handson-tomcat

当今微服务大行其道，Tomcat作为服务基石，功不可没

感谢点星⭐⭐的朋友们，本仓库通过手写Tomcat，希望能够带着大家攻克Web系统底层原理，领悟服务器设计哲学，带你卷向更高处

Tomcat宏观架构如下：

在手写Tomcat之前，你需要先掌握HTTP请求/响应的基本格式：

HTTP请求格式如下：

• 第一行：请求方法 路径 协议/版本
• 后面是请求头
• 空一行
• 请求体

GET /hello.txt HTTP/1.1
Accept: text/html,application/xhtml+xml,application/xml;q=0.9,image/avif,image/webp,image/apng,*/*;q=0.8,application/signed-exchange;v=b3;q=0.7
Accept-Encoding: gzip, deflate, br
Accept-Language: zh-CN,zh;q=0.9
Cache-Control: max-age=0
Connection: keep-alive
Host: localhost:8080
Sec-Fetch-Dest: document
Sec-Fetch-Mode: navigate
Sec-Fetch-Site: none
Sec-Fetch-User: ?1
Upgrade-Insecure-Requests: 1
User-Agent: Mozilla/5.0 (Macintosh; Intel Mac OS X 10_15_7) AppleWebKit/537.36 (KHTML, like Gecko) Chrome/113.0.0.0 Safari/537.36
sec-ch-ua: "Google Chrome";v="113", "Chromium";v="113", "Not-A.Brand";v="24"

请求体（支持不同的类型如json、xml、x-www-form-urlencoded等）

HTTP响应格式类似：

• 状态行: 协议/版本 响应码 msg
• 响应头
• 空行
• 响应体

HTTP/1.1 200 OK
Content-Type: text/html
Content-Length: 12
Server: tomcat

Hello World!

handson-tomcat章节如下；

• 一、服务层
• 二、连接层
• 三、容器层
• 四、多应用
• 五、集成Spring

第五章中，Spring部分的源码同样是手写，见我另一个仓库：https://github.com/Halfmoonly/handson-spring

与handson-spring一样，handson-tomcat依旧采取多分支开发的方式，分支结构如下：

• a-server01：实现一个最简单的静态资源服务器，根据请求返回基本的响应结构
• a-server02：服务器引入commons-lang3，自定义动态资源Servlet，并支持Servlet内容动态填充
• a-server03：服务器引入javax.servlet-api，对用户自定义的Servlet适配标准的Servlet规范
• b-connector01：引入Tomcat连接层，同时对HttpServer一拆为二Connector和Processor，做到职责分离
• b-connector02：提高服务器性能，实现Processor对象池
• b-connector03：进一步提高服务器性能，设计线程Processor，同时实现与Connector线程之间的同步机制
• b-connector04：对Request相关的代码适配Servlet规范，封装RequestLine并解析请求第一行信息，和DefaultHeaders请求头信息
• b-connector05：对Response相关的代码适配Servlet规范，并进行响应码，响应头的解析
• b-connector06：门面模式的应用，分别对HttpRequest和HttpResponse适配门面，选择性的隐藏内部细节
• b-connector07：更进一步，对HttpRequest进行GET路径参数，以及POST请求体的解析，同时改造 SocketInputStream，由继承 InputStream 改为继承 ServletInputStream。使输入流适配Servlet规范
• b-connector08：对请求侧设计Cookie，解析请求路径或者请求头Cookie中的jsessionid，对服务器设计存储Sessions集合<jsessionid,session>
• b-connector09：对响应头设计Set-Cookie，使之有状态，终于可以把多次没有上下文关联的HTTP访问视为同一个用户访问。在 Response 返回参数中回写 Session 信息，使得客户端程序能够接受这个信息，下次请求 Server时携带Session信息
• b-connector10：本节我们简单探讨了一下 Keep-alive 和 chunked 模式，让同一个 Socket 可以用于多次访问，减少了 Socket 的连接和关闭。
• c-container-01：本节初步引入了容器的实现，ServletContainer，同时为了后续增强对Servlet生命周期的管理用ServletWrapper代替了Servlet
• c-container-02：参考Tomcat项目结构，形成了两层容器，ServletContext(原ServletContainer)和ServletWrapper，Tomcat 把 Wrapper 也看作一种容器，也就是隶属于 Context 之下的子容器（Child Container）
• c-container-03：引入逆序职责链模式Pipeline+Valve，Valve设计用于Tomcat容器间处理流程主机->引擎->应用程序，没有url模式，所以拦截所有应用程序/请求，不属于Servlet规范。注意同层容器内可以配置多个Valve并且是逆序触发的，因此每层容器中的基础阀setBasic用于触发下层容器执行
  • 每层容器都通过抽象父类ContainerBase组合了StandardPipeline pipeline，StandardPipeline代表当前层容器的阀门集合，组合了Valve valves[]
  • 父容器StandardHost指定基础阀为StandardHostValve，通过持有的pipeline触发子容器StandardContext
  • 父容器StandardContext指定基础阀为StandardContextValve，通过持有的pipeline触发最后的容器StandardWrapper
  • 父容器StandardWrapper指定基础阀为StandardWrapperValve，通过持有的pipeline构造和触发后续的过滤器Filter
  • 过滤器Filter见下面的分支c-container-04，过滤器之后最终就会抵达用户Servlet应用
• c-container-04：引入顺序职责链模式Filter，Filter设计主要用于Tomcat最后应用层面请求和响应处理，支持url-parttern仅拦截对给定应用程序的请求，属于Servlet规范
• c-container-05：引入监听器Listener，首先定义了事件接口和监听接口，然后在容器Container启动过程中通过反射提前收集到所有用户配置的监听器实现，最后框架会在合适的位置执行用户的监听逻辑
• d-mapp-01：通过引入更大的容器StandardHost，隔离URLClassLoader与StandardContext。隔离不同用户的应用路径加载，甚至是同名应用（不同路径代表不同版本：jvm:classloader+classname）隔离加载
• d-mapp-02：自定义了类加载器用于打破JVM默认的双亲委派规则，分别是CommonClassLoader用于加载lib目录，以及WebappClassLoader用于加载用户webapps目录中的Servlet
• d-mapp-03：引入 server.xml 和 web.xml 配置解析，分别管理 Host 启动配置与 Servlet 加载配置
• e-itg-spring-01：独立服务器Tomcat托管Spring，Spring通过ServletContextListener接入Tomcat，而后DispatcherServlet接管了所有的Servlet流量。Spring只是作为webapps接入Tomcat，我们暂未考虑Spring嵌入Tomcat模式embedded
• 更多分支正在更新中...

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