http服務器
- 摘要
- 一、什么是http服務器
- 二、如何自己簡單實作一個http服務器
- 三、自己實作的http服務器
- 四、Http服務器實作（Java）
- 五、總結
摘要
web開發一直是行業熱門技術，而要做web程式就離不開http服務器，現在主流的http服務器用的最廣的如tomcat，apache，還有商用版本的各式各樣的http服務器，而再行業類各種微服務，各種web開發技術層出不窮，都是基于這些服務器上的架構上的使用，并沒有從本質上提高服務器運行的效率，筆者在研究http服務的程序中，就花了一早上來寫了這樣一個http服務器展示http服務器作業的流程，
一、什么是http服務器
HTTP服務器一般指網站服務器，是指駐留于因特網上某種型別計算機的程式，可以處理瀏覽器等Web客戶端的請求并回傳相應回應，也可以放置網站檔案，讓全世界瀏覽；可以放置資料檔案，讓全世界下載，1目前最主流的三個Web服務器有Tomcat、Apache、 Nginx
http服務器用來干什么：
如下圖所示，網路通過一個如tomcat一樣的http服務器來獲取一臺計算機上的資源，計算機上的資源可以是計算機能提供的任何服務（包括檔案，存盤，計算能力等等），
下圖是tomcat中一個http請求的傳遞程序你，該圖在tomcat官網可以找到，
一個請求到回應主要經過了tomcat的Engine->Host->Pipeline->執行servece方法回應http請求，
二、如何自己簡單實作一個http服務器
一個簡單的實作思路如下，最簡單的程序通俗的說就是，請求進來，請求處理器將回應的結果生產出來，再有服務器發出回應，思路上一定是很簡單的，實作一個良好可靠的http服務器確實一件很難的事，有很多復制的問題需要解決，如下：
- 什么樣的請求能進來或者說是有效的?(第一層請求攔截)
- 請求的決議和回應結果的生成?(需要精通http協議)
- io模型如何選擇，怎樣充分利用發揮服務器性能？（涉及多執行緒，復雜的io模型）
- 可插拔要怎么實作？如tomcat可以通過一個servlet讓開發人員進行處理，
- …等等，實作一個http服務器絕對是一件很困難的事，所有網路應用層都是基于這個向上設計的，
三、自己實作的http服務器
說干就干，今早花了一個小時寫了一個簡單的demo來展示，先看下做出來的效果是什么樣的，
現在我專案配置的檔案夾下放兩張圖片
通過瀏覽器加檔案名的方式來訪問試試結果：
兩張圖片現在就可以通過網路來瀏覽了，怎么樣，很神奇對吧，接下來就看下代碼是怎么實作的？
四、Http服務器實作（Java）
HttpServer類：具體的server實作，并且將決議方法也在該類下：
import java.io.*;
import java.net.ServerSocket;
import java.net.Socket;
import java.nio.ByteBuffer;
import java.nio.channels.FileChannel;
import java.util.Properties;
/**
* Copyright(c)lbhbinhao@163.com
* @author liubinhao
* @date 2021/1/1
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*/
public class HttpServer {
public static final String RESOURCE_PATH = "D:/image";
public static void main(String[] args) throws IOException {
ServerSocket server = new ServerSocket(80);
while (true){
Socket client = server.accept();
InputStream inputStream = client.getInputStream();
String s = handleNewClientMessage(inputStream);
Request request = Request.parse(s);
System.out.println(request);
//假設請求的都是檔案
String uri = request.getUri();
File file = new File(RESOURCE_PATH + uri);
FileInputStream fileInputStream = new FileInputStream(file);
FileChannel channel = fileInputStream.getChannel();
ByteBuffer buffer = ByteBuffer.allocate((int) file.length());
channel.read(buffer);
buffer.rewind();
Response response = new Response();
response.setTopRow("HTTP/1.1 200 OK");
response.getHeaders().put("Content-Type",readProperties(getType(request.getUri())));
response.getHeaders().put("Content-Length",String.valueOf(file.length()));
response.getHeaders().put("Server","httpserver-lbh");
response.setBody(buffer.array());
response.setOutputStream(client.getOutputStream());
response.setClient(client);
System.out.println(response);
System.out.println(client.isClosed());
//回應客戶端
response.service();
inputStream.close();
client.close();
}
}
private static String handleNewClientMessage(InputStream inputStream) throws IOException {
byte[] bytes = new byte[1024];
int read = inputStream.read(bytes);
StringBuilder buffer = new StringBuilder();
if (read != -1) {
for (byte b:bytes) {
buffer.append((char)b);
}
}
return buffer.toString();
}
/**
* 我個人放mimetype檔案型別的檔案，需要單獨修改
*/
private static final String MIME_PROPERTIES_LOCATION =
"D:\\individual\\springcloudDemo\\src\\main\\java\\contentype.properties";
public static String readProperties(String key) {
System.out.println(System.getProperty("user.dir"));
Properties prop = new Properties();
try {prop.load(new FileInputStream(MIME_PROPERTIES_LOCATION));
return prop.get(key).toString();
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
}
return null;
}
public static String getType(String uri) {
System.out.println("uri:" + uri);
String stringDot = ".";
String dot = "\\.";
String[] fileName;
if (uri.contains(stringDot)) {
fileName = uri.split(dot);
return fileName[fileName.length - 1];
}
return null;
}
}
Request類，請求進來的形式：
import java.util.Arrays;
import java.util.HashMap;
import java.util.Map;
/**
* Copyright(c)lbhbinhao@163.com
* @author liubinhao
* @date 2021/1/1
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*/
public class Request {
private String method;
private String uri;
private String version;
private byte[] body;
private Map<String, String> headers;
public String getMethod() {
return method;
}
public String getUri() {
return uri;
}
public String getVersion() {
return version;
}
public byte[] getBody() {
return body;
}
public Map<String, String> getHeaders() {
return headers;
}
public void setMethod(String method) {
this.method = method;
}
public void setUri(String uri) {
this.uri = uri;
}
public void setVersion(String version) {
this.version = version;
}
public void setHeaders(Map<String, String> headers) {
this.headers = headers;
}
public void setBody(byte[] body) {
this.body = body;
}
@Override
public String toString() {
return "Request{" +
"method='" + method + '\'' +
", uri='" + uri + '\'' +
", version='" + version + '\'' +
", body=" + Arrays.toString(body) +
", headers=" + headers +
'}';
}
private static final String CONTENT_SEPARATE_SIGN = "\r\n\r\n";
private static final String LINE_SEPARATE_SIGN = "\r\n";
private static final String SPACE_SEPARATE_SIGN = "\\s+";
private static final String KV_SEPARATE_SIGN = ":";
//**********************************決議請求*************************************
private static void parseTopReq(Request req, String[] topReq){
req.setMethod (topReq[0]);
req.setUri (topReq[1]);
req.setVersion(topReq[2]);
}
private static void parseHeaders(Request req, String[] headerStr){
HashMap<String, String> headers = new HashMap<>(12);
for (String s : headerStr) {
String[] keyValue = s.split(KV_SEPARATE_SIGN);
headers.put(keyValue[0], keyValue[1]);
}
req.setHeaders(headers);
}
public static Request parse(String reqStr) {
Request req = new Request();
String[] httpInfo = reqStr.split(CONTENT_SEPARATE_SIGN);
if (httpInfo.length==0){
return null;
}
if (httpInfo.length > 1){
req.setBody(httpInfo[1].getBytes());
}
String[] content = httpInfo[0].split(LINE_SEPARATE_SIGN);
// http first row of a http request
String[] firstRow = content[0].split(SPACE_SEPARATE_SIGN);
// http / get demo_path.type
parseTopReq(req, firstRow);
parseHeaders(req, Arrays.copyOfRange(content,1,content.length));
return req;
}
}
Response類，具體回應的結果：
import java.io.IOException;
import java.io.OutputStream;
import java.net.Socket;
import java.util.HashMap;
import java.util.Map;
/**
* Copyright..@lbhbinhao@163.com
* Author:liubinhao
* Date:2020/12/28
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*/
public class Response{
private String topRow;
private Map<String, String> headers = new HashMap<>(12);
private byte[] body;
private int responseCode;
private OutputStream outputStream;
public String getTopRow() {
return topRow;
}
public void setTopRow(String topRow) {
this.topRow = topRow;
}
public Map<String, String> getHeaders() {
return headers;
}
public void setHeaders(Map<String, String> headers) {
this.headers = headers;
}
public byte[] getBody() {
return body;
}
public void setBody(byte[] body) {
this.body = body;
}
public OutputStream getOutputStream() {
return outputStream;
}
public void setOutputStream(OutputStream outputStream) {
this.outputStream = outputStream;
}
public int getResponseCode() {
return responseCode;
}
public void setResponseCode(int responseCode) {
this.responseCode = responseCode;
}
public static final byte[] LINE_SEPARATE_SIGN_BYTES = "\r\n".getBytes();
public static final byte[] KV_SEPARATE_SIGN_BYTES = ":".getBytes();
private Socket client;
public Socket getClient() {
return client;
}
public void setClient(Socket client) {
this.client = client;
}
// 如果頭資料里不包含Content-Length: x 型別為Transfer-Encoding:
// chunked 說明回應資料的長度不固定，結束符已"\r\n0\r\n"這5個位元組為結束符
public void service() throws IOException {
outputStream.write(this.getTopRow().getBytes());
outputStream.write(LINE_SEPARATE_SIGN_BYTES);
for (Map.Entry<String, String> entry : this.getHeaders().entrySet()){
outputStream.write(entry.getKey().getBytes());
outputStream.write(KV_SEPARATE_SIGN_BYTES);
outputStream.write(entry.getValue().getBytes());
outputStream.write(LINE_SEPARATE_SIGN_BYTES);
}
outputStream.write(LINE_SEPARATE_SIGN_BYTES);
outputStream.write(this.getBody());
outputStream.flush();
}
@Override
public String toString() {
return "Response{" +
"topRow='" + topRow + '\'' +
", headers=" + headers +
// ", body=" + Arrays.toString(body) +
", responseCode=" + responseCode +
", client=" + client +
'}';
}
}
mimetype檔案，用來判斷請求的型別，由于檔案太大，只復制一部分，格式都一樣：
contentype.properties
#mdb=application/x-mdb
mfp=application/x-shockwave-flash
mht=message/rfc822
mhtml=message/rfc822
mi=application/x-mi
mid=audio/mid
midi=audio/mid
mil=application/x-mil
mml=text/xml
mnd=audio/x-musicnet-download
mns=audio/x-musicnet-stream
mocha=application/x-javascript
movie=video/x-sgi-movie
mp1=audio/mp1
mp2=audio/mp2
mp2v=video/mpeg
mp3=audio/mp3
mp4=video/mp4
mpa=video/x-mpg
mpd=application/vnd
#ms-project
mpe=video/x-mpeg
mpeg=video/mpg
mpg=video/mpg
mpga=audio/rn-mpeg
mpp=application/vnd
#ms-project
mps=video/x-mpeg
mpt=application/vnd
五、總結
實作一個http服務什么是核心呢，就在名字里，就是http協議，http協議本質上就是一個基于文本決議表示特定的語意規則，只要讀懂了這些規則就能夠理解一個http服務器，
但是要開發一個http服務器這個是遠遠不夠的，還需要高超的編程技藝，個人上述只是一個小demo，看上去好些很簡單的樣子，在個人github上有一個更加完整的實作，基于nio和多執行緒，效率更高，實作的更加完善，并且支持斷點續傳的方式，github地址：https://github.com/haobinliu/app-server/tree/server-x-test/server-x/src/com/lbh
歡迎一鍵三連
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