使用Java内置的Http Server构建Web应用

2022-01-30 10:09:16

一、概述

使用Java技术构建Web应用时，我们通常离不开tomcat和jetty之类的servlet容器，这些Web服务器功能强大，性能强劲，深受欢迎，是运行大型Web应用的必备神器。

虽然Java的设计初衷就是用来开发大型应用的，然而有时候我们开发的程序只是简单的小型应用，对于功能的需求和性能的要求并不高，可能仅仅就几百行甚至几十行代码，这个时候使用tomcat之类的Web服务器去运行就显得有点大材小用了。比如说只是将数据库中的数据读出来转换成JSON，以Web服务的形式吐给调用方这样的阉割型Web应用。如下图所示

二、最简单的Java Http服务器

其实在jdk中已经内置了用于此类简单Web应用构建需求的类库了，sun公司提供的 com.sun.net.httpserver 包就是用来帮助我们解决这类问题的

import com.sun.net.httpserver.HttpExchange;

import com.sun.net.httpserver.HttpHandler;

import com.sun.net.httpserver.HttpServer;

import java.io.IOException;

import java.io.OutputStream;

import java.net.InetSocketAddress;

public class Main {

    public static void main(String[] arg) throws Exception {

        HttpServer server = HttpServer.create(new InetSocketAddress(8001), 0);

        server.createContext("/test", new TestHandler());

        server.start();

    }

    static  class TestHandler implements HttpHandler{

        @Override

        public void handle(HttpExchange exchange) throws IOException {

            String response = "hello world";

            exchange.sendResponseHeaders(200, 0);

            OutputStream os = exchange.getResponseBody();

            os.write(response.getBytes());

            os.close();

        }

    }

}

如上代码清单所示，仅仅几行代码就可以构建一个五脏俱全的Web应用了。执行代码，在浏览器地址栏里代开链接

http://localhost:8001/test

就能运行这个段程序，输入的结果为helloworld

三、获得外部数据

那在这个程序中如何获取到外部传递过来的数据呢？比如说URL上的查询字符串，POST提交的数据等，其实也很简单

import com.sun.net.httpserver.HttpExchange;

import com.sun.net.httpserver.HttpHandler;

import com.sun.net.httpserver.HttpServer;

import org.apache.commons.io.IOUtils;

import java.io.IOException;

import java.io.OutputStream;

import java.io.UnsupportedEncodingException;

import java.net.InetSocketAddress;

import java.net.URLDecoder;

import java.util.Arrays;

import java.util.HashMap;

import java.util.Map;

public class Main {

    public static void main(String[] arg) throws Exception {

        HttpServer server = HttpServer.create(new InetSocketAddress(8001), 0);

        server.createContext("/test", new TestHandler());

        server.start();

    }

    static class TestHandler implements HttpHandler{

        @Override

        public void handle(HttpExchange exchange) {

            String response = "hello world";

            try{

                //获得查询字符串(get)

                String queryString =  exchange.getRequestURI().getQuery();

                Map<String,String> queryStringInfo = formData2Dic(queryString);

                //获得表单提交数据(post)

                String postString = IOUtils.toString(exchange.getRequestBody());

                Map<String,String> postInfo = formData2Dic(postString);

                exchange.sendResponseHeaders(200,0);

                OutputStream os = exchange.getResponseBody();

                os.write(response.getBytes());

                os.close();

            }catch (IOException ie) {

            } catch (Exception e) {

            }

        }

    }

    public static Map<String,String> formData2Dic(String formData ) {

        Map<String,String> result = new HashMap<>();

        if(formData== null || formData.trim().length() == 0) {

            return result;

        }

        final String[] items = formData.split("&");

        Arrays.stream(items).forEach(item ->{

            final String[] keyAndVal = item.split("=");

            if( keyAndVal.length == 2) {

                try{

                    final String key = URLDecoder.decode( keyAndVal[0],"utf8");

                    final String val = URLDecoder.decode( keyAndVal[1],"utf8");

                    result.put(key,val);

                }catch (UnsupportedEncodingException e) {}

            }

        });

        return result;

    }

}

上面的代码清单标识了实现的方法。

注意，要保证上面代码编译通过，需要引入commons-io.jar，此包中提供将InputStream转换成String的方法。

四、并发处理

com.sun.net.httpserver似乎默认不支持同时处理多个请求，一旦有并行的请求涌入，需要排队等待程序处理，导致Web程序响应卡顿。自定义实现的方法也很简单，为每个请求开一个新的线程处理即可，如下代码清单所示

import com.sun.net.httpserver.HttpExchange;

import com.sun.net.httpserver.HttpHandler;

import com.sun.net.httpserver.HttpServer;

import org.apache.commons.io.IOUtils;

import java.io.IOException;

import java.io.OutputStream;

import java.io.UnsupportedEncodingException;

import java.net.InetSocketAddress;

import java.net.URLDecoder;

import java.util.Arrays;

import java.util.HashMap;

import java.util.Map;

public class Main {

    public static void main(String[] arg) throws Exception {

        HttpServer server = HttpServer.create(new InetSocketAddress(8001), 0);

        server.createContext("/test", new TestHandler());

        server.start();

    }

    static class TestHandler implements HttpHandler{

        @Override

        public void handle(HttpExchange exchange) {

            new Thread(new Runnable() {

                @Override

                public void run() {

                    try{

                        String response = "hello world";

                        //获得查询字符串(get)

                        String queryString =  exchange.getRequestURI().getQuery();

                        Map<String,String> queryStringInfo = formData2Dic(queryString);

                        //获得表单提交数据(post)

                        String postString = IOUtils.toString(exchange.getRequestBody());

                        Map<String,String> postInfo = formData2Dic(postString);

                        exchange.sendResponseHeaders(200,0);

                        OutputStream os = exchange.getResponseBody();

                        os.write(response.getBytes());

                        os.close();

                    }catch (IOException ie) {

                        ie.printStackTrace();

                    } catch (Exception e) {

                        e.printStackTrace();

                    }

                }

            }).start();

        }

    }

    public static Map<String,String> formData2Dic(String formData ) {

        Map<String,String> result = new HashMap<>();

        if(formData== null || formData.trim().length() == 0) {

            return result;

        }

        final String[] items = formData.split("&");

        Arrays.stream(items).forEach(item ->{

            final String[] keyAndVal = item.split("=");

            if( keyAndVal.length == 2) {

                try{

                    final String key = URLDecoder.decode( keyAndVal[0],"utf8");

                    final String val = URLDecoder.decode( keyAndVal[1],"utf8");

                    result.put(key,val);

                }catch (UnsupportedEncodingException e) {}

            }

        });

        return result;

    }

}

五、优点

Java内置Web服务器在功能、性能、稳定等方面是无法和tomcat和jetty之类的专业Web服务器相比的，它的优点主要是开发和部署方便简单，把程序代码编译成jar包后，丢到装有jvm的服务器上，直接运行就可以了，省去了安装相关的软件、依赖，配置复杂的环境等工作量。

但是，在一些各方面要求都比较高的生产环境下，还是建议使用专门的Web服务器，毕竟它们久经考验，能满足所有功能需求，并且出问题的几率低。

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