最近学习了Java NIO技术，觉得不能再去写一些Hello World的学习demo了，而且也不想再像学习IO时那样编写一个控制台（或者带界面）聊天室。我们是做WEB开发的，整天围着tomcat、nginx转，所以选择了一个新的方向，就是自己开发一个简单的Http服务器，在总结Java NIO的同时，也加深一下对http协议的理解。
项目实现了静态资源（html、css、js和图片）和简单动态资源的处理，可以实现监听端口、部署目录、资源过期的配置。涉及到了NIO缓冲区、通道和网络编程的核心知识点，还是比较基础的。
之前的两篇文章介绍了项目的部署、运行和开发环境等，从本篇文章开始详细介绍下项目的代码，本文首先讲核心的配置类、配置文件和http请求的封装。
文章目录：
NIO开发Http服务器（3）：核心配置和Request封装
NIO开发Http服务器（5-完结）：HttpServer服务器类
Github地址：
https://github.com/xuguofeng/http-server
一、核心配置类
1、ContentTypeUtil工具类
这个类使用一个静态Map保存资源后缀和ContentType的对应关系，主要支持：html、css、js、jpg、jpeg、png、gif、ico、txt
提供一个静态方法通过资源后缀获取对应的ContentType
public static String getContentType(String suffix) {
// 如果资源uri后缀为空，直接返回text/html
if (StringUtil.isNullOrEmpty(suffix)) {
return contentTypes.get(HTML);
}
// 根据后缀从contentTypes获取
String contentType = contentTypes.get(suffix);
// 如果没有获取到，返回application/octet-stream
if (contentType == null) {
return APPLICATION_OCTET_STREAM;
}
return contentType;
}
2、ResponseUtil工具类
这个类定义了一些常用的响应状态码和响应首行字符串，如下：
public static final int RESPONSE_CODE_200 = 200;
public static final int RESPONSE_CODE_304 = 304;
public static final int RESPONSE_CODE_404 = 404;
public static final int RESPONSE_CODE_500 = 500; public static final String RESPONSE_LINE_200 = "HTTP/1.1 200 OK";
public static final String RESPONSE_LINE_304 = "HTTP/1.1 304 Not Modified";
public static final String RESPONSE_LINE_404 = "HTTP/1.1 404 Not Found";
public static final String RESPONSE_LINE_500 = "HTTP/1.1 500 Internal Server Error";
其他的WEB_ROOT、RESPONSE_PAGE_404、CHARSET都不再使用，已经被配置文件替代
提供一个静态方法根据指定状态码获取对应的响应首行字符串
public static String getResponseLine(int status) {
switch (status) {
case RESPONSE_CODE_200:
return RESPONSE_LINE_200;
case RESPONSE_CODE_304:
return RESPONSE_LINE_304;
case RESPONSE_CODE_404:
return RESPONSE_LINE_404;
case RESPONSE_CODE_500:
return RESPONSE_LINE_500;
}
return RESPONSE_LINE_200;
}
3、HttpServerConfig和server.properties配置文件
先看一下server.properties配置文件
# 服务监听端口
server.port=8082
# 服务部署根目录
server.root=WebContent
# 404页面
server.404.page=WebContent/404.html # 编码
request.charset=utf-8
response.charset=utf-8 # 静态资源过期设置
expires.jpg=120000
expires.jpeg=120000
expires.png=120000
expires.js=60000
expires.css=60000
expires.ico=7200000 # 动态资源配置
servlet.test.do=org.net5ijy.nio.servlet.TestServlet
配置比较简单，其中
server.root配置web站点的部署目录，默认使用当前工作目录下面的WebContent目录
server.404.page配置资源404时的响应页面
expires.xxx可以配置一些静态资源的过期时间，单位为毫秒。响应时会在header中添加Expires响应头
servlet.xxx可以配置动态资源的处理类型，xxx部分配置资源的uri，值为处理这个请求的类的全限定名
然后看一下HttpServerConfig类，这个会读取server.properties配置文件，使用单例模式保存配置，对外提供相关方法获取配置信息以便程序使用
代码比较简单，就不再做过多的介绍了
二、Request接口和HttpRequest类
1、Request接口
该接口定义了Request对象需要有的核心方法
// 获取请求方法
String getMethod();
// 获取请求资源uri
String getRequestURI();
// 获取客户端请求的协议版本
String getProtocol();
// 获取请求的主机名
String getHost();
// 获取请求的端口
int getPort();
// 获取请求资源的Content-Type
String getContentType();
// 获取全部请求参数
Map<String, String> getParameters();
// 获取指定的请求参数的值
String getParameter(String paramaterName);
// 获取全部请求头
Map<String, String> getHeaders();
// 获取指定的请求头的值
String getHeader(String headerName);
// 获取请求里面携带的cookie
List<Cookie> getCookies();
2、HttpRequest类
该类实现了Request接口
内部保存请求的uri、请求方法、协议版本、host、port、参数、请求头和cookie
构造方法需要传入客户端请求的字符串，内部进行解析
3、解析请求uri、请求方法、协议版本
// 所在平台的行分隔符
String lineSeparator = System.getProperty("line.separator"); // 获取请求行
String requestLine = body.substring(0, body.indexOf(lineSeparator));
// 获取请求方法和资源uri
String[] requestLines = requestLine.split("\\s+");
this.method = requestLines[0];
this.protocol = requestLines[2]; // 解析请求uri
String[] uri = requestLines[1].split("\\?");
this.requestURI = uri[0];
4、获取请求头
// 截取请求头和请求主体
body = body.substring(body.indexOf(lineSeparator) + 2); // 获取请求头
int num = 0;
String[] headerAndParameter = body.split(lineSeparator);
for (; num < headerAndParameter.length; num++) {
String headerLine = headerAndParameter[num];
// 遍历到请求主体上面的空白行就停止
if (StringUtil.isNullOrEmpty(headerLine)) {
break;
}
// 获取第一个“:”的下标
int indexOfMaohao = headerLine.indexOf(":");
if (indexOfMaohao == -1) {
continue;
}
String headerName = headerLine.substring(0, indexOfMaohao).trim();
String headerValue = headerLine.substring(indexOfMaohao + 1).trim();
this.headers.put(headerName, headerValue);
}
- 把请求头和请求参数从请求字符串中截取出来
- 按行分割
- 遍历分割后的字符串数组
- 解析出请求头的行，再使用“:”进行分割
- 最后把请求头放入Map中
5、获取请求cookie
String cookieHeader = headers.get("Cookie");
if (!StringUtil.isNullOrEmpty(cookieHeader)) {
String[] cookiesArray = cookieHeader.split(";\\s*");
for (int i = 0; i < cookiesArray.length; i++) {
String cookieStr = cookiesArray[i];
if (!StringUtil.isNullOrEmpty(cookieStr)) {
String[] cookieArray = cookieStr.split("=");
if (cookieArray.length == 2) {
Cookie c = new Cookie(cookieArray[0], cookieArray[1], -1);
this.cookies.add(c);
if (log.isDebugEnabled()) {
log.debug("Recieve request cookie " + c);
}
}
}
}
}
- 从headers中获取出Cookie的头
- 使用空白分割Cookie头
- 遍历分割后的数组
- 再使用“=”分割每一个元素
- 创建Cookie对象并放入List中
6、获取请求参数
获取请求参数分为两部分
第一部分是解析uri后面的如arg1=val1&arg2=val2形式的参数，代码如下：
// 解析uri后面跟的请求参数
if (uri.length > 1) {
this.parameters.putAll(resolveRequestArgs(uri[1]));
}
此处使用了一个私有方法解析如arg1=val1&arg2=val2形式的参数，方法如下：
private Map<String, String> resolveRequestArgs(String args) {
Map<String, String> map = new HashMap<String, String>();
if (!StringUtil.isNullOrEmpty(args)) {
String[] argss = args.split("&+");
for (int i = 0; i < argss.length; i++) {
String arg = argss[i];
String[] nameAndValue = arg.split("\\s*=\\s*");
if (nameAndValue.length == 2) {
map.put(nameAndValue[0], nameAndValue[1]);
} else if (nameAndValue.length == 1) {
map.put(nameAndValue[0], "");
}
}
}
return map;
}
- 使用“&+”分割参数字符串
- 遍历分割后的数组
- 再使用“=”分割元素
- 把分割后的数据放入Map中并返回
另外一部分是使用POST方式发送的请求参数，支持JSON和arg1=val1&arg2=val2形式的参数，代码如下：
// 获取请求参数
num++;
StringBuilder builder = new StringBuilder();
for (; num < headerAndParameter.length; num++) {
builder.append(headerAndParameter[num]);
}
String requestArgs = builder.toString(); if (!StringUtil.isNullOrEmpty(requestArgs)) {
if (requestArgs.indexOf("{") > -1) {
ObjectMapper mapper = new ObjectMapper();
try {
@SuppressWarnings("unchecked")
Map<String, String> map = mapper.readValue(requestArgs, Map.class);
this.parameters.putAll(map);
} catch (Exception e) {
}
} else if (requestArgs.indexOf("&") > -1) {
this.parameters.putAll(resolveRequestArgs(requestArgs));
}
}
此处使用了jackson库
<dependency>
<groupId>com.fasterxml.jackson.core</groupId>
<artifactId>jackson-core</artifactId>
<version>2.9.4</version>
</dependency>
<dependency>
<groupId>com.fasterxml.jackson.core</groupId>
<artifactId>jackson-databind</artifactId>
<version>2.9.4</version>
</dependency>
7、几个核心方法实现方式
getHost()方法
public String getHost() {
String host = this.headers.get("Host");
if (!StringUtil.isNullOrEmpty(host)) {
this.host = host.split(":")[0];
}
return this.host;
}
getPort()方法
public int getPort() {
String host = this.headers.get("Host");
if (!StringUtil.isNullOrEmpty(host) && host.indexOf(":") > -1) {
this.port = Integer.parseInt(host.split(":")[1]);
}
return this.port;
}
getContentType()方法
public String getContentType() {
if (this.requestURI.indexOf(".") == -1) {
return ContentTypeUtil.getContentType(ContentTypeUtil.HTML);
}
String suffix = this.requestURI.substring(this.requestURI.lastIndexOf(".") + 1);
return ContentTypeUtil.getContentType(suffix);
}