基于Java的Web服務器工作原理(3)

2019-11-18 12:52:07

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　　Request 類
　　
　　Request 類對應 HTTP 請求。創建這個類的實例，并傳給它從 Socket 獲得的 InputStream 對象，從而捕捉與客戶端的通信。呼叫 InputStream 對象的 read 方法中的一個就可以得到 HTTP 請求的原始數據。
　　
　　Request 類有二個 public 方法 parse 與 getUri。parse 方法解析 HTTP 請求的原始數據。它做的事情不多－－唯一它使之有效的信息是 HTTP 請求的 URI ，這個通過呼叫私有方法 parseUri 來獲得。parseUri 方法把 URI 作為一個變量。調用 getUri 方法可以得到 HTTP 請求的 URI 。
　　
　　要明白 parse 與 parseUri 的工作原理，你需要知道 HTTP 請求的結構，由 RFC2616 定義。
　　
　　一個 HTTP 請求包括三個部分：Request line；Headers；Message body 。
　　
　　現在，我們只需要關注 HTTP 請求的第一部分－－請求行。請求行以方法記號開始，接著是請求的 URI 與協議版本，以回車換行符結束。請求行的元素之間以空格分開。例如，一個用 GET 方法的 index.Html 文件的請求行如下：
　　
　　 
　　GET /index.html HTTP/1.1
　　
　　
　　
　　
　　parse 方法從 socket 的 InputStream 傳遞給 Request 對象中讀取字節流，把這個字節數組存在緩沖里。然后，它把 buffer 字節數組里的字節放入叫做 request 的 StringBuffer 對象中，再把 StringBuffer 替換成 String 傳遞給 parseUri 方法。
　　
　　parse 方法的代碼如列表 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 方法查找請求行的第一個與第二個空格，從而從請求行獲得了 URI 。列表 1.3 展示了 parseUri 方法的代碼。
　　
　　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 類
　　
　　Response 類描述 HTTP 響應。它的構建方法接受 OutputStream 對象，如下：
　　
　　public Response(OutputStream output) {
　　this.output = output;
　　}
　　
　　
　　
　　Response 對象通過傳遞從 socket 獲得的 OutputStream 對象到 HttpServer 類的 await 方法而創建。
　　
　　Response 類有二個公共方法 setRequest 與 setStaticResource 。setRequest 用來傳遞 Request 對象到 Response 對象。它比較簡單，代碼如列表 1.4 所示：
　　
　　Listing 1.4. The Response class' setRequest method
　　
　　public void setRequest(Request request) {
　　this.request = request;
　　}
　　
　　
　　
　　sendStaticResource 方法用來發送靜態的資源，例如 HTML 文件。它的實現如列表 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 方法非常簡單。它首先通過傳遞父與子目錄到 File 類的構建方法從而實例化 java.io.File 類。
　　
　　File file new File(HttpServer.WEB_ROOT, request.getUri());
　　
　　
　　
　　然后檢查這個文件是否存在。假如存在，則 sendStaticResource 方法傳遞 File 對象創建 java.io.FileInputStream 對象。然后調用 FileInputStream 的 read 方法，并把字節數組寫到 OutputStream 對象 output 。就這樣，靜態資源的內容作為原始數據被發送到瀏覽器。
　　
　　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 發送一個錯誤信息到瀏覽器。
　　
　　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());
　　
　　
　　
　　編譯與運行應用程序
　　
　　要編輯與運行本文的應用，首先你需要解壓源碼 zip 文件。直接解壓出來的目錄被稱為工作目錄，它有三個子目錄：src/，classes/，lib/。要編譯應用，從工作目錄輸入如下命令：
　　
　　javac -d . src/ex01/pyrmont/*.java
　　
　　
　　
　　-d 選項把結果寫到當前目錄，而不是 src/ 目錄。
　　
　　要運行應用，在當前工作目錄輸入如下命令：
　　
　　java ex01.pyrmont.HttpServer
　　
　　
　　
　　測試這個應用，打開你的瀏覽器，在地址欄輸入如下地址：http://localhost:8080/index.html
　　
　　你將在你的瀏覽器看到 index.html 顯示出來，如圖1所示。
　　
　　基于Java的Web服務器工作原理(3)

　　
　　
　　圖1：web 服務器的輸出顯示
　　
　　
　　在控制臺，你看到如下的內容：
　　
　　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
　　
　　
　　
　　總結
　　
　　在這篇文章中（分為三個部分），你看到了一個簡單的 web 服務器的工作原理。本文相關的應用只包括了三個類，功能是不全面的。然而，它仍不失為一個好的學習工具。

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