深入剖析tomcat之一個簡單的web伺服器

這個簡單的web伺服器包含三個類

• HttpServer
• Request
• Response

在應用程式的入口點，也就是靜態main函數中，創建一個HttpServer實例，然後調用其await()方法。顧名思義，await方法會在制定的埠上等待http請求，並對其進行處理，然後發送相應的消息回客戶端。在接收到命令之前，它會一直保持等待的狀態。

• HttpServer類

package simpleHttpServer;

import java.io.File;
import java.io.IOException;
import java.io.InputStream;
import java.io.OutputStream;
import java.net.InetAddress;
import java.net.ServerSocket;
import java.net.Socket;

public class HttpServer {
    
    public static final String WEB_ROOT = System.getProperty("user.dir") + File.separator
            + "webroot";
    
    private static final String SHUTDOWN_COMMAND = "/SHUTDOWN";
    
    private boolean shudown = false;
    
    public static void main(String[] args){
        HttpServer server = new HttpServer();
        server.await();
    }
    
    public void await(){
        ServerSocket serverSocket = null;
        int port = 8080;
        
        try{
            serverSocket = new ServerSocket(port,1,InetAddress.getByName("127.0.0.1"));
        }
        catch (IOException e){
            e.printStackTrace();
            System.exit(1);
        }
        
        while(!this.shudown){
            Socket socket = null;
            InputStream input = null;
            OutputStream output = null;
            
            try{
                
                socket = serverSocket.accept();
                input = socket.getInputStream();
                output = socket.getOutputStream();
                
                Request request = new Request(input);
                request.parse();
                
                Response response = new Response(output);
                response.setRequest(request);
                response.sendStaticResource();
                
                socket.close();
                
                this.shudown = request.getUri().equals(SHUTDOWN_COMMAND);
                
            }
            catch (Exception e){
                e.printStackTrace();
                continue;
            }
        }
        
    }
        
}

這個簡單的web伺服器，可以處理指定目錄中的靜態資源請求；用WEB_ROOT表示制定的目錄

public static final String WEB_ROOT = System.getProperty("user.dir") + File.separator + "webroot";

這裡是指當前目錄下的webroot文件夾下麵的資源。
我們通過在游覽器中輸入這樣的內容，進行資源的請求:
http://127.0.0.1:8080/index.html

• Request類
  Request類表示一個Http請求，可以傳遞InputStream對象來創建Request對象，調用InputStream對象的read進行Http請求數據的讀取。

package simpleHttpServer;

import java.io.InputStream;

public class Request {
    private InputStream input;
    private String uri;
    
    public Request(InputStream input){
        this.input = input;
    }
    
    public void parse(){
        StringBuffer request = new StringBuffer(2048);
        
        int i;
        byte[] buffer = new byte[2048];
        try{
            i = input.read(buffer);
        }
        catch (Exception e){
            e.printStackTrace();
            i = -1;
        }
        
        for(int j=0;j<i;j++){
            request.append((char)buffer[j]);
        }
        
        System.out.print(request.toString());
        this.uri = this.parseUri(request.toString());
        
    }
    
    private String parseUri(String requestString){
        int index1,index2;
        index1 = requestString.indexOf(' ');
        if(index1 != -1){
            index2 = requestString.indexOf(' ', index1 + 1);
            if(index2 > index1){
                return requestString.substring(index1 + 1,index2 );
            }
        }
        return null;
    }
    
    public String getUri(){
        return this.uri;
    }
    
}

Request類最重要的兩個函數是parse和ParseUri；parse()方法會調用私有方法parseUri來解析HTTP請求的uri，初次之外，並沒有做太多的工作。parseuri會將解析的URI存儲在變數uri中。

我們以 http://127.0.0.1:8080/index.html 請求為例，HTTP請求的請求行為
GET /index.html HTTP/1.1
parse()方法從傳入的Request對象的InputStream對象中讀取整個位元組流，並且將位元組數組存入緩衝區。然後用緩存區的數組初始化StringBuffer對象request。 這樣再解析StringBuffer就可以解析到Uri。

*Response類
Response類表示Http相應。其定義如下

package simpleHttpServer;

import java.io.File;
import java.io.FileInputStream;
import java.io.IOException;
import java.io.OutputStream;

public class Response {
    
    private static final int BUFFER_SIZE = 1024;
    private Request request;
    private OutputStream output;
    
    public Response(OutputStream output){
        this.output = output;
    }
    
    public void setRequest(Request request){
        this.request = request;
    }
    
    public void sendStaticResource()throws IOException{
        
        byte[] bytes = new byte[BUFFER_SIZE];
        FileInputStream fis = null;
        
        try{
            
            File file = new File(HttpServer.WEB_ROOT,request.getUri());
            if(file.exists()){
                fis = new FileInputStream(file);
                int ch = fis.read(bytes, 0, BUFFER_SIZE);
                while(ch != -1){
                    output.write(bytes, 0, ch);
                    ch = fis.read(bytes, 0, BUFFER_SIZE);
                }
            }
            else{
                String errorMessage = "HTTP/1.1 404 File Not Found\r\n" + 
                            "Content-Type: text/html\r\n" +
                            "Content-Length:23\r\n" +
                            "\r\n" + 
                            "<h1>File Not Found</h1>";
                output.write(errorMessage.getBytes());
            }
            
        }
        catch (Exception e){
            e.printStackTrace();
        }
        finally{
            if(fis != null){
                fis.close();
            }
        }
        
    }
    
    
}

使用OutputStream和Request來初始化Reponse，Response比較簡單，得到Request的Uri，然後讀取對應的file，如果file存在，則將file中的數據讀取到緩存中，並且發送給游覽器；如果file不存在，那麼就發送

"HTTP/1.1 404 File Not Found\r\n" + 
                            "Content-Type: text/html\r\n" +
                            "Content-Length:23\r\n" +
                            "\r\n" + 
                            "<h1>File Not Found</h1>";

錯誤信息給游覽器。

我們在eclipse中將代碼跑起來，在游覽器中輸入
http://127.0.0.1:8080/index.html

http://127.0.0.1:8080/index.php

一個簡單的額web伺服器就跑起來了！