【Tomcat与网络11】如何自己实现一个简单的HTTP服务器

在前面我们尝试解释Tomcat的理论，但是呢，很多时候那些复杂的架构和设计会让我们眼花缭乱，以至于忽略了最进本的问题——服务器到底是什么？今天我们就用尽量简单的代码实现一个简易的HTTP服务器。

HTTP启动之后要持续监听，所以我们可以使用NioServer中的Handler就可以了，在修改后的HttpHandler中首先获取到请求报文并打印出报文的头部，包括协议的首行、请求方法的类型、Url和Http版本等，之后将接收到的请求消息(也就是报文信息)封装在一起，最后将这些信息打包成一个报文发送给客户端。

我们这里为了简单，将HttpHandler使用单线程来处理，并且选择SelectionKey的操作类型等都放在Handler中了。

主体代码：

    public static void main(String[] args) throws Exception{//创建ServerSocketChannel，监听8040端口ServerSocketChannel ssc=ServerSocketChannel.open();ssc.socket().bind(new InetSocketAddress(8040));//设置为非阻塞模式ssc.configureBlocking(false);//为ssc注册选择器Selector selector=Selector.open();ssc.register(selector, SelectionKey.OP_ACCEPT);//创建处理器while(true){// 等待请求，每次等待阻塞5s，超过5s后线程继续向下运行// 这里如果传入0或者不传参数将一直阻塞if(selector.select(5000)==0){continue;}// 获取待处理的SelectionKeyIterator<SelectionKey> keyIter=selector.selectedKeys().iterator();while(keyIter.hasNext()){SelectionKey key=keyIter.next();// 启动新线程处理SelectionKeynew Thread(new HttpHandler(key)).run();// 处理完后，从待处理的SelectionKey迭代器中移除当前所使用的keykeyIter.remove();}}}

我们在上面将端口设置为8040了，因为8080有时候会和其他软件冲突，有时候会被浏览器隐藏，所以我们使用一个更可控的。

之后，我们就来写真正需要干活的Hander：

  private static class HttpHandler implements Runnable{private int bufferSize = 2048;private String  localCharset = "UTF-8";private SelectionKey key;public HttpHandler(SelectionKey key){this.key = key;}@Overridepublic void run() {try{// 接收到连接请求时if(key.isAcceptable()){handleAccept();}// 读数据if(key.isReadable()){handleRead();}} catch(IOException ex) {ex.printStackTrace();}}
}

我们使用一个线程来处理清楚，所以我们需要继续实现run()方法,根据选择器的状态来完成接收数据还是读取数据。

先看接收数据：

        public void handleAccept() throws IOException {SocketChannel clientChannel=((ServerSocketChannel)key.channel()).accept();clientChannel.configureBlocking(false);clientChannel.register(key.selector(), SelectionKey.OP_READ, ByteBuffer.allocate(bufferSize));}

这段代码看似简单，其实包含的逻辑并不少，我们可以看到这里是从key获得Socket通信使用了哪个通道(对于HTTP的就是不同端口号)，这个key是哪里的呢？是我们再创建HttpHandler的时候传过来的，也就是这一行：

  new Thread(new HttpHandler(key)).run();

这相当于老板让你干活的时候，给你的锤子。

之后的这一行，就是自己创建了一个channel注册给key。

clientChannel.register(key.selector()...)

这里相当于打仗之前，你去军长那里报道，说你能打，然后军长Key就记住你了。

之后我们看读取数据的处理逻辑：

 public void handleRead() throws IOException {// 获取channelSocketChannel sc=(SocketChannel)key.channel();// 获取buffer并重置ByteBuffer buffer=(ByteBuffer)key.attachment();buffer.clear();// 没有读到内容则关闭if(sc.read(buffer)==-1){sc.close();} else {// 接收请求数据buffer.flip();String receivedString = Charset.forName(localCharset).newDecoder().decode(buffer).toString();// 控制台打印请求报文头String[] requestMessage = receivedString.split("\r\n");for(String s: requestMessage){System.out.println(s);// 遇到空行说明报文头已经打印完if(s.isEmpty())break;}// 控制台打印首行信息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();// 返回客户端StringBuilder sendString = new StringBuilder();sendString.append("HTTP/1.1 200 OK\r\n");//响应报文首行，200表示处理成功sendString.append("Content-Type:text/html;charset=" + localCharset+"\r\n");sendString.append("\r\n");// 报文头结束后加一个空行sendString.append("<html><head><title>显示报文</title></head><body>");sendString.append("接收到请求报文是：<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();}}

这里，我们可以看到执行读的时候，我们使用key里获得channel的。这就相当于司令要求你所在的连队突袭，然后你的军长key就从自己的小本本上找到你，然后让你们行动。我们看一下执行效果：

在浏览器输入http://localhost:8040/

然后在控制台，我们看到http收到的相应如下：

最后附上完整代码：

public class HttpServer {public static void main(String[] args) throws Exception{//创建ServerSocketChannel，监听8040端口ServerSocketChannel ssc=ServerSocketChannel.open();ssc.socket().bind(new InetSocketAddress(8040));//设置为非阻塞模式ssc.configureBlocking(false);//为ssc注册选择器Selector selector=Selector.open();ssc.register(selector, SelectionKey.OP_ACCEPT);//创建处理器while(true){// 等待请求，每次等待阻塞5s，超过5s后线程继续向下运行// 这里如果传入0或者不传参数将一直阻塞if(selector.select(5000)==0){continue;}// 获取待处理的SelectionKeyIterator<SelectionKey> keyIter=selector.selectedKeys().iterator();while(keyIter.hasNext()){SelectionKey key=keyIter.next();// 启动新线程处理SelectionKeynew Thread(new HttpHandler(key)).run();// 处理完后，从待处理的SelectionKey迭代器中移除当前所使用的keykeyIter.remove();}}}private static class HttpHandler implements Runnable{private int bufferSize = 2048;private String  localCharset = "UTF-8";private SelectionKey key;public HttpHandler(SelectionKey key){this.key = key;}public void handleAccept() throws IOException {SocketChannel clientChannel=((ServerSocketChannel)key.channel()).accept();clientChannel.configureBlocking(false);clientChannel.register(key.selector(), SelectionKey.OP_READ, ByteBuffer.allocate(bufferSize));}public void handleRead() throws IOException {// 获取channelSocketChannel sc=(SocketChannel)key.channel();// 获取buffer并重置ByteBuffer buffer=(ByteBuffer)key.attachment();buffer.clear();// 没有读到内容则关闭if(sc.read(buffer)==-1){sc.close();} else {// 接收请求数据buffer.flip();String receivedString = Charset.forName(localCharset).newDecoder().decode(buffer).toString();// 控制台打印请求报文头String[] requestMessage = receivedString.split("\r\n");for(String s: requestMessage){System.out.println(s);// 遇到空行说明报文头已经打印完if(s.isEmpty())break;}// 控制台打印首行信息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();// 返回客户端StringBuilder sendString = new StringBuilder();sendString.append("HTTP/1.1 200 OK\r\n");//响应报文首行，200表示处理成功sendString.append("Content-Type:text/html;charset=" + localCharset+"\r\n");sendString.append("\r\n");// 报文头结束后加一个空行sendString.append("<html><head><title>显示报文</title></head><body>");sendString.append("接收到请求报文是：<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();}}@Overridepublic void run() {try{// 接收到连接请求时if(key.isAcceptable()){handleAccept();}// 读数据if(key.isReadable()){handleRead();}} catch(IOException ex) {ex.printStackTrace();}}}
}

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