Java使用NioSocket手動實現(xiàn)HTTP服務器
NioSocket簡單復習
重要概念
NioSocket里面的三個重要概念：Buffer、Channel、Selector
- Buffer為要傳輸?shù)臄?shù)據(jù)
- Channel為傳輸數(shù)據(jù)的通道
- Selector為通道的分配調度者
使用步驟
使用NioSocket實現(xiàn)通信大概如以下步驟：
- ServerSocketChannel可以通過configureBlocking方法來設置是否采用阻塞模式，設置為false后就可以調用register注冊Selector，阻塞模式下不可以用Selector。
- 注冊后，Selector就可以通過select()來等待請求，通過參數(shù)設置等待時長，若傳入?yún)?shù)0或者不傳入?yún)?shù)，將會采用阻塞模式直到有請求出現(xiàn)。
- 接收到請求后Selector調用selectedKeys方法，返回SelectedKey集合。
- SelectedKey保存了處理當前請求的Channel和Selector，并提供了不同的操作類型。四種操作屬性：SelectedKey.OP_ACCEPT、SelectedKey.OP_CONNECT、SelectedKey.OP_READ、SelectedKey.OP_WRITE。
- 通過SelectedKey的isAcceptable、isConnectable、isReadable和isWritable來判斷操作類型，并處理相應操作。
- 在相應的Handler中提取SelectedKey中的Channel和Buffer信息并執(zhí)行相應操作。
實現(xiàn)HTTP
創(chuàng)建HttpServer類作為程序的主要入口
public class HttpServer {
public static void main(String[] args) throws Exception{
ServerSocketChannel serverSocketChannel = ServerSocketChannel.open();
serverSocketChannel.socket().bind(new InetSocketAddress((8080)));
serverSocketChannel.configureBlocking(false);
Selector selector = Selector.open();
// It must be ACCEPT, or it will throw exception
serverSocketChannel.register(selector, SelectionKey.OP_ACCEPT);
while(true){
if (selector.select(3000) == 0){
continue;
}
Iterator<SelectionKey> keyIter = selector.selectedKeys().iterator();
while (keyIter.hasNext()){
SelectionKey key = keyIter.next();
new Thread(new HttpHandler(key)).run();
keyIter.remove();
}
}
}
}
以上代碼的邏輯大致遵循著NioSocket的大概用法，其中serverSocketChannel使用register方法注冊到selector僅是OP_ACCEPT，使用其他操作就會操作。但是并不是說不能進行其他操作，而是其他操作稍后實現(xiàn)。
在serverSocketChannel.configureBlocking(false)后，非阻塞模式啟動。Server接收到請求后就會將記錄了請求信息的key交給HttpHandler做詳細處理，處理完就把key從迭代器里面remove掉?？梢钥吹匠鰜恚琀ttpServer對請求里面的信息一概不知，這樣才能成為一個出色的管理層，它管理著HttpHandler來處理請求。
既然選用了NioSocket這樣的New IO，HttpHandler必然是多線程的實現(xiàn)（否則還有什么意義）。
創(chuàng)建HttpHandler來處理請求
對于來自HttpServer的不加工信息，HttpHandler必須要做全套，因此需要HttpHandler自己考慮好有沒有中文亂碼、Buffer大小是多少等等。HttpHandler大概框架如下即可：
class HttpHandler implements Runnable{
private int bufferSize = 1024;
private String localCharset = "UTF-8";
private SelectionKey key;
public HttpHandler(SelectionKey key){
this.key = key;
}
public void handleAccept() throws IOException{}
public void handleRead() throws IOException{}
@Override
public void run() {
try {
if(key.isAcceptable()){
handleAccept();
}
if(key.isReadable()){
handleRead();
}
}catch (IOException ex){
ex.printStackTrace();
}
}
}
如上框架簡單明了，重載run實現(xiàn)多線程，handleAccept和handleRead用于詳細地處理相關操作，bufferSize規(guī)定Buffer大小，localCharset的設定提前防止中文亂碼。
需要注意的是HttpServer里面，我們只注冊了OP_ACCEPT這個操作，那么在HttpHandler里面只有isAcceptable()判定為真，那么handleRead()怎么辦呢？我們會在handleAccept()注冊好的：
public void handleAccept() throws IOException{
SocketChannel clientChannel =
((ServerSocketChannel)key.channel()).accept();
clientChannel.configureBlocking(false);
clientChannel.register(
key.selector(), SelectionKey.OP_READ, ByteBuffer.allocate(bufferSize)
);
}
在handleAccept里面，我們先取得key里面的請求信息，如對應客戶端的SocketChannel （SocketChannel需要ServerSocketChannel接受了后才有），接著就可以為SocketChannel注冊OP_READ操作了，帶上指定大小的Buffer。注冊后，key可是isReadable()了，接下來則是在handleRead中對key進行解剖處理：（代碼有點長，但大多是控制臺輸出和對字符串的拼接操作，看官可放心食用。）
public void handleRead() throws IOException{
SocketChannel sc = (SocketChannel)key.channel();
ByteBuffer buffer = (ByteBuffer)key.attachment();
buffer.clear();
if (sc.read(buffer) == -1){
sc.close();
}else {
buffer.flip();
String receiveString = Charset.forName(localCharset).newDecoder().decode(buffer).toString();
String[] requestMessage = receiveString.split("\r\n");
for (String s: requestMessage){
System.out.println(s);
if (s.isEmpty()){
break;
}
}
String[] firstLine = requestMessage[0].split(" ");
System.out.println();
System.out.println("Method:\t"+ firstLine[0]);
System.out.println("url:\t"+firstLine[1]);
System.out.println("HTTP Version:\t" + firstLine[2]);
System.out.println();
StringBuilder sendString = new StringBuilder();
sendString.append("HTTP/1.1 200 OK\r\n");
sendString.append("Content-Type:text/html;Charset="+localCharset+"\r\n");
sendString.append("\r\n");
sendString.append("<html><head><title>SHOW</title></head></body>");
sendString.append("Received:<br/>");
for (String s : requestMessage){
sendString.append(s + "<br/>");
}
sendString.append("</body></html>");
buffer = ByteBuffer.wrap(sendString.toString().getBytes(localCharset));
sc.write(buffer);
sc.close();
}
}
handleRead開頭先獲取到對應的SocketChannel和ByteBuffer，就這兩個最為關鍵，SocketChannel負責與客戶端的鏈接和傳輸數(shù)據(jù)，而ByteBuffer充當數(shù)據(jù)運輸?shù)妮d體。
而后則是簡單的判斷連接狀態(tài)，若是連接，將相關信息輸出到控制臺，并拼接出HTTP頭的字符串發(fā)送至客戶端。
效果如圖：
以上就是本文的全部內容，希望對大家的學習有所幫助，也希望大家多多支持腳本之家。
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