCalServlet物件（之后再用反射來構建物件，而不是new）
            MyCalServlet myCalServlet = new MyCalServlet();
            //之后再用反射來呼叫方法
            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測驗

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：

3.4容器設計

在上面的執行緒類RequestHandler中，我們是通過new來創建一個實作了Servlet介面的物件，但是實際的tomcat是反射來實體化該物件的，

一個問題：Servlet應該在哪里被實體化，以及如何去管理呢？

思路：

將來的Servlet會很多，我們不可能去到MyTomcat原始碼里面去修改，應該用web.xml檔案去配置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，對應的實體>

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里面去查該uri，如果有，通過該uri獲取對應的ServletName，然后到另一個容器ServletMapping，根據ServletName去找對應的反射物件的實體，然后再去呼叫它，

3.4.1容器實作

首先在web.xml檔案中配置自己設計的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>

注意：<servlet-class>這里會報錯，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 [默認是自動拷貝，這里不是原生tomcat，因此不會自動拷貝]，配置資訊可以從上一個專案web.xml拷貝修改即可，所有報紅都忽略

注意在pom.xml檔案中匯入dom4j的jar包：

<!--匯入dom4j-->
<dependency>
    <groupId>dom4j</groupId>
    <artifactId>dom4j</artifactId>
    <version>1.1</version>
</dependency>

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，實作通過xml和反射來初始化容器
 * （這里設定為一啟動MyTomcat就實體化servlet）
 */
public class MyTomcatV3 {
    //1.容器 ServletMapping 存放 ConcurrentHashMap<ServletName，對應的實體>
    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檔案 => dom4j(注意導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檔案的讀取
        SAXReader reader = new SAXReader();
        try {
            Document document = reader.read(new File(path + "web.xml"));
            //得到根元素
            Element rootElement = document.getRootElement();
            //得到根節點下面的所有元素
            List<Element> elements = rootElement.elements();
            //遍歷并過濾到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實體放入到容器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是一個執行緒物件
 * 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物件的時候，將主執行緒的socket傳給執行緒物件來使用
    public RequestHandler(Socket socket) {
        this.socket = socket;
    }

    @Override
    public void run() {
        //對客戶端進行互動

        try {
            System.out.println("當前執行緒=" + Thread.currentThread().getName());

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

            //這里我們可以通過myResponse物件回傳資料給客戶端
            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
            //然后去另一容器里找實體，如有就呼叫，如果沒有就回傳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的實體
            //注意：這里myHttpServlet的編譯型別是MyHttpServlet，但是運行型別是MyHttpServlet的子類
            MyHttpServlet myHttpServlet = MyTomcatV3.servletMapping.get(servletName);
            //3.呼叫service方法，通過動態系結機制，呼叫運行型別的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，回傳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();
                }
            }
        }
    }
}

為了測驗，在MyCalServlet類中增加提示資訊：

其他類保持不變

3.4.2測驗

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

瀏覽器顯示如下：

在地址欄中輸入不存在的資源，回傳404NotFound

后臺輸出：

4.練習

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

練習

思路：在執行緒類中，拿到瀏覽器請求的uri的時候，增加新的業務邏輯：
(1)判斷uri是什么資源
(2)如果是靜態資源，就讀取該資源，并回傳給瀏覽器（注意設定Content-Type text/html）
(3)因為是自定義的tomcat，所以maven專案的target不會自動更新
(4)需要自己將靜態檔案等拷貝到該目錄下，瀏覽器才能訪問到(這里把讀取的靜態資源放到target/classes/下)

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標籤：Java

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