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手写一个HTTP图片资源服务器，太容易了叭！

程序员的成长之路

共 30884字，需浏览 62分钟

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2021-08-29 10:12

程序员的成长之路
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阅读本文大概需要 8 分钟。

来自：binhao.blog.csdn.net/article/details/112059406

摘要

web开发一直是行业热门技术，而要做web程序就离不开http服务器，现在主流的http服务器用的最广的如tomcat，apache。还有商用版本的各式各样的http服务器，而再行业类各种微服务，各种web开发技术层出不穷，都是基于这些服务器上的架构上的使用，并没有从本质上提高服务器运行的效率，笔者在研究http服务的过程中，就花了一早上来写了这样一个http服务器展示http服务器工作的流程。

一、什么是http服务器

HTTP服务器一般指网站服务器，是指驻留于因特网上某种类型计算机的程序，可以处理浏览器等Web客户端的请求并返回相应响应，也可以放置网站文件，让全世界浏览；可以放置数据文件，让全世界下载。1目前最主流的三个Web服务器有Tomcat、Apache、 Nginx 。

http服务器用来干什么：

如下图所示，网络通过一个如tomcat一样的http服务器来获取一台计算机上的资源。计算机上的资源可以是计算机能提供的任何服务（包括文件，存储，计算能力等等）。
下图是tomcat中一个http请求的传递过程你，该图在tomcat官网可以找到。
一个请求到响应主要经过了tomcat的Engine->Host->Pipeline->执行servece方法响应http请求。

二、如何自己简单实现一个http服务器

一个简单的实现思路如下，最简单的过程通俗的说就是，请求进来，请求处理器将响应的结果生产出来，再有服务器发出响应。
思路上一定是很简单的，实现一个良好可靠的http服务器确实一件很难的事。有很多复制的问题需要解决，如下：
  • 什么样的请求能进来或者说是有效的?(第一层请求拦截)
  • 请求的解析和响应结果的生成?(需要精通http协议)
  • io模型如何选择，怎样充分利用发挥服务器性能？（涉及多线程，复杂的io模型）
  • 可插拔要怎么实现？如tomcat可以通过一个servlet让开发人员进行处理。
  • …等等，实现一个http服务器绝对是一件很困难的事，所有网络应用层都是基于这个向上设计的。

三、自己实现的http服务器

说干就干，今早花了一个小时写了一个简单的demo来展示，先看下做出来的效果是什么样的。
先在我项目配置的文件夹下放两张图片
通过浏览器加文件名的方式来访问试试结果：
两张图片现在就可以通过网络来浏览了，怎么样，很神奇对吧，接下来就看下代码是怎么实现的？

四、Http服务器实现（Java）

HttpServer类：具体的server实现，并且将解析方法也在该类下：
import java.io.*;
import java.net.ServerSocket;
import java.net.Socket;
import java.nio.ByteBuffer;
import java.nio.channels.FileChannel;
import java.util.Properties;

/**
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 * @author liubinhao
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 */

public class HttpServer {
    public static final String RESOURCE_PATH = "D:/image";
    public static void main(String[] args) throws IOException {
        ServerSocket server = new ServerSocket(80);
        while (true){
            Socket client = server.accept();
            InputStream inputStream = client.getInputStream();
            String s = handleNewClientMessage(inputStream);
            Request request = Request.parse(s);
            System.out.println(request);
            //假设请求的都是文件
            String uri = request.getUri();
            File file = new File(RESOURCE_PATH + uri);
            FileInputStream fileInputStream = new FileInputStream(file);
            FileChannel channel = fileInputStream.getChannel();
            ByteBuffer buffer = ByteBuffer.allocate((int) file.length());
            channel.read(buffer);
            buffer.rewind();
            Response response = new Response();
            response.setTopRow("HTTP/1.1 200 OK");
            response.getHeaders().put("Content-Type",readProperties(getType(request.getUri())));
            response.getHeaders().put("Content-Length",String.valueOf(file.length()));
            response.getHeaders().put("Server","httpserver-lbh");
            response.setBody(buffer.array());
            response.setOutputStream(client.getOutputStream());
            response.setClient(client);
            System.out.println(response);
            System.out.println(client.isClosed());
            //响应客户端
            response.service();
            inputStream.close();
            client.close();
        }
    }


    private static String handleNewClientMessage(InputStream inputStream) throws IOException {
        byte[] bytes = new byte[1024];
        int read = inputStream.read(bytes);
        StringBuilder buffer = new StringBuilder();
        if (read != -1) {
            for (byte b:bytes) {
                buffer.append((char)b);
            }
        }
        return buffer.toString();
    }

    /**
     * 我个人放mimetype文件类型的文件，需要单独修改
     */
    private static final String MIME_PROPERTIES_LOCATION =
            "D:\\individual\\springcloudDemo\\src\\main\\java\\contentype.properties";

    public static String readProperties(String key) {
        System.out.println(System.getProperty("user.dir"));
        Properties prop = new Properties();
        try {prop.load(new FileInputStream(MIME_PROPERTIES_LOCATION));
            return prop.get(key).toString();
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        }
        return null;
    }
    public static String getType(String uri) {
        System.out.println("uri:" + uri);
        String stringDot = ".";
        String dot = "\\.";
        String[] fileName;
        if (uri.contains(stringDot)) {
            fileName = uri.split(dot);
            return fileName[fileName.length - 1];
        }
        return null;
    }

}
Request类，请求进来的形式：
import java.util.Arrays;
import java.util.HashMap;
import java.util.Map;

/**
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 */

public class Request {

    private String method;

    private String uri;

    private String version;

    private byte[] body;

    private Map<String, String> headers;

    public String getMethod() {
        return method;
    }

    public String getUri() {
        return uri;
    }

    public String getVersion() {
        return version;
    }

    public byte[] getBody() {
        return body;
    }

    public Map<String, String> getHeaders() {
        return headers;
    }

    public void setMethod(String method) {
        this.method = method;
    }

    public void setUri(String uri) {
        this.uri = uri;
    }

    public void setVersion(String version) {
        this.version = version;
    }

    public void setHeaders(Map<String, String> headers) {
        this.headers = headers;
    }

    public void setBody(byte[] body) {
        this.body = body;
    }
    @Override
    public String toString() {
        return "Request{" +
                "method='" + method + '\'' +
                ", uri='" + uri + '\'' +
                ", version='" + version + '\'' +
                ", body=" + Arrays.toString(body) +
                ", headers=" + headers +
                '}';
    }


    private static final String CONTENT_SEPARATE_SIGN = "\r\n\r\n";

    private static final String LINE_SEPARATE_SIGN = "\r\n";

    private static final String SPACE_SEPARATE_SIGN = "\\s+";

    private static final String KV_SEPARATE_SIGN = ":";

    //**********************************解析请求*************************************
    private static void parseTopReq(Request req, String[] topReq){
        req.setMethod (topReq[0]);
        req.setUri    (topReq[1]);
        req.setVersion(topReq[2]);
    }

    private static void parseHeaders(Request req, String[] headerStr){
        HashMap<String, String> headers = new HashMap<>(12);
        for (String s : headerStr) {
            String[] keyValue = s.split(KV_SEPARATE_SIGN);
            headers.put(keyValue[0], keyValue[1]);
        }
        req.setHeaders(headers);
    }


    public static Request parse(String reqStr) {
        Request req = new Request();
        String[] httpInfo = reqStr.split(CONTENT_SEPARATE_SIGN);
        if (httpInfo.length==0){
            return null;
        }
        if (httpInfo.length > 1){
            req.setBody(httpInfo[1].getBytes());
        }
        String[] content  = httpInfo[0].split(LINE_SEPARATE_SIGN);
        // http first row of a http request
        String[] firstRow = content[0].split(SPACE_SEPARATE_SIGN);
        // http / get demo_path.type
        parseTopReq(req, firstRow);
        parseHeaders(req, Arrays.copyOfRange(content,1,content.length));
        return req;
    }
}
Response类，具体响应的结果：
import java.io.IOException;
import java.io.OutputStream;
import java.net.Socket;
import java.util.HashMap;
import java.util.Map;

/**
 * Copyright..@lbhbinhao@163.com
 * Author:liubinhao
 * Date:2020/12/28
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 */

public class Response{

    private String topRow;

    private Map<String, String> headers = new HashMap<>(12);

    private byte[] body;

    private int responseCode;

    private OutputStream outputStream;

    public String getTopRow() {
        return topRow;
    }

    public void setTopRow(String topRow) {
        this.topRow = topRow;
    }

    public Map<String, String> getHeaders() {
        return headers;
    }

    public void setHeaders(Map<String, String> headers) {
        this.headers = headers;
    }

    public byte[] getBody() {
        return body;
    }

    public void setBody(byte[] body) {
        this.body = body;
    }

    public OutputStream getOutputStream() {
        return outputStream;
    }

    public void setOutputStream(OutputStream outputStream) {
        this.outputStream = outputStream;
    }

    public int getResponseCode() {
        return responseCode;
    }

    public void setResponseCode(int responseCode) {
        this.responseCode = responseCode;
    }

    public static final byte[] LINE_SEPARATE_SIGN_BYTES    = "\r\n".getBytes();
    public static final byte[] KV_SEPARATE_SIGN_BYTES      = ":".getBytes();

    private Socket client;

    public Socket getClient() {
        return client;
    }

    public void setClient(Socket client) {
        this.client = client;
    }

    //    如果头数据里不包含Content-Length: x 类型为Transfer-Encoding:
//    chunked 说明响应数据的长度不固定，结束符已"\r\n0\r\n"这5个字节为结束符
    public void service() throws IOException {
        outputStream.write(this.getTopRow().getBytes());
        outputStream.write(LINE_SEPARATE_SIGN_BYTES);
        for (Map.Entry<String, String> entry : this.getHeaders().entrySet()){
            outputStream.write(entry.getKey().getBytes());
            outputStream.write(KV_SEPARATE_SIGN_BYTES);
            outputStream.write(entry.getValue().getBytes());
            outputStream.write(LINE_SEPARATE_SIGN_BYTES);
        }
        outputStream.write(LINE_SEPARATE_SIGN_BYTES);
        outputStream.write(this.getBody());
        outputStream.flush();
    }


    @Override
    public String toString() {
        return "Response{" +
                "topRow='" + topRow + '\'' +
                ", headers=" + headers +
//                ", body=" + Arrays.toString(body) +
                ", responseCode=" + responseCode +
                ", client=" + client +
                '}';
    }
}
mimetype文件，用来判断请求的类型，由于文件太大，只复制一部分，格式都一样：
contentype.properties
#mdb=application/x-mdb
mfp=application/x-shockwave-flash
mht=message/rfc822
mhtml=message/rfc822
mi=application/x-mi
mid=audio/mid
midi=audio/mid
mil=application/x-mil
mml=text/xml
mnd=audio/x-musicnet-download
mns=audio/x-musicnet-stream
mocha=application/x-javascript
movie=video/x-sgi-movie
mp1=audio/mp1
mp2=audio/mp2
mp2v=video/mpeg
mp3=audio/mp3
mp4=video/mp4
mpa=video/x-mpg
mpd=application/vnd
#ms-project
mpe=video/x-mpeg
mpeg=video/mpg
mpg=video/mpg
mpga=audio/rn-mpeg
mpp=application/vnd
#ms-project
mps=video/x-mpeg
mpt=application/vnd

五、总结

实现一个http服务什么是核心呢，就在名字里，就是http协议，http协议本质上就是一个基于文本解析表示特定的语义规则，只要读懂了这些规则就能够理解一个http服务器。
但是要开发一个http服务器这个是远远不够的，还需要高超的编程技艺，个人上述只是一个小demo，看上去好些很简单的样子。在个人github上有一个更加完整的实现，基于nio和多线程，效率更高，实现的更加完善，并且支持断点续传的方式
github地址：
https://github.com/haobinliu/app-server/tree/server-x-test/server-x/src/com/lbh
<END>

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