基于Java的Web服务器工作原理(3)

2019-11-18 12:52:07

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供稿：网友

　　Request 类
　　
　　Request 类对应 HTTP 请求。创建这个类的实例，并传给它从 Socket 获得的 InputStream 对象，从而捕捉与客户端的通信。呼叫 InputStream 对象的 read 方法中的一个就可以得到 HTTP 请求的原始数据。
　　
　　Request 类有二个 public 方法 parse 与 getUri。parse 方法解析 HTTP 请求的原始数据。它做的事情不多－－唯一它使之有效的信息是 HTTP 请求的 URI ，这个通过呼叫私有方法 parseUri 来获得。parseUri 方法把 URI 作为一个变量。调用 getUri 方法可以得到 HTTP 请求的 URI 。
　　
　　要明白 parse 与 parseUri 的工作原理，你需要知道 HTTP 请求的结构，由 RFC2616 定义。
　　
　　一个 HTTP 请求包括三个部分：Request line；Headers；Message body 。
　　
　　现在，我们只需要关注 HTTP 请求的第一部分－－请求行。请求行以方法记号开始，接着是请求的 URI 与协议版本，以回车换行符结束。请求行的元素之间以空格分开。例如，一个用 GET 方法的 index.Html 文件的请求行如下：
　　
　　 
　　GET /index.html HTTP/1.1
　　
　　
　　
　　
　　parse 方法从 socket 的 InputStream 传递给 Request 对象中读取字节流，把这个字节数组存在缓冲里。然后，它把 buffer 字节数组里的字节放入叫做 request 的 StringBuffer 对象中，再把 StringBuffer 替换成 String 传递给 parseUri 方法。
　　
　　parse 方法的代码如列表 1.2
　　
　　Listing 1.2. The Request class' parse method
　　
　　 
　　public void parse() {
　　// Read a set of characters from the socket
　　StringBuffer request = new StringBuffer(2048);
　　int i;
　　byte[] buffer = new byte[2048];
　　
　　try {
　　　　i = input.read(buffer);
　　}
　　catch (IOException e) {
　　　　e.PRintStackTrace();
　　　　i = -1;
　　}
　　
　　for (int j=0; j　　　　request.append((char) buffer[j]);
　　}
　　
　　System.out.print(request.toString());
　　uri　 = parseUri(request.toString());
　　}
　　
　　
　　
　　parseUri 方法查找请求行的第一个与第二个空格，从而从请求行获得了 URI 。列表 1.3 展示了 parseUri 方法的代码。
　　
　　Listing 1.3. The Request class' parseUri method
　　
　　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;
　　}
　　
　　
　　
　　Response 类
　　
　　Response 类描述 HTTP 响应。它的构建方法接受 OutputStream 对象，如下：
　　
　　public Response(OutputStream output) {
　　this.output = output;
　　}
　　
　　
　　
　　Response 对象通过传递从 socket 获得的 OutputStream 对象到 HttpServer 类的 await 方法而创建。
　　
　　Response 类有二个公共方法 setRequest 与 setStaticResource 。setRequest 用来传递 Request 对象到 Response 对象。它比较简单，代码如列表 1.4 所示：
　　
　　Listing 1.4. The Response class' setRequest method
　　
　　public void setRequest(Request request) {
　　this.request = request;
　　}
　　
　　
　　
　　sendStaticResource 方法用来发送静态的资源，例如 HTML 文件。它的实现如列表 1.5 所示：
　　
　　Listing 1.5. The Response class' sendStaticResource method
　　
　　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 {
　　　　　　// file not found
　　　　　　String errorMessage="HTTP/1.1 404 File Not Found/r/n"+
　　　　　　　　"Content-Type: text/html/r/n" +
　　　　　　　　"Content-Length: 23/r/n" +
　　　　　　　　"/r/n" +
　　　　　　　　"
File Not Found
";
　　　　　　output.write(errorMessage.getBytes());
　　　　}
　　}
　　catch (Exception e) {
　　　　// thrown if cannot instantiate a File object
　　　　System.out.println(e.toString() );
　　}
　　finally {
　　　　if (fis != null)
　　　　　　fis.close();
　　}
　　}
　　
　　
　　
　　SendStaticResource 方法非常简单。它首先通过传递父与子目录到 File 类的构建方法从而实例化 java.io.File 类。
　　
　　File file new File(HttpServer.WEB_ROOT, request.getUri());
　　
　　
　　
　　然后检查这个文件是否存在。假如存在，则 sendStaticResource 方法传递 File 对象创建 java.io.FileInputStream 对象。然后调用 FileInputStream 的 read 方法，并把字节数组写到 OutputStream 对象 output 。就这样，静态资源的内容作为原始数据被发送到浏览器。
　　
　　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);
　　}
　　}
　　
　　
　　
　　假如文件不存在，sendStaticResource 发送一个错误信息到浏览器。
　　
　　String errorMessage = "HTTP/1.1 404 File Not Found/r/n" +
　　"Content-Type: text/html/r/n" +
　　"Content-Length: 23/r/n" +
　　"/r/n" +
　　"
File Not Found
";
　　output.write(errorMessage.getBytes());
　　
　　
　　
　　编译与运行应用程序
　　
　　要编辑与运行本文的应用，首先你需要解压源码 zip 文件。直接解压出来的目录被称为工作目录，它有三个子目录：src/，classes/，lib/。要编译应用，从工作目录输入如下命令：
　　
　　javac -d . src/ex01/pyrmont/*.java
　　
　　
　　
　　-d 选项把结果写到当前目录，而不是 src/ 目录。
　　
　　要运行应用，在当前工作目录输入如下命令：
　　
　　java ex01.pyrmont.HttpServer
　　
　　
　　
　　测试这个应用，打开你的浏览器，在地址栏输入如下地址：http://localhost:8080/index.html
　　
　　你将在你的浏览器看到 index.html 显示出来，如图1所示。
　　
　　基于Java的Web服务器工作原理(3)

　　
　　
　　图1：web 服务器的输出显示
　　
　　
　　在控制台，你看到如下的内容：
　　
　　GET /index.html HTTP/1.1
　　Accept: */*
　　Accept-Language: en-us
　　Accept-Encoding: gzip, deflate
　　User-Agent: Mozilla/4.0 (compatible; MSIE 4.01; Windows 98)
　　Host: localhost:8080
　　Connection: Keep-Alive
　　
　　GET /images/logo.gif HTTP/1.1
　　Accept: */*
　　Referer: http://localhost:8080/index.html
　　Accept-Language: en-us
　　Accept-Encoding: gzip, deflate
　　User-Agent: Mozilla/4.0 (compatible; MSIE 4.01; Windows 98)
　　Host: localhost:8080
　　Connection: Keep-Alive
　　
　　
　　
　　总结
　　
　　在这篇文章中（分为三个部分），你看到了一个简单的 web 服务器的工作原理。本文相关的应用只包括了三个类，功能是不全面的。然而，它仍不失为一个好的学习工具。

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