其实深入浅出 Tomcat 源码解析的问题并不复杂，但是又很多的朋友都不太了解，因此呢，今天小编就来为大家分享深入浅出 Tomcat 源码解析的一些知识，希望可以帮助到大家，下面我们一起来看看这个问题的分析吧！

首先，Tomcat的内部实现极其复杂，涵盖了很多组件。我们将在后续章节中深入研究这些细节。其次，本章将带领你自己搭建一个Web服务器。

接下来让我们一起来实现一个简单的Web服务器。

（【注】：参见书《How Tomcat Works》）

什么是 Http

HTTP是一种协议，全称是超文本传输协议。它使网络服务器和浏览器能够通过互联网传输和接收数据。它是一种请求/响应通信机制。 HTTP协议底层依赖于TCP协议进行数据传输。目前，HTTP已经发展到2.x版本，从0.9、1.0、1.1到今天的2.x。每次迭代都会为协议添加许多新功能。

HTTP通信模式下，始终由客户端发起请求。服务器收到请求后，处理相应的逻辑，处理完成后返回响应数据。客户端收到数据后，请求过程结束。在此过程中，客户端和服务器端都可以中断已建立的连接，比如通过浏览器的停止按钮终止连接。

具体HTTP信息可以参考：

在线面试官——HTTP经典面试题

Http 请求

HTTP 协议请求由三部分组成：

请求行：包括请求方法、URI和协议/版本，例如GET /index.html HTTP/1.1。请求头部：包含各种元数据信息，如主机地址、用户代理、内容类型等，用于描述客户端和请求相关的信息。请求主体：用于传输实际数据，通常包含在POST 或PUT 请求中，例如表单数据或文件内容。例如：

POST /api/gateway/test HTTP/1.1Accept: application/jsonAccept-Encoding: gzip, deflate, br, zstdAccept-Language: zh-CN,zh;q=0.9,en;q=0.8,en-GB;q=0.7,en -US;q=0.6授权： 持有者eyJhbGiOiJSUzI1NiIsInR5cCI6IkpXVCJ9.eyJ1c2VyX2lkIjoxMywidXNlcl9uYW1lIjoicWluZ3l1Iiwic2NvcGUiOlsiYWxsIl0sImV4cCI6MTcyMzkyMzgyMy wiYX V0aG9yaXRpZXMiOlsiNDQiLCIzOCJdLCJqdGkiOiIwMzBlMjJLOC0xYTk2LTRkOWQtoTY5ZC0zYzA4ZGNjOTVkNTQiLCJjbGllbnRfaWQiOiJxbXMtYWRtaW4iLCJ1c2VybmFtZSI6InFpbm d5dS J9.EAlw27ZlHSULReScmD3Au740bNDc0zP8r4FfrDswUMLBheEzfEDp68skbhdqn3LWm3o6wpAcYq6lIOsZn2n6SLyPTh2MrhyiU4v6og6UasJ-DnajPyQ8f1RvM-YjLilXira3KxSFR0Q ITsc7IH_XQ JKJOI5ipYt3hwb44FITRqyAZk7usnTmWaTvuzTGKCkhO05Yi1b-U8N-6y22Gn6AkGBgABkiXceiq6Uv9ZXj7E2dPGBEpyASrr-Zop2wPCgpl8BxHp0adoBcEophMakEj7btRhXh7f4vX MxdnO6M qT3gZI94y8c-Hp44hZlhnkzs7EA2JyG8vf22TDDLiLTCxgConnection: keep-aliveContent-Length: 64Content-Type: application/json;字符集=UTF-8Cookie: JSESSIONID=8757AA1D1D00449F8 B37FFFE3C50F00AHost: note.clubsea.cnOrigin: https://note.clubsea.cnReferer: https://note.clubsea.cn/Sec-Fetch-Dest:emptySec-Fetch-Mode: corsSec-Fetch-Site: 同源User-Agent: Mozilla/5.0 (Macintosh ; Intel Mac OS X 10_15_7) AppleWebKit/537 .36 (KHTML，如Gecko) Chrome/127.0.0.0 Safari/537.36 Edg/127.0.0.0access-control-allow-credentials: truelang: zh-cnsec-ch-ua: '不)A ;Brand';v='99', 'Microsoft Edge';v='127', 'Chromium';v='127'sec-ch-ua-mobile:0sec-ch-ua-platform: 第一行' macOS 的数据包含请求方法、URI、协议和版本。本例中，方法为POST，URI为/api/gateway/test，协议为HTTP/1.1，协议版本为1.1。各部分之间用空格分隔。

请求头从第二行开始，使用英文冒号（:）分隔键和值。请求头和请求体内容之间用空行分隔。在此示例中，请求正文是表单数据。

http 协议-响应

与HTTP协议请求类似，响应也由三部分组成：

响应行：包括协议、状态码和状态描述，如HTTP/1.1 200 OK。响应头部：包含各种元数据信息，例如内容类型、服务器信息、日期等，用于描述服务器和响应相关信息。响应主体：传输实际数据的部分，如网页内容或文件数据。 HTTP/1.1 200 OKContent-Type: application/jsonTransfer-Encoding: chunkedConnection: keep-aliveServer: nginxDate: 2024 年8 月17 日星期六15:44:03 GMTAccess-Control-Allow-Origin: https://note.clubsea。 cnAccess-Control-Allow-Credentials: trueAccess-Control-Expose-Headers: *Access-Control-Max-Age: 18000LX-Content-Type-Options: nosniffX-XSS-Protection: 1; mode=blockCache-Control: 无缓存、无存储、max-age=0、必须revalidatePragma: no-cacheExpires: 0X-Frame-Options3336 0 DENYReferrer-Policy: no-referrerAccess-Control-Allow-Origin: *Access-Control-Allow- Credentials: trueAccess-Control-Allow-Methods: GET、POST、OPTIONSAccess-Control-Allow-Headers: token、DNT、X-Mx-ReqToken、Keep - Alive、User-Agent、XRequested-WithStrict-Transport-Security: max-age=15768000第一行HTTP/1.1 200 OK 表示协议、状态码和状态描述。接下来是响应标头。响应标头和正文内容由空行分隔。

什么是 Socket

套接字是网络连接中的端点，它使应用程序能够在网络上读取和写入数据。通过连接，不同计算机上的不同进程可以相互发送和接收数据。如果应用程序A想要向应用程序B发送数据，应用程序A需要知道应用程序B的IP地址以及应用程序B打开的套接字端口。在Java中，java.net.Socket类用于表示套接字。

java.net.Socket最常用的构造方法是：public Socket(String host, int port);其中host代表主机名或IP地址，port代表socket端口。接下来我们看一个具体的例子：

import java.io.*;import java.net.Socket;public class SocketExample { public static void main(String[] args) { try { //创建一个Socket 连接本地服务器，端口号为8080 Socket socket=新套接字（'127.0.0.1'，8080）; //获取发送数据的输出流OutputStream os=socket.getOutputStream(); PrintWriter out=new PrintWriter(new OutputStreamWriter(os), true); //获取输入流接收数据BufferedReader in=new BufferedReader(new InputStreamReader(socket.getInputStream())); //发送HTTP请求out.println('GET /index.jsp HTTP/1.1'); out.println('Host: localhost:8080'); out.println('Connection: 关闭');输出.println(); //结束请求头//读取并输出响应StringBuilder response=new StringBuilder();串线； while ((line=in.readLine()) !=null ) { response.append(line).append('\n'); } //输出响应内容System.out.println(response.toString()); //关闭流和套接字连接in.close();输出.close();套接字.close(); } catch (IOException e) { e.printStackTrace();此示例代码执行以下操作：

连接到本地服务器的8080端口。通过输出流发送HTTP 请求。 （可以通过socket.getOutputStream()方法发送数据）通过输入流读取服务器响应。 （可以通过socket.getInputStream()方法读取数据。）关闭连接和流。

ServerSocket

Socket 表示客户端套接字。每次需要发送或接收数据时，都需要创建一个新的Socket。相对而言，服务器端应用需要考虑更多的因素，因为服务器需要随时待命，无法预测何时会有客户端连接。为此，在Java中，我们使用java.net.ServerSocket来表示服务器端套接字。

与Socket不同，ServerSocket需要等待客户端的连接请求。一旦客户端连接，ServerSocket 就会创建一个新的Socket 来与客户端通信。

ServerSocket提供了多种构造方法。我们可以举一个常用的例子。

import java.io.*;import java.net.*;public class ServerSocketExample { public static void main(String[] args) { try { //创建一个ServerSocket 对象，绑定到8080 端口，连接请求队列长度为1 ，仅绑定到指定的本地IP地址InetAddress bindAddress=InetAddress.getByName('127.0.0.1'); ServerSocket serverSocket=new ServerSocket(8080, 1, 绑定地址); System.out.println('服务器正在监听8080端口，绑定到'+bindAddress); //等待客户端连接Socket clientSocket=serverSocket.accept(); System.out.println('客户端已连接！'); //获取输入流接收客户端数据BufferedReader in=new BufferedReader(new InputStreamReader(clientSocket.getInputStream())); //获取输出流向客户端发送数据PrintWriter out=new PrintWriter(clientSocket.getOutputStream(), true); //读取客户端发送的请求String inputLine; while ((inputLine=in.readLine()) !=null) { System.out.println('Received:' + inputLine); if (inputLine.isEmpty()) { 中断； //请求头结束，退出循环} } //向客户端发送HTTP响应out.println('HTTP/1.1 200 OK'); out.println('Content-Type: 文本/纯文本'); out.println('Connection: 关闭');输出.println(); //结束响应头out.println('Hello, client!'); //响应正文内容//关闭流和套接字连接in.close();关闭(); clientSocket.close();服务器套接字。关闭（）; } catch (IOException e) { e.printStackTrace(); } }}此示例代码完成以下步骤：

创建一个ServerSocket实例：8080是服务器监听的端口。 1是连接请求队列的长度，即等待连接的最大数量。 InetAddress.getByName('127.0.0.1') 指定绑定的本地IP地址，以确保服务器只接受来自本地的连接。等待客户端连接：serverSocket.accept() 方法会阻塞，直到客户端连接。处理客户端连接：读取客户端请求并打印。将简单的HTTP 响应发送回客户端。清理资源：关闭流和套接字以释放资源。

HttpServer

我们来看一个具体的例子：

HttpServer代表服务器端入口，提供main方法，持续监听8080端口，直到有客户端建立连接。当客户端连接到服务器时，服务器通过生成Socket 来处理连接。

import java.io.*;import java.net.*;public class HttpServer { /** * WEB_ROOT 是存放HTML 和其他文件的目录。 * 对于此包，WEB_ROOT 是工作目录下的“webroot”目录。 * 工作目录是运行“java”命令时的文件系统位置。 */public static Final String WEB_ROOT=System.getProperty('user.dir') + File.separator + 'webroot'; //识别关机命令private static Final String SHUTDOWN_COMMAND='/SHUTDOWN'; //标签是否收到关机命令private boolean shutdown=false; public static void main(String[] args) { //创建一个HttpServer 实例并开始等待请求HttpServer server=new HttpServer();服务器.await(); } /** * 等待客户端连接并处理请求*/public void wait() { ServerSocket serverSocket=null;国际端口=8080； //服务器监听的端口号try { //创建一个ServerSocket 并将其绑定到指定的端口和IP 地址serverSocket=new ServerSocket(port , 1, InetAddress.getByName('127.0.0.1')); } catch (IOException e) { e.printStackTrace();系统.退出(1); //如果创建ServerSocket失败，则退出程序} //循环等待并处理请求while (!shutdown) { Socket socket=null;输入流输入=空； OutputStream 输出=null; try { //等待客户端连接socket=serverSocket.accept(); //获取客户端请求的输入流和Response输出流input=socket.getInputStream();输出=socket.getOutputStream(); //创建Request对象并解析请求Request request=new Request(input);请求.parse(); //创建一个Response 对象并设置它Request Response response=new Response(output);响应.setRequest(请求); //发送静态资源响应response.sendStaticResource(); //关闭与客户端的连接socket.close(); //检查请求的URI是否为关机命令shutdown=request.getUri().equals(SHUTDOWN_COMMAND); } catch (Exception e) { e.printStackTrace(); //处理异常并继续等待下一个请求continue; } } //关闭服务器套接字try { serverSocket.close(); } catch (IOException e) { e.printStackTrace(); } }}

Request 对象

Request对象主要完成以下任务：

解析请求数据：处理客户端发送的所有请求数据。解析 URI：从请求数据的第一行中提取并解析URI。 import java.io.*;public class Request { //输入流，用于读取客户端发送过来的请求数据private InputStream input; //存储请求的URI（统一资源标识符） private String uri; /** * 构造函数，初始化Request对象* @param input 输入流，用于读取客户端请求数据*/public Request(InputStream input) { this.input=input; } /** * 解析客户端请求*/public void parse () { //创建一个StringBuffer 来存储从输入流读取的请求数据StringBuffer request=new StringBuffer(2048);整数我；字节[]缓冲区=新字节[2048]； //缓冲区大小为2048 个字Section try { //从输入流读取数据到缓冲区i=input.read(buffer); } catch (IOException e) { e.printStackTrace(); //处理读取错误i=-1; //Read Fetch failed} //将缓冲区中的字节转换为字符并将其追加到请求中for (int j=0; j i; j++) { request.append((char) buffer[j]); } //将请求内容输出到控制台System.out.print(request.toString()); //从请求内容中解析URI uri=parseUri(request.toString()); } /** * 从请求字符串中提取U

RI * @param requestString 请求的字符串 * @return 提取的 URI */ private String parseUri(String requestString) { int index1, index2; // 查找第一个空格的位置，标记请求方法的结束 index1 = requestString.indexOf(' '); if (index1 != -1) { // 查找第二个空格的位置，标记请求 URI 的结束 index2 = requestString.indexOf(' ', index1 + 1); if (index2 > index1) { // 提取 URI 部分 return requestString.substring(index1 + 1, index2); } } // 如果未找到有效的 URI，返回 null return null; } /** * 获取解析出的 URI * @return 请求的 URI */ public String getUri() { return uri; }}

Response 对象

Response 主要负责向客户端发送文件内容（如果请求的 URI 指向的文件存在）。 import java.io.*;public class Response { // 缓冲区的大小，用于读取文件内容 private static final int BUFFER_SIZE = 1024; // 请求对象 Request request; // 输出流，用于将响应数据写入客户端 OutputStream output; /** * 构造函数，初始化 Response 对象 * @param output 输出流，用于发送响应数据到客户端 */ public Response(OutputStream output) { this.output = output; } /** * 设置请求对象 * @param request 请求对象 */ public void setRequest(Request request) { this.request = request; } /** * 发送静态资源（如 HTML 文件）的响应 * @throws IOException 如果发生 I/O 错误 */ public void sendStaticResource() throws IOException { byte[] bytes = new byte[BUFFER_SIZE]; // 创建缓冲区 FileInputStream fis = null; // 文件输入流 try { // 获取请求 URI 对应的文件 File file = new File(HttpServer.WEB_ROOT, request.getUri()); if (file.exists()) { // 如果文件存在，读取文件内容并发送到客户端 fis = new FileInputStream(file); int ch = fis.read(bytes, 0, BUFFER_SIZE); // 读取文件内容到缓冲区 while (ch != -1) { output.write(bytes, 0, ch); // 写入输出流 ch = fis.read(bytes, 0, BUFFER_SIZE); // 继续读取文件内容 } } else { // 如果文件不存在，发送404错误响应 String errorMessage = "HTTP/1.1 404 File Not Found\r\n" + "Content-Type: text/html\r\n" + "Content-Length: 23\r\n" + "\r\n" + "<h1>File Not Found</h1>"; output.write(errorMessage.getBytes()); // 发送错误响应 } } catch (Exception e) { // 捕获并打印异常 System.out.println(e.toString()); } finally { // 确保文件输入流被关闭 if (fis != null) { fis.close(); } } }}

总结

通过上述例子，我们惊喜地发现，在 Java 中实现一个 Web 服务器其实简单明了，代码也非常清晰！ 既然我们能够如此轻松地实现一个 Web 服务器，那为何还需要 Tomcat 呢？它为我们提供了哪些组件和特性？这些组件又是如何组装起来的？后续章节将逐层解析这些问题。 让我们共同期待接下来的深入分析！

用户评论

喜欢梅西

tomcat源码好复杂啊，这篇文章看完了能帮我看清不少吗？

    有13位网友表示赞同！

旧事酒浓

平时开发只用框架不知道咋调用的那些东西，想从底部了解下

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滴在键盘上的泪

学习tomcat源代码之前确实需要做好充足的准备工作呀

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我就是这样一个人

手撕Java Web服务器，这目标太大了！

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残花为谁悲丶

51CTO的文章讲的挺专业的，看得懂吗？需要刷几次概念知识.

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心贝

原来写Web应用还要理解底层这么繁复的设计架构啊...

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Edinburgh°南空

我要是学了源码分析，是不是可以自己造一个服务器出来哈哈哈

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放血

想了解下tomcat的请求处理流程，这篇文章挺适合的呀.

    有16位网友表示赞同！

折木

希望这篇文章能详细解释一些技术细节，比如线程池的设计什么的.

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限量版女汉子

学习技术的路上要脚踏实地一步步来，从源码分析开始也不错

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别在我面前犯贱

最近在学Java Web开发，想深入了解下tomcat的原理，看看这篇文章学习一下吧.

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致命伤

看了标题就感觉难度不小啊...

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玻璃渣子

手撕tomcat是不是要看很多文档和代码？很费时间的一件事哈.

    有14位网友表示赞同！

墨城烟柳

期待文章能提供一些具体的例子和步骤，更容易理解

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呆檬

学习源码分析能提升开发效率吗？

    有10位网友表示赞同！

一个人的荒凉

感觉这种深入的学习方法对我的职业发展很有帮助呢。

    有7位网友表示赞同！

命里缺他

希望能把这些知识运用到实际项目中去，真真切切提高技能.

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ok绷遮不住我颓废的伤あ

希望这篇文章能够让我从源码层面更全面地了解tomcat！

    有9位网友表示赞同！