编写Http服务器

一、目标

诸如tomcat等web服务器中间件简化了我们web的开发成本，但有时候我们或许并不需要这么一个完备的服务器，只是希望做一个简单地处理或者做特殊用途的服务器。

本文将提供一个HTTP的服务器示例，采用Java的ServerSocket进行编码。随着计算机硬件的提升，以及Java地不断优化，使用Java网络编程实现web服务器在实际性能上已经开始可以跟C进行竞争。

二、代码示例

以下代码分为两块：

1）HttpServer：主要包含一个ServerSocket，用于接收客户端请求。并通过线程池将请求从主线程剥离，分散到各个线程中去处理；

2）RequestHandler：实现了Runnable接口，将获取一个线程来处理各个请求；流的读取和响应遵循HTTP协议。

注意：编写Http服务器和一般的socket程序并没有太大不同，但是你需要遵循HTTP协议，这样对于采用HTTP协议的客户端或者其它服务器就可以直接进行HTTP请求来通讯。

HttpServer

import java.io.IOException;
import java.net.ServerSocket;
import java.net.Socket;
import java.util.concurrent.*;

/**
 * Http服务器端示例，端口设置为8080，编码设置为UTF-8
 * @author lay
 * @date 2019-01-01
 */
public class HttpServer {
    private static final int port = 8080;

    /**
     * 启动HTTP服务器
     */
    public void start() throws IOException {
        // 初始化线程池
        ThreadPoolExecutor executor = new ThreadPoolExecutor(10, 10, 60, TimeUnit.SECONDS, new LinkedBlockingQueue<>());
        // 初始化服务器socket
        ServerSocket serverSocket = new ServerSocket(port);
        System.out.println("ServerSocket启动完成");
        while (true) {
            // 阻塞等待socket连接
            System.out.println("等待socket");
            Socket socket = serverSocket.accept();
            // 提交至线程池处理
            executor.submit(new RequestHandler(socket));
            System.out.println("提交线程池处理请求");
        }
    }

    public static void main(String[] args) {
        try {
            new HttpServer().start();
        } catch (IOException e) {
            throw new RuntimeException(e);
        }
    }
}

RequestHandle

import java.io.*;
import java.net.Socket;

/**
 * 请求处理类
 * @author lay
 * @date 2019-01-01
 */
public class RequestHandler implements Runnable {
    /**
     * HTTP响应头
     */
    private static final String response = "http/1.1 200 ok";
    private static final String splitStr = "\r\n";

    private Socket         socket;
    private BufferedReader reader;
    private BufferedWriter writer;

    public RequestHandler(Socket socket) throws IOException {
        this.socket = socket;
        this.reader = new BufferedReader(new InputStreamReader(socket.getInputStream()));
        this.writer = new BufferedWriter(new OutputStreamWriter(socket.getOutputStream()));
    }

    /**
     * 响应结果
     * @param content 响应内容
     * @throws IOException IO异常抛出
     */
    public void sendResponse(String content) throws IOException {
        writer.write(String.format("%s%s", response, splitStr));
        writer.write(splitStr);
        writer.write(content);
    }

    /**
     * 获得请求
     * @return 请求文本
     * @throws IOException IO异常抛出
     */
    public String getRequest() throws IOException {
        StringBuilder stringBuilder = new StringBuilder();
        String        line;
        while ((line = reader.readLine()) != null) {
            stringBuilder.append(line);
            stringBuilder.append(splitStr);
            // 空字符串
            if (line.isEmpty()) {
                break;
            }
        }
        System.out.println("request:\r\n" + stringBuilder);
        return stringBuilder.toString();
    }

    @Override
    public void run() {
        try {
            String request = getRequest();
            // 这里直接把请求数据响应回去
            sendResponse(request);
            writer.flush();
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        } finally {
            try {
                reader.close();
            } catch (IOException e) {
                e.printStackTrace();
            }
            try {
                writer.close();
            } catch (IOException e) {
                e.printStackTrace();
            }
            try {
                socket.close();
            } catch (IOException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }
    }
}

请求处理器这里直接将请求的HTTP内容返回回去了，如果你使用浏览器请求8080端口，你会看到如下内容：

image

不过浏览器会默认请求一个icon，所以针对一个URL地址会有两个请求

image

你可以在ico请求的时候返回一个二进制的ico文件流，它将显示在浏览器的tab上。

扩展点：

1）我们可以像tomcat一样去支持Java Servlet API
2）支持如GET、POST、PUT、DELETE等restful请求
3）将程序配置进行XML配置
4）增加管理界面
5）请求跟踪处理
6）缓存、非阻塞IO、通道来增加性能