Внедряйте Tomcat вместе со мной (1): Внедрение статического веб-сервера

Java сервер Tomcat
Внедряйте Tomcat вместе со мной (1): Внедрение статического веб-сервера

предисловие

最近笔者读了《深入剖析tomcat》这本书（原作：《how tomcat works》）,发现该书简单易读，每个
章节循序渐进的讲解了tomcat的原理，在接下来的章节中，tomcat都是基于上一章新增功能并完善，
到最后形成一个简易版tomcat的完成品。所以有兴趣的同学请按顺序阅读，本文为记录第一章的知识点
以及源码实现（造轮子）。

Как добиться

Протокол HTTP – это протокол, по которому наш веб-сервер взаимодействует с браузером. В этой статье не будут повторяться его конкретные знания и предыстория. Итак, возьмем простой пример:

  • Введите http://www.baidu.com в браузере и нажмите Enter.
  • Браузер, вероятно, отправил следующий http-запрос на сервер Baidu:
GET /index.html HTTP/1.1
Host: www.baidu.com
...
  • Когда веб-сервер Baidu получает наш запрос, он находит соответствующий ресурс сервера и отвечает соответствующим образом:
HTTP/1.1 200 OK
... 

<html>
    <head>
        <title>百度一下你就知道</title>
    </head>
    <body>
        ....
    </body>
</html>

Таким образом, в приведенном выше примере мы можем обнаружить, что реализация статического (здесь имеется в виду html/image/css и т. д.) веб-сервера относительно проста:

Код

在这里使用java socket api 实现简单的静态web服务器。
  • Создайте новый основной метод, основнойпсевдокод показывает, как показано ниже:
//开启socket server 8080端口监听.
 ServerSocket server = new ServerSocket(8080, 1, InetAddress.getByName("127.0.0.1"));

try (Socket accept = serverSocket.accept();
  InputStream inputStream = accept.getInputStream();
  OutputStream outputStream = accept.getOutputStream()) {
    //解析用户的请求
    Request request = new Request();
    request.setRequestStream(inputStream);
    request.parseRequest();
    //生成响应对象并响应静态资源
    Response resp = new Response(outputStream, request);
    resp.accessStaticResources();
} catch (IOException e) {
    LOGGER.warn("catch from user request.",e);
}
//关闭服务器
serverSocket.close();

  • Объект запроса

    主要功能：将用户请求（socket的inputStream流）解析为字符串，提取请求中的URI

Код для разбора строки выглядит следующим образом:

StringBuilder requestStr = new StringBuilder();
int i;
//new 一个 byte缓冲数组
byte[] buffer = ArrayUtil.generatorCache();
try {
    i = inputStream.read(buffer);
} catch (IOException e) {
    e.printStackTrace();
    i = -1;
}
//将读取到的byte转为String
for (int j = 0; j < i; j++) {
    requestStr.append((char) buffer[j]);
}
//解析请求的字符串，提取请求的URI
this.parseURI(requestStr.toString());

Затем запрошенная информация анализируется нами в строку, откуда мы знаем, какие статические ресурсы он хочет запросить?

Затем напечатаем проанализированную строку:

    System.out.println(requestStr.toString());

GET /index.html HTTP/1.1

Host: 127.0.0.1:8080
Connection: keep-alive

Cache-Control: max-age=0

User-Agent: Mozilla/5.0 (Windows NT 10.0; WOW64) AppleWebKit/537.36 (KHTML, like Gecko) Chrome/63.0.3239.108 Safari/537.36

Upgrade-Insecure-Requests: 1

Accept-Encoding: gzip, deflate, br

Accept-Language: zh-CN,zh;q=0.9

Хорошо видно, что выделенное жирным шрифтом место — это URI, который мы хотим извлечь, так как же его извлечь? Тщательно мы обнаружили, что,/index.htmlПеред и после этой строки есть пробел! Хорошо, тогда мы можем разобрать его напрямую с помощью метода indexOf String.Ссылочный код выглядит следующим образом:

// 获取/index.html 前面的那个空格索引
int oneSpace = requestStr.indexOf(" ");
//获取/index.html 后面的那个空格索引
int twoSpace = requestStr.indexOf(" ", oneSpace + 1);
//截取获得用户请求URI
uri = requestStr.substring(oneSpace + 1, twoSpace);

  • Объект ответа

    上面Request对象已经把用户想请求的资源解析出来了，那么Response的功能就是找到这个文件，
    使用Socket的outputStream把文件作为字节流输出给浏览器，就可以将我们的HTML显示给用户啦~

    Так где же наши статические файлы для этого проекта? Давайте посмотрим на структуру нашего проекта:

    -main  
        -java       java代码
    -resources
        -webroot    存放我们静态资源的文件夹

Поскольку мы используем только MAVEN для сборки проекта и не используем Spring и другие фреймворки, как найти корневую папку? Обратитесь к коду в Интернете:

String WEB_PROJECT_ROOT = HttpServer.class.getClassLoader().getResource("webroot").getFile().substring(1);

Предыдущие сомнения были разрешены, и тогда мы напрямую найдем соответствующий файл и запишем его обратно, и все готово~
Псевдокод выглядит следующим образом:

//根据请求URI找到用户对应请求的资源文件
File staticResource = new File(HttpServer.WEB_PROJECT_ROOT + request.getUri());
//资源存在
if (staticResource.exists() && staticResource.isFile()) {
    outputStream.write(this.responseToByte(200,"OK"));
    write(staticResource);
//资源不存在，使用默认的404返回
} else {
    staticResource = new File(HttpServer.WEB_PROJECT_ROOT + "/404.html");
    outputStream.write(this.responseToByte(404,"file not found"));
    write(staticResource);
}

Среди них метод responseToByte() отвечает только за вывод строки ответа:

    HTTP/1.1 200 OK

Когда ресурс не существует, мы выводим:

    HTTP/1.1 404 file not found

Метод write() также очень прост: он преобразует входящий файловый объект в поток и использует outputStream сокета для вывода.

try (FileInputStream fis = new FileInputStream(file)) {
    byte[] cache = new byte[1024];
    int read;
    while ((read = fis.read(cache, 0, 1024)) != -1) {
        outputStream.write(cache, 0, read);
    }
}

увидеть эффект

Запускаем основной метод, открываем наш браузер и выводим 127.0.0.1/index.html и нажимаем Enter, вы можете увидеть результат как показано на рисунке:


Попробуйте наугад ввести несуществующий ресурс:

Нажмите F12, чтобы увидеть, как выглядят Http-запрос и ответ:

请求：
GET /abc.html HTTP/1.1
Host: 127.0.0.1:8080
其他请求头忽略...

响应：
HTTP/1.1 404 file not found

<!DOCTYPE html>
<html lang="en">
<head>
    <meta charset="UTF-8">
    <title>404 not found!</title>
</head>
<body>
    <h1>请求页面不存在！</h1>
</body>
</html>

На данный момент наш веб-сервер Tomcat 1.0 был разработан (забавное лицо), и он может реализовывать простые функции доступа к ресурсам html, css, изображения и др. В следующей главе мы реализуем следующую простую разработку функций контейнера сервлетов:

Реализуйте Tomcat вместе со мной (2): реализация простого контейнера сервлетов

PS: Исходный код этой главы выложен на github. SimpleTomcat

Категории