从零手写实现 apache Tomcat-01-入门介绍

创作缘由

平时使用 tomcat 等 web 服务器不可谓不多，但是一直一知半解。

于是想着自己实现一个简单版本，学习一下 tomcat 的精髓。

Tomcat 是什么？

Tomcat 就像一个餐馆的厨房，它负责接收顾客（用户）的点餐（请求），然后根据菜单（你的 Java Web 应用）来制作菜肴（生成网页）。

这个过程中，厨师（Tomcat）需要遵循一定的食谱（Servlet 和 JSP 规范），确保每个菜肴（网页）都符合顾客的期待。

Tomcat 的作用：

1. 接收请求：当用户通过浏览器访问网站时，Tomcat 会接收到这个请求。
2. 处理请求：Tomcat 会根据请求的内容，找到对应的 Java 程序（Servlet 或 JSP 页面）来处理这个请求。
3. 生成响应：处理完请求后，Tomcat 会生成一个响应，通常是一个新的网页，然后发送回用户的浏览器。

Tomcat 的特点：

1. 开源免费：Tomcat 是完全开源的，这意味着你可以免费使用它，并且可以看到它的源代码。
2. 轻量级：相比于其他一些 Java 应用服务器，Tomcat 更轻量，启动更快，占用资源更少。
3. 易于使用：Tomcat 的配置相对简单，容易上手，适合初学者和小型项目。
4. 广泛支持：由于 Tomcat 的流行，很多 Java Web 开发相关的工具和框架都支持 Tomcat。

如何使用 Tomcat？

1. 下载安装：从 Apache 官网下载 Tomcat，然后解压到一个目录。
2. 部署应用：将你的 Java Web 应用（通常是 WAR 文件）放到 Tomcat 的 webapps 目录下。
3. 启动服务：运行 Tomcat 的启动脚本（比如 startup.bat 或 startup.sh），Tomcat 就会开始监听网络请求。
4. 访问应用：在浏览器中输入 Tomcat 的地址（通常是 http://localhost:8080），你就可以看到应用的首页了。

Tomcat 的局限性：

• 功能有限：对于大型企业级应用，Tomcat 可能不够强大，因为它缺少一些高级功能，比如复杂的事务管理、安全性等。
• 性能问题：虽然 Tomcat 轻量，但在高并发的情况下，它可能不如专业的应用服务器表现出色。

总结：

Tomcat 就像一个小型的餐馆厨房，它适合做一些简单的菜肴（小型 Web 应用），而且成本低廉，操作简便。

但如果你要举办一场大型的宴会（大型 Web 应用），可能就需要一个更大、更专业的厨房（如 JBoss、WebLogic 等）了。

怎么实现一个 tomcat 呢？

Tomcat就像是一个用Java语言搭起来的大舞台，专门用来演出那些用Java编写的网页剧。想要玩得转Tomcat，你最好对Java语言有所了解。

搭建Tomcat的过程，就像是搭积木。首先，你得用Java写一个启动类，这个类就是整个服务器的大脑。然后，用Java的ServerSocket这个工具来监听网络上的敲门声，也就是连接请求。一旦有人来敲门，服务器就得看看人家想要啥，然后根据需求给出回应。

接下来，我们要让服务器学会处理网页请求。这就需要一个叫做Servlet的小家伙，它是一个接口，你需要写一个类来实现这个接口。这个类得有几个特定的动作，比如准备（init()）、服务（service()）和收工（destroy()）。在服务动作里，Servlet得判断人家是用什么方式来请求的，比如是GET还是POST，然后做出相应的反应。

服务器还得能处理那些不需要服务器现场制作的静态文件，比如图片、网页模板或者CSS样式表。这些文件就像是现成的道具，直接从硬盘里拿出来给人家就行。

当然，对于那些需要服务器现场制作的动态网页，比如JSP，服务器就得根据请求的信息，现场编个网页，然后发回去。

此外，服务器还得能处理基本的网页请求，比如GET和POST，并且能读懂人家的请求信息，知道人家想访问哪个页面，还带了什么额外的信息。

控制服务器的开关也很重要。你得写个方法来控制服务器的启动和停止。启动时，要准备好要用的东西，比如确定用哪个端口号，设置好线程池。关闭时，要确保资源都收拾干净，网络连接也都断开。

最后，你可以通过编写几个简单的Servlet和一些静态文件，然后在浏览器里测试你的服务器。确保服务器能够正确处理各种请求，并且返回正确的结果。

虽然这只是Tomcat的入门阶段，但要打造一个完整的Tomcat，还有很多东西要考虑，比如怎么让多个请求同时处理（多线程）、怎么高效管理数据库连接（连接池）、怎么记住每个访客的身份（会话管理）、怎么保护服务器不受坏蛋的攻击（安全问题）等等。

咱们可以一步步来，先搞定这些基本的，再慢慢增加新的功能。

从零手写例子

项目简介

 /\_/\  
( o.o ) 
 > ^ <

mini-cat 是简易版本的 tomcat 实现。别称【嗅虎】(心有猛虎，轻嗅蔷薇。)

开源地址：https://github.com/houbb/minicat

特性

• 简单的启动实现/netty 支持

• servlet 支持

• 静态网页支持

• filter/listener 支持

• wars 支持

快速开始

maven 依赖

<dependency>
    <groupId>com.github.houbb</groupId>
    <artifactId>minicat</artifactId>
    <version>0.7.0</version>
</dependency>

启动测试

运行测试类 MiniCatBootstrapMain#main

MiniCatBootstrap bootstrap = new MiniCatBootstrap();
bootstrap.start();

启动日志：

[INFO] [2024-04-03 11:09:15.178] [main] [c.g.h.m.s.s.WebXmlServletManager.register] - [MiniCat] register servlet, url=/my, servlet=com.github.houbb.minicat.support.servlet.MyMiniCatHttpServlet
[INFO] [2024-04-03 11:09:15.180] [Thread-0] [c.g.h.m.b.MiniCatBootstrap.startSync] - [MiniCat] start listen on port 8080
[INFO] [2024-04-03 11:09:15.180] [Thread-0] [c.g.h.m.b.MiniCatBootstrap.startSync] - [MiniCat] visit url http://127.0.0.1:8080

页面访问：http://127.0.0.1:8080

响应：

http://127.0.0.1:8080

测试

servlet: http://127.0.0.1:8080/my

html: http://127.0.0.1:8080/index.html

开源地址

开源地址：https://github.com/houbb/minicat

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web server apache tomcat11-09-JNDI Datasource

web server apache tomcat11-10-Class Loader

web server apache tomcat11-11-Jasper 2 JSP Engine

web server apache tomcat11-12-SSL/TLS Configuration

web server apache tomcat11-13-SSI

web server apache tomcat11-14-CGI

web server apache tomcat11-15-proxy

web server apache tomcat11-16-mbean

web server apache tomcat11-17-default-servlet

web server apache tomcat11-18-clusting 集群

web server apache tomcat11-19-load balance 负载均衡

web server apache tomcat11-20-connectors 连接器

web server apache tomcat11-21-monitor and management 监控与管理

web server apache tomcat11-22-logging 日志

web server apache tomcat11-23-APR

web server apache tomcat11-24-Virtual Hosting and Tomcat

web server apache tomcat11-25-Advanced IO and Tomcat

web server apache tomcat11-26-maven jars

web server apache tomcat11-27-Security Considerations

web server apache tomcat11-28-Windows Service

web server apache tomcat11-29-Windows Authentication

web server apache tomcat11-30-The Tomcat JDBC Connection Pool

web server apache tomcat11-31-websocket

web server apache tomcat11-32-rewrite

web server apache tomcat11-33-CDI

web server apache tomcat11-34-Ahead of Time compilation support

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chat

Q: tomcat 有哪些核心能力？

Tomcat 是一个功能强大的开源 Servlet 容器和 Web 服务器，具有多种核心能力，包括但不限于以下几点：

1. Servlet 和 JSP 支持： Tomcat 提供了完整的 Servlet 和 JSP 规范的支持。

   Servlet 是 Java 编写的服务器端程序，用于处理客户端的请求并生成响应。JSP（JavaServer Pages）允许在 HTML 页面中嵌入 Java 代码，使得动态生成页面变得更加方便。

2. HTTP 服务器功能： Tomcat 不仅仅是一个 Servlet 容器，还是一个完整的 HTTP 服务器，能够处理 HTTP 请求和响应。它支持 HTTP/1.1 协议，并能够处理 GET、POST 等常见的 HTTP 请求方法。

3. 连接池管理： Tomcat 提供了连接池功能，用于管理数据库连接、HTTP 连接等资源。连接池可以提高系统的性能和吞吐量，并且能够有效地管理资源的分配和释放。

4. 多版本支持： Tomcat 允许在同一台服务器上部署多个 Web 应用程序，并支持不同版本的 Servlet 和 JSP 规范。这使得在同一服务器上运行多个应用程序变得更加灵活。

5. 安全性： Tomcat 提供了一系列的安全功能，包括用户身份认证、访问控制、SSL/TLS 支持等。它支持基于角色的访问控制（Role-Based Access Control，RBAC），可以限制用户对特定资源的访问权限。

6. Session 管理： Tomcat 提供了 Session 管理功能，用于跟踪用户的会话状态。它支持基于 Cookie 和 URL 重写的会话跟踪机制，并提供了会话持久化功能，允许将会话数据存储到数据库或其他存储介质中。

7. 集群和负载均衡： Tomcat 支持集群部署和负载均衡，可以通过配置多个 Tomcat 实例组成一个集群，以提高系统的可用性和性能。它支持多种负载均衡策略，包括基于权重的负载均衡、基于会话的负载均衡等。

8. 管理和监控： Tomcat 提供了管理和监控功能，允许管理员通过 Web 界面或命令行工具管理和监控 Tomcat 服务器。它提供了各种管理工具，包括管理控制台、管理 API、日志记录和性能监控等。

这些都是 Tomcat 的一些核心能力，使其成为一个流行的 Web 应用程序服务器和 Servlet 容器。

开源的手写项目

https://github.com/shenshaoming/tomcat
https://github.com/OliverLiy/MyTomcatDemo
https://github.com/CoderXiaohui/mini-tomcat
https://www.cnblogs.com/isdxh/p/14199711.html
https://github.com/Rainyn/myTomcat
https://www.jianshu.com/p/dce1ee01fb90
https://github.com/thestyleofme/minicat-parent
https://github.com/nmyphp/mytomcat

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  • Tomcat 的作用：
  • Tomcat 的特点：
  • 如何使用 Tomcat？
  • Tomcat 的局限性：
  • 总结：
• 怎么实现一个 tomcat 呢？
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  • 特性
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