简单实现 http Server (版本1、2)

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版本1

代码实现：

public class HttpServerV1 {
    /* * http 底层要基于 tcp 来实现 * 需要按照 tcp 的基本格式来进行开发 * */
    private ServerSocket serverSocket = null;

    public HttpServerV1(int port) throws IOException {
        serverSocket = new ServerSocket(port);
    }

    public void start() throws IOException {
        System.out.println("服务器启动...");
        ExecutorService executorService = Executors.newCachedThreadPool();
        while (true){
            // 1.获取连接
            Socket clientSocket = serverSocket.accept();
            // 2.处理连接 (使用短连接方式)
            executorService.execute(new Runnable() {
                @Override
                public void run() {
                    process(clientSocket);
                }
            });
        }
    }

    private void process(Socket clientSocket) {
        // 由于 http 是一个文本协议，仍然使用字符流来处理
        try (BufferedReader bufferedReader = new BufferedReader(new InputStreamReader(clientSocket.getInputStream()));
             BufferedWriter bufferedWriter = new BufferedWriter(new OutputStreamWriter(clientSocket.getOutputStream()))){
            // 下面的操作要按照 http 协议的格式来进行操作

            // 1.读取请求并解析
            // a)解析首行 三个部分按照空格切分
            String fistLine = bufferedReader.readLine();
            String[] fistLineTokens = fistLine.split(" ");
            String method = fistLineTokens[0];
            String url = fistLineTokens[1];
            String version = fistLineTokens[2];
            // b)解析 header 按行读取 按照冒号空格分割键值对
            Map<String,String> headers = new HashMap<>();
            String line = " ";
            while ((line = bufferedReader.readLine()) != null && line.length() != 0){
                String[] headerTokens = line.split(": ");
                headers.put(headerTokens[0],headerTokens[1]);
            }
            // c)解析 body (暂时不考虑)
            // 打印日志
            System.out.printf("%s %s %s\n",method,url,version);
            for (Map.Entry<String,String> entry : headers.entrySet()) {
                System.out.println(entry.getKey() + ": " + entry.getValue() + "\n");
            }
            System.out.println();

            // 2.根据请求计算响应
            // 不管是什么请求，都返回一个 hello 这样的 html
            String resp = "<h1>hello</h1>";
            // 3.把响应写回客户端
            bufferedWriter.write(version + "200 OK\n");
            bufferedWriter.write("Content-Type: text/html\n");
            bufferedWriter.write("Content-Length: " + resp.getBytes().length + "\n"); //此处的长度是以为字节为单位的
            bufferedWriter.write("\n");
            bufferedWriter.write(resp); // body
            //刷新缓冲区, 此处的flash 没有，问题也不大,
            // 紧接着 bufferedWriter 对象就要关闭了 close 时，就会自动触发刷新操作
            bufferedWriter.flush();

        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        } finally {
            try {
                clientSocket.close();
            } catch (IOException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }
    }
}

测试：

public static void main(String[] args) throws IOException {
    HttpServerV1 serverV1 = new HttpServerV1(6060);
    serverV1.start();
}

使用 fiddler 查看：

浏览器访问咱们自己的服务器时，就会构造一个 http 请求

服务器收到请求后，就返回一个响应：

把代码改一下：让不同的需求，来看到不同的响应

修改部分代码：

String resp = null;
if(url.equals("/OK")){
	bufferedWriter.write(version + "200 OK\n");
	resp = "<h1>hello</h1>";
}
else if(url.equals("/notfound")){
	bufferedWriter.write(version + "404 Not Found\n");
	resp = "<h1>not found</h1>";
}
// 重定向情况
else if(url.equals("/seeother")){
    bufferedWriter.write(version + " 303 See Other\n");
    bufferedWriter.write("Location: http://www.sogou.com\n");
    resp = "";
}
else{
	bufferedWriter.write(version + "200 OK\n");
	resp = "<h1>default</h1>";
}

运行程序，连接服务器：

default：

重定向：

版本2

1.整理代码格式，让代码更规范
2.解析 URL 中包含的参数(键值对)，能够方便的处理用户传过来的参数
3.演示 Cookie 的工作流程

request 类：

/* * 专门表示 Http 请求 * 表示一个 http 请求，并解析 * */
public class HttpRequest {
    private String method;
    private String url;
    private String version;
    private Map<String,String> headers = new HashMap<>();
    // 表示 url中的参数
    private Map<String,String> parameters = new HashMap<>();

    // 请求的构造逻辑,仍使用工厂模式来构造
    // 此处的参数就是从 socket 中获取到的 InputStream 对象
    // 这个过程本质上是在 "反序列化" 把一个比特流，转换成一个结构化数据
    public static HttpRequest build(InputStream inputStream) throws IOException {
        HttpRequest request = new HttpRequest();
        // 此处的逻辑，不能把 bufferedReader 写入到 try() 中
        // 一旦写进去之后就意味着 bufferedReader就会被关闭,会影响到 clientSocket 的状态
        // 等到最后整个请求处理完了， 再统一关闭
        BufferedReader bufferedReader = new BufferedReader(new InputStreamReader(inputStream));

        // 此处的 build 的过程就是解析请求的过程
        //1.解析首行
        String firstLine = bufferedReader.readLine();
        String[] firstLineTokens = firstLine.split(" ");
        request.method = firstLineTokens[0];
        request.url = firstLineTokens[1];
        request.version = firstLineTokens[2];

        //2.解析 url 中的参数
        int pos = request.url.indexOf("?");
        if(pos != -1){
            // 检查url中是否有 ? ,若没有，说明不带参数，就不需要解析了
            // pos 表示 ? 的下标 /index.html?a=10&bb=20
            // parameters 的结果就相当于是 a=10&bb=20
            String parameters = request.url.substring(pos + 1);
            // 切分的最终结果，key-a,value-10 ; key-b,value-20
            parseKV(parameters,request.parameters);
        }
        //3.解析header
        String line = "";
        while ((line = bufferedReader.readLine()) != null && line.length() != 0){
            String[] headerTokens = line.split(": ");
            request.headers.put(headerTokens[0],headerTokens[1]);
        }
        //4.解析 body(暂时不考虑)
        return request;
    }

    private static void parseKV(String input, Map<String, String> output) {
        // 1.先按照 & 切分成若干组键值对
        String[] kvTokens =  input.split("&");
        // 2.针对切分结果，再分别进行 按照 = 切分，得到键和值
        for (String kv : kvTokens) {
            String[] result = kv.split("=");
            output.put(result[0],result[1]);
        }
    }

    // 给这个类构造一些 getter方法 (不要搞 setter 方法)
    // 请求对象的内容应该从网络上解析来的，用户不应该修改
    public String getMethod() {
        return method;
    }

    public String getUrl() {
        return url;
    }

    public String getVersion() {
        return version;
    }

    public String getHeader(String key) {
        return headers.get(key);
    }

    public String getParameter(String key) {
        return parameters.get(key);
    }
    
    @Override
    public String toString() {
        return "HttpRequest{" +
                "method='" + method + '\'' +
                ", url='" + url + '\'' +
                ", version='" + version + '\'' +
                ", headers=" + headers +
                ", parameters=" + parameters +
                '}';
    }
}

response 类：

/* * 专门表示 Http 响应 * 表示一个 http 响应，负责构造 * */
public class HttpResponse {
    private String version = "HTTP/1.1";
    private int status;  // 状态码
    private String message; // 状态码描述性信息
    private Map<String,String> headers = new HashMap<>();
    // 使用StringBuilder 方便进行拼接
    private StringBuilder body = new StringBuilder();
    // 写回给客户端时需要用到
    // 代码把响应写回到客户端时，就往 outputStream 中写
    private OutputStream outputStream = null;

    public static HttpResponse build(OutputStream outputStream){
        HttpResponse response = new HttpResponse();
        response.outputStream = outputStream;
        // 除了outputStream外，其他的属性内容，暂时无法确定，要根据代码的具体逻辑，来决定
        return response;
    }

    // 提供一些 setter 方法
    public void setVersion(String version) {
        this.version = version;
    }

    public void setStatus(int status) {
        this.status = status;
    }

    public void setMessage(String message) {
        this.message = message;
    }

    public void setHeader(String key,String value) {
        headers.put(key,value);
    }

    public void writeBody(String content) {
        body.append(content);
    }

    // 以上设置属性操作，都是在内存中
    // 还需要一个专门de方法，把这些属性，按照 Http 协议写到socket中
    public void flush() throws IOException {
        BufferedWriter bufferedWriter = new BufferedWriter(new OutputStreamWriter(outputStream));
        // 构造首行
        bufferedWriter.write(version + " " + status + " " + message + "\n");

        headers.put("Content-Length",body.toString().getBytes().length +"");
        for (Map.Entry<String,String> entry : headers.entrySet()){
            bufferedWriter.write(entry.getKey() + ": " + entry.getValue() + "\n");
        }
        bufferedWriter.write("\n");
        bufferedWriter.write(body.toString());
        bufferedWriter.flush();
    }
}

主类：

public class HttpServerV2 {
    private ServerSocket serverSocket = null;

    public HttpServerV2(int port) throws IOException {
        serverSocket = new ServerSocket(port);
    }

    public void start() throws IOException {
        System.out.println("服务器启动...");
        ExecutorService executorService = Executors.newCachedThreadPool();
        while (true) {
            Socket clientSocket = serverSocket.accept();
            executorService.execute(new Runnable() {
                @Override
                public void run() {
                    process(clientSocket);
                }
            });
        }
    }
    public void process(Socket clientSocket) {
        try {
            // 1.读取并解析请求
            HttpRequest request = HttpRequest.build(clientSocket.getInputStream());
            System.out.println("request: " + request);
            HttpResponse response = HttpResponse.build(clientSocket.getOutputStream());
            response.setHeader("Content-Type","text/html");
            // 2.根据请求计算响应
            if(request.getUrl().startsWith("/hello")) {
                response.setStatus(200);
                response.setMessage("OK");
                response.writeBody("<h1>hello</h1>");
            }
            else{
                response.setStatus(200);
                response.setMessage("OK");
                response.writeBody("<h1>default</h1>");
            }
            // 3.把响应写回客户端
            response.flush();
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        } finally {
            try {
                // 这个操作会同时关闭 getInputStream 和 getOutputStream 对象
                clientSocket.close();
            } catch (IOException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }
    }

    public static void main(String[] args) throws IOException {
        HttpServerV2 serverV2 = new HttpServerV2(6060);
        serverV2.start();
    }
}

测试结果：

添加参数计算：

else if(request.getUrl().startsWith("/calc")){
	// 根据参数的内容进行计算
	// 先获取到 a 和 b 两个参数的值
	String aStr = request.getParameter("a");
	String bStr = request.getParameter("b");
	int a = Integer.parseInt(aStr);
	int b = Integer.parseInt(bStr);
	int result = a + b;
	response.setStatus(200);
	response.setMessage("OK");
	response.writeBody("<h1>result = " + result + "</h1>");
}

测试结果：

基本流程：

1.服务器启动

2.在 process 方法中，要处理一次请求

  • a) 读取请求并解析
HttpRequest request = HttpRequest.build(clientSocket.getInputStream());

build 方法：解析请求，严格遵守 http 协议

  • b) 根据请求计算响应 (主要业务逻辑)
    不唯一，需根据具体请求，来决定代码怎样实现
  • c) 把响应写回到客户端
response.flush();

通过 flush 操作，把 response 中设置好的属性写到 socket 中，这个过程也要遵守 Http 协议，本质上是一个 序列化 的过程

版权说明 : 本文为转载文章, 版权归原作者所有 版权申明

原文链接 : https://blog.csdn.net/m0_47988201/article/details/122130666

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