從Servlet入手帶你看架構(gòu)和框架設(shè)計(jì)的套路
以下代碼相信大家都很熟悉,大學(xué)時(shí)學(xué) Java Web 都寫過這樣的代碼。

從第一次接觸 Servlet 到之后的很長一段時(shí)間內(nèi),我都沒理解 Servlet 是個(gè)什么玩意?
為什么要有 Servlet ?
為什么要有 Servlet 容器?
啥又是 Web 容器、HTTP 服務(wù)器?
今兒咱們就來盤盤,并且從中來看看架構(gòu)和框架的設(shè)計(jì)套路。
看完之后可能對(duì)接口、抽象會(huì)有進(jìn)一步的認(rèn)識(shí)。
來,上車!

正文
首先瀏覽器發(fā)起 HTTP 請(qǐng)求,像早期的時(shí)候只會(huì)請(qǐng)求一些靜態(tài)資源,這時(shí)候需要一個(gè)服務(wù)器來處理 HTTP 請(qǐng)求,并且將相應(yīng)的靜態(tài)資源返回。
這個(gè)服務(wù)器叫 HTTP 服務(wù)器。
簡單點(diǎn)說就是解析請(qǐng)求,然后得知需要服務(wù)器上面哪個(gè)文件夾下哪個(gè)名字的靜態(tài)文件,找到返回即可。

而隨著互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展,交互越發(fā)得重要,單純的靜態(tài)文件滿足不了需求。
業(yè)務(wù)變得復(fù)雜,需要我們編寫代碼來處理諸多業(yè)務(wù)。
需要根據(jù) HTTP 請(qǐng)求調(diào)用不同的業(yè)務(wù)邏輯來響應(yīng),但是我們的業(yè)務(wù)代碼不能跟 HTTP 服務(wù)器耦合起來。
總不能在 HTTP 服務(wù)器的具體實(shí)現(xiàn)里面來做判斷到底需要調(diào)用哪個(gè)業(yè)務(wù)類吧?
這就把非業(yè)務(wù)和業(yè)務(wù)強(qiáng)相關(guān)了。
所以需要做一層抽象,將 HTTP 的解析和具體的業(yè)務(wù)隔離。

本質(zhì)上的需求就是根據(jù) HTTP 請(qǐng)求找到對(duì)應(yīng)的業(yè)務(wù)實(shí)現(xiàn)類然后執(zhí)行邏輯再返回。
而業(yè)務(wù)千千萬,所以需要規(guī)定一個(gè)接口,所以業(yè)務(wù)類都實(shí)現(xiàn)這個(gè)接口這樣才好對(duì)接。
這就是接口的含義,就像 USB。
這個(gè)接口就是 Servlet,當(dāng)然這是最狹義的解釋。
Servlet 其實(shí)是 Server Applet,全稱 Java Servlet,指的是用Java 編寫的服務(wù)端程序。
其實(shí)指代的是實(shí)現(xiàn) Servlet 接口的那些業(yè)務(wù)類。
這就是 Servlet 的由來。
而 Servlet 容器其實(shí)就是用來管理和加載這些 Servlet 類的,根據(jù) HTTP 請(qǐng)求找到對(duì)應(yīng)的 Servlet 類這就是 Servlet 容器要做的事情。
看到這是不是覺得還能再抽一層?因?yàn)檫@好像也和具體的業(yè)務(wù)實(shí)現(xiàn)沒關(guān)系?
是的,還能抽一層。
沒必要把 Servlet 容器做的事情和具體的業(yè)務(wù)耦合起來,業(yè)務(wù)反正照著 Servlet 接口實(shí)現(xiàn)就行,這樣 Servlet 容器就可以加載它和管理它。

把請(qǐng)求和哪個(gè) Servlet 對(duì)應(yīng)關(guān)系也抽象出來,就是 web.xml 了,咱們?cè)谂渲美锩娓嬖V Servlet 容器對(duì)應(yīng)關(guān)系即可。
我圖中的業(yè)務(wù)實(shí)現(xiàn)其實(shí)對(duì)應(yīng)的就是我們平常的?war 包,這就是業(yè)務(wù)和?Servlet?容器的解耦。
想必你也聽過 Servlet 規(guī)范,其實(shí) Servlet 接口和 Servlet 容器這一整套包括目錄命名啊啥的合起來就叫 Servlet 規(guī)范。
所有相關(guān)的中間件按照 Servlet 規(guī)范實(shí)現(xiàn),我們也按 Servlet 規(guī)范來實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)代碼,這樣我們就能在不同場景選擇不同的 Web 中間件。
反正規(guī)范的目的就是為了對(duì)接方便,減少對(duì)接成本。
至此 HTTP 服務(wù)器、Servlet 、Servlet 容器想必都清晰了。
而 Web 容器其實(shí)就是 HTTP 服務(wù)器 + Servlet 容器,因?yàn)閱螁?Servlet 容器沒有解析 HTTP 請(qǐng)求、通信等相關(guān)功能。
所以把 Tomcat、Jetty 等實(shí)現(xiàn)包含了 HTTP 服務(wù)器和 Servlet 容器的功能,稱之為 Web 容器。
從我們的分析一層一層的剝離,一層一層的抽象,相信你對(duì) Web 有了更進(jìn)一步的認(rèn)識(shí),我再畫個(gè) Tomcat 的分析圖,應(yīng)該就很清晰了。

從上面的一步步分析可以看出:其實(shí)架構(gòu)的設(shè)計(jì)就是一系列相關(guān)的抽象。
先是抽象出 HTTP 服務(wù),用來通信和解析協(xié)議。
再因?yàn)闃I(yè)務(wù)的復(fù)雜,為了不和 HTTP 服務(wù)耦合又抽象了一層 Servlet。
由 Servlet 加載和管理 Servlet ,來控制請(qǐng)求轉(zhuǎn)發(fā)到指定的 Servlet 實(shí)現(xiàn)類。
然后我們安心的開發(fā)業(yè)務(wù)即可。
因?yàn)槌橄笏造`活易擴(kuò)展,比如現(xiàn)在是 HTTP1.1 服務(wù),可以換成 HTTP 2。
現(xiàn)在用 Tomcat 來作為 Servlet 容器,也可以換成 Jetty。
現(xiàn)在用原生的實(shí)現(xiàn) Servlet 來做業(yè)務(wù),也可以換成 SpringMVC。
隨意變更,因?yàn)槎汲橄蟪鰜砹?,就很好替換,只要遵循約定的接口實(shí)現(xiàn)即可。
框架設(shè)計(jì)的一個(gè)套路
看完了架構(gòu)設(shè)計(jì)的套路,再說說框架套路。
接口和抽象類。
所有中間件設(shè)計(jì)必用的套路,當(dāng)然我們自己的代碼也會(huì)這樣用。
先定義一個(gè)接口來約定一些動(dòng)作,能做啥做啥。
然后再定義一個(gè)抽象類來實(shí)現(xiàn)這個(gè)接口,用來實(shí)現(xiàn)一些通用的邏輯,做到代碼的復(fù)用。
然后再搞一些常用的實(shí)現(xiàn)類繼承抽象類,方便開發(fā)者的使用。
剩下的就留給開發(fā)者自行擴(kuò)展即可。
然后抽象類都會(huì)使用模板方法,也就是定義執(zhí)行的流程,具體實(shí)現(xiàn)邏輯由子類自行實(shí)現(xiàn)。
這就是必用的套路。
接口約束、抽象類代碼復(fù)用、實(shí)現(xiàn)常用實(shí)現(xiàn)類方便使用、剩下的自行擴(kuò)展。
拿 Servlet 舉例,首先定義 Servlet 接口。
public?interface?Servlet?{
????void?init(ServletConfig?config)?throws?ServletException;
????ServletConfig?getServletConfig();
????void?service(ServletRequest?req,?ServletResponse?res)throws?ServletException,?IOException;
????String?getServletInfo();
????void?destroy();
}
然后搞了個(gè)通用抽象類 GenericServlet,不過這個(gè)抽象類邏輯比較簡單。
public?abstract?class?GenericServlet?implements?Servlet,?ServletConfig,
????????java.io.Serializable?{
??................省略一些.............
???@Override
????public?ServletConfig?getServletConfig()?{
????????return?config;
????}
????@Override
????public?ServletContext?getServletContext()?{
????????return?getServletConfig().getServletContext();
????}
????@Override
????public?void?init(ServletConfig?config)?throws?ServletException?{
????????this.config?=?config;
????????this.init();
????}
................省略一些.....................
}
然后搞了個(gè)常用的 HttpServlet 繼承了 GenericServlet。
public?abstract?class?HttpServlet?extends?GenericServlet?{
????private?static?final?long?serialVersionUID?=?1L;
????private?static?final?String?METHOD_DELETE?=?"DELETE";
????private?static?final?String?METHOD_HEAD?=?"HEAD";
????private?static?final?String?METHOD_GET?=?"GET";
??....................
}
套路就是這么個(gè)套路,之后面試官問你接口和抽象類的問題,相信你也能答出來了。
最后
套路大家應(yīng)該都 GET 到了。
想必大家都聽過“計(jì)算機(jī)科學(xué)中的每個(gè)問題都可以用一間接層解決”。
是的,基本上所有問題抽象一層都能解決。
如果一層不夠,那就兩層。
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