【Tomcat】第九篇：使用 Netty 重构之前手写的 Tomcat

喜欢ヅ旅行 2022-12-31 13:24 154阅读 0赞

在上一篇[【Tomcat】第八篇：150代码手写Tomcat（基于BIO，超详细注释）][Tomcat_150_Tomcat_BIO] 我们一步一步的分析了自己手写一个 Tomcat 的思路，Tomcat 是一个 web 容器，但说到底它底层就是做的网络 IO 的工作：

*  MYRequest：读取 web 端发来的请求
 *  MYTomcat：调用 Servlet 对象中的方法去处理请求
 *  MYResponse：对处理结果编码编码并写回给 web 端

> PS：Servlet 可以理解成一种规范，它定义了我们如何写处理请求的方法，然后 Tomcat 在初始化时会实例化 Servlet 对象（单例）。

在上一篇底层 IO 我们采用的 BIO，它一次只能处理一个请求，不能支持并发，所以我们这篇就来对 Tomcat 进行升级 --使用 Netty 重构！

> PS：本篇只贴出跟 IO 相关的 MYRequest、MYResponse、MYTomcat，具体思路请参考上一篇，完整代码在我的 GitHub 上，点击[这里][Link 1]跳转…

### MYRequest ###

public class MYRequest {
        
    
        private ChannelHandlerContext ctx;
    
        private HttpRequest req;
    
        public MYRequest(ChannelHandlerContext ctx, HttpRequest req) {
        
            this.ctx = ctx;
            this.req = req;
        }
    
        public String getUrl() {
        
            return req.uri();
        }
    
        public String getMethod() {
        
            return req.method().name();
        }
    
        public Map<String, List<String>> getParameters() {
        
            QueryStringDecoder decoder = new QueryStringDecoder(req.uri());
            return decoder.parameters();
        }
    
        public String getParameter(String name) {
        
            Map<String, List<String>> params = getParameters();
            List<String> param = params.get(name);
            if (null == param) {
        
                return null;
            } else {
        
                return param.get(0);
            }
        }
    }

### MYResponse ###

public class MYResponse {
        
    
        // SocketChannel的封装
        private ChannelHandlerContext ctx;
    
        private HttpRequest req;
    
        public MYResponse(ChannelHandlerContext ctx, HttpRequest req) {
        
            this.ctx = ctx;
            this.req = req;
        }
    
        public void write(String out) throws Exception {
        
            try {
        
                if (out == null || out.length() == 0) {
        
                    return;
                }
                // 设置 http协议及请求头信息
                FullHttpResponse response = new DefaultFullHttpResponse(
                        // 设置http版本为1.1
                        HttpVersion.HTTP_1_1,
                        // 设置响应状态码
                        HttpResponseStatus.OK,
                        // 将输出值写出 编码为UTF-8
                        Unpooled.wrappedBuffer(out.getBytes("UTF-8")));
    
                response.headers().set("Content-Type", "text/html;");
                // 当前是否支持长连接
    //            if (HttpUtil.isKeepAlive(r)) {
        
    //                // 设置连接内容为长连接
    //                response.headers().set(CONNECTION, HttpHeaderValues.KEEP_ALIVE);
    //            }
                ctx.write(response);
            } finally {
        
                ctx.flush();
                ctx.close();
            }
        }
    }

### MYTomcat ###

public class MYTomcat {
        
    
        private int port = 8080;
        private ServerSocket server;
        // 用来保存路径与Servlet的映射关系（servlet单例模式）
        private Map<String, MYServlet> servletMapping = new HashMap<>();
        // web.xml
        private Properties webxml = new Properties();
    
    
        // 加载web.xml文件,同时初始化 ServletMapping对象
        private void init(){
        
    
            try{
        
                String WEB_INF = this.getClass().getResource("/").getPath();
                FileInputStream fis = new FileInputStream(WEB_INF + "web.properties");
    
                webxml.load(fis);
    
                for (Object k : webxml.keySet()) {
        
    
                    String key = k.toString();
                    // 以url结尾的key就是要映射的路径
                    if(key.endsWith(".url")){
        
                        String servletName = key.replaceAll("\\.url$", "");
                        String url = webxml.getProperty(key);
    
                        // 拿到对应servlet全类名后，通过反进行实例化，之后放入map中（单例模式）
                        // 注：这里是将所有Servlet都强转为MyServlet，所以一定要继承MyServlet
                        String className = webxml.getProperty(servletName + ".className");
                        MYServlet obj = (MYServlet)Class.forName(className).newInstance();
                        servletMapping.put(url, obj);
                    }
                }
            }catch(Exception e){
        
                e.printStackTrace();
            }
        }
    
        /**
         * 启动tomcat
         * 1. 调用init方法，加载web.xml
         * 2.等待用户请求，并对每个请求进行处理
         */
        public void start() {
        
            init();
    
            // netty封装了nio，Reactor模型，Boss，worker
            // Boss线程
            NioEventLoopGroup bossGroup = new NioEventLoopGroup();
            // Worket线程
            NioEventLoopGroup workerGroup = new NioEventLoopGroup();
    
            try {
        
                // Netty服务
                ServerBootstrap server = new ServerBootstrap();
                // 链路式编程
                server.group(bossGroup, workerGroup)
                        // 主线程处理类,看到这样的写法，底层就是用反射
                        .channel(NioServerSocketChannel.class)
                        // 子线程处理类 , Handler
                        .childHandler(new ChannelInitializer<SocketChannel>() {
        
                            // 客户端初始化处理
                            protected void initChannel(SocketChannel client) throws Exception {
        
                                // 无锁化串行编程
                                // Netty对HTTP协议的封装，顺序有要求
                                // HttpResponseEncoder 编码器
                                client.pipeline().addLast(new HttpResponseEncoder());
                                // HttpRequestDecoder 解码器
                                client.pipeline().addLast(new HttpRequestDecoder());
                                // 业务逻辑处理
                                client.pipeline().addLast(new MYTomcatHandler());
                            }
    
                        })
                        // 针对主线程的配置 分配线程最大数量 128
                        .option(ChannelOption.SO_BACKLOG, 128)
                        // 针对子线程的配置 保持长连接
                        .childOption(ChannelOption.SO_KEEPALIVE, true);
    
                // 启动服务器
                ChannelFuture f = server.bind(port).sync();
                System.out.println("MYTomcat 已启动，监听的端口是：" + port);
                f.channel().closeFuture().sync();
            } catch (Exception e) {
        
                e.printStackTrace();
            }
    
        }
    
        public class MYTomcatHandler extends ChannelInboundHandlerAdapter {
        
            @Override
            public void channelRead(ChannelHandlerContext ctx, Object msg) throws Exception {
        
                if (msg instanceof HttpRequest) {
        
                    HttpRequest req = (HttpRequest) msg;
    
                    // 转交给我们自己的request实现
                    MYRequest request = new MYRequest(ctx, req);
                    // 转交给我们自己的response实现
                    MYResponse response = new MYResponse(ctx, req);
                    // 实际业务处理
                    String url = request.getUrl();
    
                    if (servletMapping.containsKey(url)) {
        
                        servletMapping.get(url).service(request, response);
                    } else {
        
                        response.write("404 - Not Found");
                    }
    
                }
            }
        }
    
        public static void main(String[] args) {
        
            new MYTomcat().start();
        }
    }

然后启动 Tomcat，并在浏览器访问我们写好的 FirstServlet

![在这里插入图片描述][20201230002038659.png_pic_center]  
![在这里插入图片描述][20201230002445295.png_pic_center]

[Tomcat_150_Tomcat_BIO]: https://blog.csdn.net/weixin_43935927/article/details/108743213
[Link 1]: https://github.com/YZHyaa/framework/tree/main/myTomcat-netty
[20201230002038659.png_pic_center]: /images/20221120/6fd28c20c80646799bdd6937ff7a03e1.png
[20201230002445295.png_pic_center]: https://img-blog.csdnimg.cn/20201230002445295.png#pic_center