深入剖析tomcat之一个简单的web服务器

这个简单的web服务器包含三个类

• HttpServer
• Request
• Response

在应用程序的入口点，也就是静态main函数中，创建一个HttpServer实例，然后调用其await()方法。顾名思义，await方法会在制定的端口上等待http请求，并对其进行处理，然后发送相应的消息回客户端。在接收到命令之前，它会一直保持等待的状态。

• HttpServer类

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;
            }
        }

    }

}

这个简单的web服务器，可以处理指定目录中的静态资源请求；用WEB_ROOT表示制定的目录

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

这里是指当前目录下的webroot文件夹下面的资源。
我们通过在游览器中输入这样的内容，进行资源的请求:
http://127.0.0.1:8080/index.html

• Request类
  Request类表示一个Http请求，可以传递InputStream对象来创建Request对象，调用InputStream对象的read进行Http请求数据的读取。

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类最重要的两个函数是parse和ParseUri；parse()方法会调用私有方法parseUri来解析HTTP请求的uri，初次之外，并没有做太多的工作。parseuri会将解析的URI存储在变量uri中。

我们以 http://127.0.0.1:8080/index.html 请求为例，HTTP请求的请求行为
GET /index.html HTTP/1.1
parse()方法从传入的Request对象的InputStream对象中读取整个字节流，并且将字节数组存入缓冲区。然后用缓存区的数组初始化StringBuffer对象request。 这样再解析StringBuffer就可以解析到Uri。

*Response类
Response类表示Http相应。其定义如下

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来初始化Reponse，Response比较简单，得到Request的Uri，然后读取对应的file，如果file存在，则将file中的数据读取到缓存中，并且发送给游览器；如果file不存在，那么就发送

"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>";

错误信息给游览器。

我们在eclipse中将代码跑起来，在游览器中输入
http://127.0.0.1:8080/index.html

http://127.0.0.1:8080/index.php

一个简单的额web服务器就跑起来了！