【愚公系列】2022年01月 Java教学课程 74-HTTP服务器（反射版）

愚公搬代码

发布于 2022-01-25 10:31:49

3860

发布于 2022-01-25 10:31:49

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一.http服务器

一.http服务器

1.准备工作

修改四个地方

HttpResponse -> 常量WEB_APP_PATH的值与当前模块一致

HttpServer -> main方法中端口改成80

HttpResponse -> 添加一个write方法，添加一个带参数的构造方法

HttpResponse -> 添加一个contentType成员变量，生成对应的set/get方法

示例代码

// 1.HttpResponse -> 常量WEB_APP_PATH的值与当前模块一致
public class HttpResponse {
  ...
  public static final String WEB_APP_PATH = "http-dynamic-server\\webapp";
  ...
}

// 2.HttpServer -> main方法中端口改成80
public class HttpServer {
  public static void main(String[] args) throws IOException {
    ...
    //2.让这个通道绑定一个端口
  	serverSocketChannel.bind(new InetSocketAddress(80));
    ...
  }
}  

// 3.HttpResponse -> 添加一个write方法，添加一个带参数的构造方法
public class HttpResponse {
  ...
  // 已经提供了selectionKey，所以之前的方法接收这个参数的可以去掉了，直接使用这个即可
  // HttpRequest也按照此方式进行优化，定义成员变量，在构造方法中赋值，其他方法直接使用即可
  private SelectionKey selectionKey;
  
  public HttpResponse(SelectionKey selectionKey) {
        this.selectionKey = selectionKey;
    }
  
  //给浏览器响应数据的方法 ---- 浏览器在请求动态资源时,响应数据的方法.
  //content:响应的内容
  public void write(String content){
  }
  ...
}

public class HttpServer {
  public static void main(String[] args) throws IOException {
    ...
    //响应数据  //修改后的构造方法中要传入参数
    HttpResponse httpResponse = new HttpResponse(selectionKey);
    ...
  }
}  

// 4.HttpResponse -> 添加一个contentType成员变量，生成对应的set/get方法
public class HttpResponse {
  ...
  private String contentType;//MIME类型
  
  public String getContentType() {
        return contentType;
    }
  public void setContentTpye(String contentType) {
        this.contentType = contentType;
        //添加到map集合中
        hm.put("Content-Type",contentType);
    }
  ...
}

2.浏览器请求动态资源

两个小问题

服务器如何判断浏览器请求的是静态资源还是动态资源?

我们可以规定：如果浏览器地址栏中的uri是以”/servlet”开始的，那么就表示请求动态资源

在一个项目中有很多类，很多方法。那么请求过来之后，执行哪个方法呢?

写一个UserServlet类，在类中写service方法

我们可以规定：如果请求动态资源，就创建这个类对象，并调用service方法，表示服务器处理了当前请求

实现步骤

解析http请求

处理浏览器请求

定义一个UserServlet 类，类中定义service方法，处理浏览器请求动态资源

解析完http请求之后，再判断uri是否以/servlet开头

响应

示例代码

public class UserServlet{
  public void service(){
        //模拟业务处理  ---- 就可以对这个手机号进行判断验证
        System.out.println("UserServlet处理了用户的请求...");
    }
}
public class HttpServer {
  public static void main(String[] args) throws IOException {
    	...
    	//响应数据
    	HttpResponse httpResponse = new HttpResponse(selectionKey);
        httpResponse.setHttpRequest(httpRequest);

        if(httpRequest.getRequestURI().startsWith("/servlet")){
          	//本次请求动态资源
          	//处理 
          	UserServlet userServlet = new UserServlet();
          	userServlet.service();
          	//响应
        	httpResponse.setContentTpye("text/html;charset=UTF-8");
        	httpResponse.write("ok,UserServlet处理了本次请求....");  
        }else{
          //本次请求静态资源
          httpResponse.sendStaticResource();
        }
    	...
  }
} 

public class HttpResponse {
  	...
	//给浏览器响应数据的方法 ---- 浏览器在请求动态资源时,响应数据的方法.
    //content:响应的内容
    public void write(String content){
        //准备响应行数据
        this.version = "HTTP/1.1";
        this.status = "200";
        this.desc = "ok";

        //把响应行拼接在一起
        String responseLine = this.version + " " + this.status + " " + this.desc + "\r\n";

        //准备响应头
        StringBuilder sb = new StringBuilder();
        Set<Map.Entry<String, String>> entries = hm.entrySet();
        for (Map.Entry<String, String> entry : entries) {
            //entry依次表示每一个键值对对象
            //键 --- 响应头的名称
            //值 --- 响应头的值
            sb.append(entry.getKey()).append(": ").append(entry.getValue()).append("\r\n");
        }

        //处理响应空行
        String emptyLine = "\r\n";

        //拼接响应行,响应头,响应空行
        String result = responseLine + sb.toString() + emptyLine;

        try {
            //给浏览器响应 响应行,响应头,响应空行
            ByteBuffer byteBuffer1 = ByteBuffer.wrap(result.getBytes());
            SocketChannel channel = (SocketChannel) selectionKey.channel();
            channel.write(byteBuffer1);

            //给浏览器响应 响应体
            ByteBuffer byteBuffer2 = ByteBuffer.wrap(content.getBytes());
            channel.write(byteBuffer2);

            //释放资源
            channel.close();

        } catch (IOException e) {
            System.out.println("响应数据失败....");
            e.printStackTrace();
        }

    }    
 	 ...
}

3.main方法和Servlet优化

main方法优化

需求将请求动态资源的代码抽取到一个单独的类单独的方法中，简化main中的代码
代码实现

public class DynamicResourceProcess {
  
    //执行指定动态资源的service方法
    //参数一
    //由于后期可能根据用户请求的uri做出相应的处理.
    //参数二
    //要给用户响应数据,那么就需要使用到httpResponse.
    public void process(HttpRequest httpRequest,HttpResponse httpResponse) {
        // 创建UserServlet对象,调用service方法,进行处理
        UserServlet userServlet = new UserServlet();
        userServlet.service();

        //给浏览器响应
        httpResponse.setContentTpye("text/html;charset=UTF-8");
        httpResponse.write("ok,UserServlet处理了本次请求....");
    }
}

public class HttpServer {
  public static void main(String[] args) throws IOException {
    	...
    	//响应数据
    	HttpResponse httpResponse = new HttpResponse(selectionKey);
        httpResponse.setHttpRequest(httpRequest);

        if(httpRequest.getRequestURI().startsWith("/servlet")){
          	//本次请求动态资源
       		DynamicResourceProcess drp = new DynamicResourceProcess();
            drp.process(httpRequest,httpResponse);
        }else{
          //本次请求静态资源
          httpResponse.sendStaticResource();
        }
    	...
  }
}

Servlet优化

需求将给浏览器响应的代码写到Servlet中
代码实现

public class UserServlet implements HttpServlet{

    //处理浏览器请求的方法
    //参数一
    //由于后期可能根据用户请求的uri做出相应的处理.
    //参数二
    //要给用户响应数据,那么就需要使用到httpResponse.
    public void service(HttpRequest httpRequest, HttpResponse httpResponse){
        //模拟业务处理  ---- 就可以对这个手机号进行判断验证
        System.out.println("UserServlet处理了用户的请求...");
        //给浏览器响应
        httpResponse.setContentTpye("text/html;charset=UTF-8");
        httpResponse.write("ok,UserServlet处理了本次请求....");
    }
}

public class DynamicResourceProcess {
  
    //执行指定动态资源的service方法
    //参数一
    //由于后期可能根据用户请求的uri做出相应的处理.
    //参数二
    //要给用户响应数据,那么就需要使用到httpResponse.
    public void process(HttpRequest httpRequest,HttpResponse httpResponse) {
        // 创建UserServlet对象,调用service方法,进行处理
        UserServlet userServlet = new UserServlet();
        userServlet.service(httpRequest,httpResponse);
    }
}

4.多个动态资源

多个动态资源针对每一个业务操作，我们都会去定义一个对应的Servlet来完成。就会在服务端产生很多个Servlet

实现步骤
- 定义一个接口HttpServlet，接口中定义service方法。
- 针对于每一种业务，都定义一个servlet类与之对应，该类实现HttpServlet接口
- 获取请求的uri，进行判断，调用不同的servlet类中的service方法
代码实现

// 1.定义一个接口HttpServlet，接口中定义service方法
public interface HttpServlet {

    //定义业务处理的方法
    public abstract void service(HttpRequest httpRequest, HttpResponse httpResponse);
}

// 2.针对于每一种业务，都定义一个servlet类与之对应，该类实现HttpServlet接口
public class UserServlet implements HttpServlet{
    //处理浏览器请求的方法
    //参数一
    //由于后期可能根据用户请求的uri做出相应的处理.
    //参数二
    //要给用户响应数据,那么就需要使用到httpResponse.
    public void service(HttpRequest httpRequest, HttpResponse httpResponse){
        //模拟业务处理  ---- 就可以对这个手机号进行判断验证
        System.out.println("UserServlet处理了用户的请求...");
        //给浏览器响应
        httpResponse.setContentTpye("text/html;charset=UTF-8");
        httpResponse.write("ok,UserServlet处理了本次请求....");
    }
}

public class LoginServlet implements HttpServlet{
    @Override
    public void service(HttpRequest httpRequest, HttpResponse httpResponse) {
       //处理
        System.out.println("LoginServlet处理了登录请求");
       //响应
        httpResponse.setContentTpye("text/html;charset=UTF-8");
        httpResponse.write("登录成功");
    }
}

public class RegisterServlet implements HttpServlet{
    @Override
    public void service(HttpRequest httpRequest, HttpResponse httpResponse) {
       //处理
        System.out.println("RegisterServlet处理了注册请求");
       //响应
        httpResponse.setContentTpye("text/html;charset=UTF-8");
        httpResponse.write("注册成功");
    }
}

public class SearchServlet implements HttpServlet{
    @Override
    public void service(HttpRequest httpRequest, HttpResponse httpResponse) {
       //处理
        System.out.println("SearchServlet处理了搜索商品请求");
       //响应
        httpResponse.setContentTpye("text/html;charset=UTF-8");
        httpResponse.write("响应了一些商品信息");
    }
}

// 3.获取请求的uri，进行判断，调用不同的servlet类中的service方法
public class DynamicResourceProcess {
  
    public void process(HttpRequest httpRequest,HttpResponse httpResponse){
          //获取请求的uri
          String requestURI = httpRequest.getRequestURI();
 
          //根据请求的uri进行判断
          if("/servlet/loginservlet".equals(requestURI)){
              //登录请求
              LoginServlet loginServlet = new LoginServlet();
              loginServlet.service(httpRequest,httpResponse);
          }else if("/servlet/registerservlet".equals(requestURI)){
              //注册请求
              RegisterServlet registerServlet = new RegisterServlet();
              registerServlet.service(httpRequest,httpResponse);
          }else if("/servlet/searchservlet".equals(requestURI)){
              //搜索商品请求
              SearchServlet searchServlet = new SearchServlet();
              searchServlet.service(httpRequest,httpResponse);
          }else{
              //表示默认处理方法
              //创建UserServlet对象,调用service方法,进行处理
              UserServlet userServlet = new UserServlet();
              userServlet.service(httpRequest,httpResponse);
          }
      }
}

5.通过反射和配置文件优化

优化步骤

把Servlet信息写到properties配置文件中

格式为：servlet-info=/servlet/UserServlet，全类名；/servlet/loginServlet，全类名

定义一个接口ServletConcurrentHashMap，接口中定义ConcurrentHashMap，该集合存储所有的servlet信息
定义一个接口ParseServletConfig，该接口中定义一个方法（parse）
定义ParseServletConfig的实现类，解析配置文件，并把配置文件中Servlet信息存到map集合中
在main方法的第一行，开启一条线程执行解析配置文件的代码
修改处理DynamicResourceProcess中的process方法

代码实现

// 1.把Servlet信息写到properties配置文件中
// 在webapp\config\servlet-info.properties文件中，写入如下内容
servlet-info=/servlet/loginservlet,com.itheima.myservlet.LoginServlet;/servlet/registerservlet,com.itheima.myservlet.RegisterServlet;/servlet/searchservlet,com.itheima.myservlet.SearchServlet;/servlet/lostpasswordservlet,com.itheima.myservlet.LostPasswordServlet

// 2.定义一个接口ServletConcurrentHashMap，接口中定义ConcurrentHashMap，该集合存储所有的servlet信息
public interface ServletConcurrentHashMap {
    //存储请求路径和对应的servlet的map集合
    //键: 请求的uri
    //值: 对应的Servlet对象
    public static final ConcurrentHashMap<String,  HttpServlet> map = new ConcurrentHashMap<>();
}

// 3.定义一个接口ParseServletConfig，该接口中定义一个方法（parse）
public interface ParseServletConfig {
    //解析数据的方法
    public abstract void parse();
}

// 4.定义ParseServletConfig的实现类，解析配置文件，并把配置文件中Servlet信息存到map集合中
public class PropertiesParseServletConfig implements ParseServletConfig {
    @Override
    public void parse() {

        try {
            //1.读取配置文件中的数据
            Properties properties = new Properties();
            FileReader fr = new FileReader("http-dynamic-server/webapp/config/servlet-info.properties");
            properties.load(fr);
            fr.close();

            //2.获取集合中servlet-info的属性值
            String properValue = (String) properties.get("servlet-info");
            // uri,全类名;uri,全类名

            //3.解析
            String[] split = properValue.split(";");
            for (String servletInfo : split) {
                String[] servletInfoArr = servletInfo.split(",");
                String uri = servletInfoArr[0];
                String servletName = servletInfoArr[1];

                //我们需要通过servletName(全类名)来创建他的对象
                Class clazz = Class.forName(servletName);
                HttpServlet httpServlet = (HttpServlet) clazz.newInstance();
                //4.将uri和httpServlet添加到map集合中
                ServletConcurrentHashMap.map.put(uri,httpServlet);
            }
        } catch (Exception e) {
            System.out.println("解析数据异常.....");
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

public class LoaderResourceRunnable implements  Runnable {
    @Override
    public void run() {
        //执行parse方法
        ParseServletConfig parseServletConfig = new PropertiesParseServletConfig();
        parseServletConfig.parse();
        
    }
}

// 5.在main方法的第一行，开启一条线程执行解析配置文件的代码
public class HttpServer {
    public static void main(String[] args) throws IOException {
        //开启一条线程去解析配置文件
        new Thread(new LoaderResourceRunnable()).start();
        ...
    }
}

// 6.修改处理DynamicResourceProcess中的process方法
public class DynamicResourceProcess {
  
    public void process(HttpRequest httpRequest,HttpResponse httpResponse){
          	//获取请求的uri
          	String requestURI = httpRequest.getRequestURI();
          	//根据请求的uri到map集合中直接找到对应的servlet的对象
        	HttpServlet httpServlet = ServletConcurrentHashMap.map.get(requestURI);
            //调用service方法对请求进行处理并响应
            httpServlet.service(httpRequest,httpResponse);
    }
}

7.Servlet忘记实现HttpServlet接口处理

出现情况

在写Servlet时，忘记了实现HttpServlet接口

导致结果

在反射创建对象后，强转成HttpServlet时，会报类型转换异常

解决方案

在反射创建对象后，强转成HttpServlet前，进行判断

如果有实现HttpServlet接口，就进行强转

否则抛出一个异常

代码实现

public class PropertiesParseServletConfig implements ParseServletConfig {
    @Override
    public void parse() {

        try {
            //1.读取配置文件中的数据
            Properties properties = new Properties();
            FileReader fr = new FileReader("http-dynamic-server/webapp/config/servlet-info.properties");
            properties.load(fr);
            fr.close();

            //2.获取集合中servlet-info的属性值
            String properValue = (String) properties.get("servlet-info");
            // uri,全类名;uri,全类名

            //3.解析
            String[] split = properValue.split(";");
            for (String servletInfo : split) {
                String[] servletInfoArr = servletInfo.split(",");
                String uri = servletInfoArr[0];
                String servletName = servletInfoArr[1];

                //我们需要通过servletName(全类名)来创建他的对象
                Class clazz = Class.forName(servletName);

                //获取该类所实现的所有的接口信息,得到的是一个数组
                Class[] interfaces = clazz.getInterfaces();

                //定义一个boolean类型的变量
                boolean flag =  false;
                //遍历数组
                for (Class clazzInfo : interfaces) {
                    //判断当前所遍历的接口的字节码对象是否和HttpServlet的字节码文件对象相同
                    if(clazzInfo == HttpServlet.class){

                        //如果相同,就需要更改flag值.结束循环
                        flag = true;
                        break;
                    }
                }

                if(flag){
                    //true就表示当前的类已经实现了HttpServlet接口
                    HttpServlet httpServlet = (HttpServlet) clazz.newInstance();
                    //4.将uri和httpServlet添加到map集合中
                    ServletConcurrentHashMap.map.put(uri,httpServlet);
                }else{
                    //false就表示当前的类还没有实现HttpServlet接口
                    throw new NotImplementsHttpServletException(clazz.getName() + "Not Implements HttpServlet");
                }
            }
        } catch (NotImplementsHttpServletException e) {
            e.printStackTrace();
        }catch (Exception e) {
            System.out.println("解析数据异常.....");
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

8.响应404

出现情况

客户端浏览器请求了一个服务器中不存在的动态资源

导致结果

服务器中代码出现异常，程序停止

解决方案

如果请求的动态资源不存在，服务器根据请求的uri找到对应的Servlet时为null，继续调用方法会出现异常

增加一个非空的判断，如果不为null，则继续处理请求，调用方法

如果为null，则响应404

代码实现

public class DynamicResourceProcess {
    //执行指定动态资源的service方法
    //参数一
    //由于后期可能根据用户请求的uri做出相应的处理.
    //参数二
    //要给用户响应数据,那么就需要使用到httpResponse.
    public void process(HttpRequest httpRequest,HttpResponse httpResponse){
        //获取请求的uri
        String requestURI = httpRequest.getRequestURI();
        //根据请求的uri到map集合中直接找到对应的servlet的对象
        HttpServlet httpServlet = ServletConcurrentHashMap.map.get(requestURI);
        if(httpServlet != null){
            //调用service方法对请求进行处理并响应
            httpServlet.service(httpRequest,httpResponse);
        }else{
            //浏览器请求的动态资源不存在
            //响应404
            response404(httpResponse);
        }
    }
    //浏览器请求动态资源不存在,响应404的方法
    private void response404(HttpResponse httpResponse) {
        try {
            //准备响应行
            String responseLine = "HTTP/1.1 404 NOT FOUND\r\n";
            //准备响应头
            String responseHeader = "Content-Type: text/html;charset=UTF-8\r\n";
            //准备响应空行
            String emptyLine = "\r\n";
            //拼接在一起
            String result = responseLine + responseHeader + emptyLine;

            //把响应行,响应头,响应空行去响应给浏览器
            SelectionKey selectionKey = httpResponse.getSelectionKey();
            SocketChannel channel = (SocketChannel) selectionKey.channel();

            ByteBuffer byteBuffer1 = ByteBuffer.wrap(result.getBytes());
            channel.write(byteBuffer1);

            //给浏览器 响应 响应体内容
            ByteBuffer byteBuffer2 = ByteBuffer.wrap("404 NOT FOUND....".getBytes());
            channel.write(byteBuffer2);

            //释放资源
            channel.close();
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

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原始发表：2022-01-24 ，如有侵权请联系 cloudcommunity@tencent.com 删除

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