前往小程序,Get更优阅读体验!
立即前往
首页
学习
活动
专区
工具
TVP
发布
社区首页 >专栏 >【BIO】基于BIO实现简单动态HTTP服务器

【BIO】基于BIO实现简单动态HTTP服务器

作者头像
喜欢天文的pony站长
发布2020-07-08 15:50:35
7570
发布2020-07-08 15:50:35
举报
文章被收录于专栏:RabbitMQ实战RabbitMQ实战
  • 需求
    • 支持浏览器客户端接入
    • 根据请求的资源路径响应正确的结果
    • 支持访问静态资源
    • 支持访问动态资源
    • 当资源不存在时响应404提示
    • 当发生异常时提示500错误
    • 为保证服务器安全稳定,服务器端不可无限开启新线程
  • 思路
    • 启动ServerSocket,监听指定端口
    • 等待客户端接入,将接入的客户端交给线程池去处理,主线程继续监听客户端接入
    • 静态资源:从指定的静态资源路径去查找文件,将文件转换为字节,写入输出流
    • 动态资源:从类路径下查找响应的Servlet,调用Servlet的service处理程序,将返回值写入输出流
    • 当请求的资源不存在,将404.html文件写入输出流
    • 当发生异常,将500.html文件写入输出流

在实现HTTP服务器之前,我们需要先来了解一下HTTP的报文结构。

# HTTP报文结构

  • 可参考
    • https://developer.mozilla.org/zh-CN/docs/Web/HTTP/Messages
  • Request与Response的报文结构
  • Request的报文结构
  • 所以按照约定的报文格式进行消息的解析与发送即可~

# 资源准备

  • 静态资源
  • 动态资源,Servlet
    • Servlet规范
代码语言:javascript
复制
/**
 * Servlet规范接口
 *
 * @author futao
 * @date 2020/7/6
 */
public interface Servlet {
    /**
     * 业务处理程序
     *
     * @return 响应
     */
    Object service();
}
  • Servlet服务端小程序
代码语言:javascript
复制
/**
 * 返回字符串
 *
 * @author futao
 * @date 2020/7/6
 */
public class HelloServlet implements Servlet {
    @Override
    public Object service() {
        return "greet from dynamic server...";
    }
}

--------------------------------------------------------
--------------------------------------------------------

/**
 * 返回list集合
 *
 * @author futao
 * @date 2020/7/6
 */
public class UserListServlet implements Servlet {
    @Override
    public Object service() {

        ArrayList<User> users = new ArrayList<>();
        for (int i = 0; i < 10; i++) {
            users.add(
                    User.builder()
                            .name("喜欢天文的pony站长")
                            .age(i)
                            .address("浙江杭州")
                            .build()
            );
        }
        return users;
    }


    @Getter
    @Setter
    @Builder
    static class User {
        private String name;
        private int age;
        private String address;
    }
}

--------------------------------------------------------
--------------------------------------------------------

/**
 * 返回当前时间
 *
 * @author futao
 * @date 2020/7/6
 */
public class CurTimeServlet implements Servlet {

    private static final DateTimeFormatter DATE_TIME_FORMATTER = DateTimeFormatter.ofPattern("yyyy-MM-dd HH:mm:ss");

    @Override
    public Object service() {
        return "当前时间为: " + DATE_TIME_FORMATTER.format(LocalDateTime.now(ZoneOffset.ofHours(8)));
    }
}

--------------------------------------------------------
--------------------------------------------------------

/**
 * 模拟异常的Servlet
 *
 * @author futao
 * @date 2020/7/6
 */
public class ExceptionServlet implements Servlet {
    @Override
    public Object service() {
        throw new RuntimeException("发生了异常");
    }
}

# 服务器代码编写

  • 核心代码:
代码语言:javascript
复制

/**
 * 基于BIO实现的静态 and 动态服务器
 *
 * @author futao
 * @date 2020/7/6
 */
public class BIODynamicServer {

    private static final Logger logger = LoggerFactory.getLogger(BIODynamicServer.class);

    /**
     * 用于处理客户端接入的线程池
     */
    private static final ExecutorService THREAD_POOL = Executors.newFixedThreadPool(10);

    /**
     * 静态资源路径
     */
    private static final String STATIC_RESOURCE_PATH = System.getProperty("user.dir") + "/practice/src/main/resources/pages/";

    /**
     * Servlet的类路径
     */
    private static final String DYNAMIC_RESOURCE_CLASS_PATH = "com.futao.practice.chatroom.bio.v6server.servlet.";

    /**
     * Servlet后缀
     */
    private static final String SERVLET_SUFFIX = "Servlet";

    /**
     * Servlet缓存
     */
    private static final Map<String, Servlet> SERVLET_MAP = new HashMap<>();

    /**
     * 默认页面
     */
    private static final String DEFAULT_PAGE = STATIC_RESOURCE_PATH + "index.html";

    /**
     * 响应的基础信息
     */
    public static final String BASIC_RESPONSE = "HTTP/1.1 200 OK\r\n" +
            "Content-Type: text/html;charset=utf-8\r\n" +
            "Vary: Accept-Encoding\r\n";

    /**
     * 回车换行符
     */
    private static final String carriageReturn = "\r\n";


    public void start() {
        ServerSocket serverSocket = null;
        try {
            serverSocket = new ServerSocket(Constants.SERVER_PORT);
            logger.debug("========== 基于BIO实现的服务器,开始提供服务 ==========");
            while (true) {
                Socket socket = serverSocket.accept();
                THREAD_POOL.execute(() -> {
                    try {
                        InputStream inputStream = socket.getInputStream();
                        OutputStream outputStream = socket.getOutputStream();

                        byte[] bytes = new byte[1024];
                        int curByteLength = inputStream.read(bytes);
                        byte[] dest = new byte[curByteLength];
                        System.arraycopy(bytes, 0, dest, 0, curByteLength);
                        //请求报文
                        String request = new String(dest);
                        logger.info("接收到客户端的数据:\n{}\n{}", request, StringUtils.repeat("=", 50));
                        // 解析请求地址
                        String requestUri = BIODynamicServer.getRequestUri(request);
                        // 静态资源处理器
                        boolean staticHandler = staticHandler(requestUri, outputStream);
                        if (!staticHandler) {
                            //动态资源处理器
                            if (!dynamicHandler(requestUri, outputStream)) {
                                //动态资源不存在,响应404
                                logger.debug("资源[{}]不存在,响应404", requestUri);
                                staticHandler("404.html", outputStream);
                            }
                        }
                    } catch (IOException e) {
                        e.printStackTrace();
                    }
                });
            }
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}
  • 解析请求地址
代码语言:javascript
复制
    /**
     * 获取请求的资源地址
     *
     * @param request
     * @return
     */
    private static String getRequestUri(String request) {
        //GET /index.html HTTP/1.1
        int firstBlank = request.indexOf(" ");
        String excludeMethod = request.substring(firstBlank + 2);
        return excludeMethod.substring(0, excludeMethod.indexOf(" "));
    }
  • 处理静态资源
代码语言:javascript
复制
    /**
     * 静态资源处理器
     *
     * @return
     */
    public boolean staticHandler(String page, OutputStream outputStream) throws IOException {
        //资源的绝对路径
        String filePath = BIODynamicServer.STATIC_RESOURCE_PATH + page;
        boolean fileExist = false;
        File file = new File(filePath);
        if (file.exists() && file.isFile()) {
            logger.debug("静态资源[{}]存在", page);
            fileExist = true;
            //读取文件内容
            byte[] bytes = Files.readAllBytes(Paths.get(filePath));
            //写入响应
            BIODynamicServer.writeResponse(outputStream, bytes);
        }
        return fileExist;
    }
  • 处理动态资源
代码语言:javascript
复制
/**
     * 动态资源处理器
     *
     * @param requestUri   请求资源名
     * @param outputStream 输出流
     * @return
     * @throws IOException
     */
    private boolean dynamicHandler(String requestUri, OutputStream outputStream) throws IOException {
        //Servlet是否存在
        boolean servletExist = false;
        //Servlet
        Servlet servletInstance = null;
        //从缓存中取
        Servlet servlet = SERVLET_MAP.get(requestUri);
        if (servlet == null) {
            //缓存中不存在
            try {
                //反射获取Class
                Class<Servlet> aClass = (Class<Servlet>) Class.forName(BIODynamicServer.DYNAMIC_RESOURCE_CLASS_PATH + requestUri + BIODynamicServer.SERVLET_SUFFIX);
                //创建Servlet对象
                servletInstance = aClass.newInstance();
                //缓存
                SERVLET_MAP.put(requestUri, servletInstance);
                servletExist = true;
                logger.debug("动态资源[{}]存在", requestUri);
            } catch (ClassNotFoundException | IllegalAccessException | InstantiationException e) {
                return false;
            }
        } else {
            //缓存中存在
            servletInstance = servlet;
            servletExist = true;
            logger.debug("动态资源[{}]存在", requestUri);
        }
        //执行业务逻辑
        try {
            Object result = servletInstance.service();
            String resp = JSON.toJSONString(result, SerializerFeature.PrettyFormat);
            //结果写入输出流
            BIODynamicServer.writeResponse(outputStream, resp.getBytes(Constants.CHARSET));
        } catch (Exception e) {
            //响应500
            staticHandler("500.html", outputStream);
        }
        return servletExist;
    }
  • 将结果写入输出流
代码语言:javascript
复制
    /**
     * 写入响应
     *
     * @param outputStream 输出流
     * @param content      内容
     * @throws IOException
     */
    private static void writeResponse(OutputStream outputStream, byte[] content) throws IOException {
        //写入基础响应头
        outputStream.write(BASIC_RESPONSE.getBytes(Constants.CHARSET));
        //写入服务器信息
        outputStream.write(("Server: futaoServer/1.1" + BIODynamicServer.carriageReturn).getBytes(Constants.CHARSET));
        //写入传输的正文内容大小
        outputStream.write(("content-length: " + content.length + BIODynamicServer.carriageReturn).getBytes(Constants.CHARSET));
        //响应头与响应体之间需要空一行
        outputStream.write(BIODynamicServer.carriageReturn.getBytes(Constants.CHARSET));
        //写入响应正文
        outputStream.write(content);
        outputStream.flush();
    }
  • 测试
    • index.html
    • 静态资源

image.png

  • 动态资源

g1.gif

  • 异常情况

# 源代码

  • 源代码都给你了你还不看看?
  • https://github.com/FutaoSmile/learn-IO/tree/master/practice/src/main/java/com/futao/practice/chatroom/bio/v6server

# 系列文章

欢迎在评论区留下你看文章时的思考,及时说出,有助于加深记忆和理解,还能和像你一样也喜欢这个话题的读者相遇~

本文参与 腾讯云自媒体分享计划,分享自微信公众号。
原始发表:2020-07-07,如有侵权请联系 cloudcommunity@tencent.com 删除

本文分享自 喜欢天文 微信公众号,前往查看

如有侵权,请联系 cloudcommunity@tencent.com 删除。

本文参与 腾讯云自媒体分享计划  ,欢迎热爱写作的你一起参与!

评论
登录后参与评论
0 条评论
热度
最新
推荐阅读
目录
  • # HTTP报文结构
  • # 资源准备
  • # 服务器代码编写
  • # 源代码
  • # 系列文章
相关产品与服务
主机安全
主机安全(Cloud Workload Protection,CWP)基于腾讯安全积累的海量威胁数据,利用机器学习为用户提供资产管理、木马文件查杀、黑客入侵防御、漏洞风险预警及安全基线等安全防护服务,帮助企业构建服务器安全防护体系。现支持用户非腾讯云服务器统一进行安全防护,轻松共享腾讯云端安全情报,让私有数据中心拥有云上同等级别的安全体验。
领券
问题归档专栏文章快讯文章归档关键词归档开发者手册归档开发者手册 Section 归档