HTTP 请求与响应的封装 - HttpServletRequest 和 HttpServletResponse-MiniTomcat系列课程准备

在 MiniTomcat 的开发过程中，我们需要将请求数据从低级的 Socket 输入输出流中抽象出来，以简化后续处理和响应的构建。通过创建 HttpServletRequest 和 HttpServletResponse 接口，我们可以为开发者提供更易用的请求和响应操作接口，类似于标准的 Servlet API。

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1. HttpServletRequest 接口设计

HttpServletRequest 是对客户端请求的抽象封装，主要包含请求方法、URL、头信息、参数等。

1.1 主要属性

• 请求方法（如 GET、POST）

• 请求路径（如 /index.html）

• 请求头（如 User-Agent、Accept 等）

• 请求参数（GET 参数和 POST 参数）

• Cookie 和 Session：用于跟踪用户状态（后续会进一步实现）

1.2 主要方法

方法	说明
getMethod()	返回请求方法（如 GET）
getRequestURI()	返回请求的 URI
getHeader(String name)	获取指定名称的请求头的值
getParameter(String name)	获取指定名称的请求参数的值
getCookies()	获取请求中的 Cookie 列表

1.3 HttpServletRequest 示例代码

public class HttpServletRequest {
    private String method;
    private String requestURI;
    private Map<String, String> headers = new HashMap<>();
    private Map<String, String> parameters = new HashMap<>();
    private List<Cookie> cookies = new ArrayList<>();

    // 构造函数，根据请求数据初始化各个属性
    public HttpServletRequest(InputStream inputStream) {
        parseRequest(inputStream);
    }

    private void parseRequest(InputStream inputStream) {
        // 解析请求行、请求头和参数逻辑
    }

    public String getMethod() { return method; }
    public String getRequestURI() { return requestURI; }
    public String getHeader(String name) { return headers.get(name); }
    public String getParameter(String name) { return parameters.get(name); }
    public List<Cookie> getCookies() { return cookies; }
}

2. HttpServletResponse 接口设计

HttpServletResponse 用于封装服务器端的响应数据，包括响应状态、头部和内容。

2.1 主要属性

• 状态码（如 200、404、500）

• 响应头（如 Content-Type、Set-Cookie 等）

• 响应体（通常是 HTML、JSON 或文件内容）

2.2 主要方法

方法	说明
setStatus(int statusCode)	设置响应的状态码
setHeader(String name, String value)	设置响应头
getWriter()	获取 PrintWriter 对象，用于写入响应体内容
addCookie(Cookie cookie)	设置 Cookie，用于保持会话状态

2.3 HttpServletResponse 示例代码

public class HttpServletResponse {
    private int statusCode = 200;
    private Map<String, String> headers = new HashMap<>();
    private StringBuilder body = new StringBuilder();

    public void setStatus(int statusCode) { this.statusCode = statusCode; }
    public void setHeader(String name, String value) { headers.put(name, value); }
    public PrintWriter getWriter() {
        return new PrintWriter(new StringWriter(body));
    }

    // 生成完整的 HTTP 响应数据
    public void sendResponse(OutputStream outputStream) throws IOException {
        PrintWriter writer = new PrintWriter(outputStream, true);
        writer.println("HTTP/1.1 " + statusCode + " OK");
        headers.forEach((key, value) -> writer.println(key + ": " + value));
        writer.println();
        writer.println(body.toString());
        writer.flush();
    }
}

3. 示例：将 HttpServletRequest 和 HttpServletResponse 应用于服务端

在服务器中，当接收到请求时，我们可以创建 HttpServletRequest 和 HttpServletResponse 实例进行处理，便于抽象底层的流操作。

Socket clientSocket = serverSocket.accept();

// 创建 HttpServletRequest 和 HttpServletResponse
HttpServletRequest request = new HttpServletRequest(clientSocket.getInputStream());
HttpServletResponse response = new HttpServletResponse();

// 设置响应头和内容
response.setStatus(200);
response.setHeader("Content-Type", "text/html");
PrintWriter writer = response.getWriter();
writer.println("<h1>Hello, World!</h1>");

// 发送响应
response.sendResponse(clientSocket.getOutputStream());
clientSocket.close();

4. 实践任务 📝

1. 实现 HttpServletRequest 的构造方法：解析请求的输入流，提取请求行、请求头和参数。

2. 实现 HttpServletResponse 的 sendResponse 方法：构建 HTTP 响应字符串，并通过输出流发送。

3. 编写测试代码：模拟客户端请求，验证 HttpServletRequest 和 HttpServletResponse 是否能够正确封装请求与生成响应。

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通过实现 HttpServletRequest 和 HttpServletResponse，我们将为 MiniTomcat 提供更加标准化和易用的接口，为后续实现 Servlet 容器和业务处理逻辑提供基础支持。