java中的接口是类吗
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2023-05-16
Java使用NioSocket手动实现HTTP服务器
NioSocket简单复习
重要概念
NioSocket里面的三个重要概念:Buffer、Channel、Selector
Buffer为要传输的数据
Channel为传输数据的通道
Selector为通道的分配调度者
使用步骤
使用NioSocket实现通信大概如以下步骤:
ServerSocketChannel可以通过configureBlocking方法来设置是否采用阻塞模式,设置为false后就可以调用register注册Selector,阻塞模式下不可以用Selector。
注册后,Selector就可以通过select()来等待请求,通过参数设置等待时长,若传入参数0或者不传入参数,将会采用阻塞模式直到有请求出现。
接收到请求后Selector调用selectedKeys方法waMKJ,返回SelectedKey集合。
SelectedKey保存了处理当前请求的Channel和Selector,并提供了不同的操作类型。四种操作属性:SelectedKey.OP_ACCEPT、SelectedKey.OP_CONNECT、SelectedKey.OP_READ、SelectedKey.OP_WRITE。
通过SelectedKey的isAcceptable、isConnectable、isReadable和isWritable来判断操作类型,并处理相应操作。
在相应的Handler中提取SelectedKey中的Channel和Buffer信息并执行相应操作。
实现HTTP
创建HttpServer类作为程序的主要入口
public class HttpServer {
public static void main(String[] args) throws Exception{
ServerSocketChannel serverSocketChannel = ServerSocketChannel.open();
serverSocketChannel.socket().bind(new InetSocketAddress((8080)));
serverSocketChannel.configureBlocking(false);
Selector selector = Selector.open();
// It must be ACCEPT, or it will throw exception
serverSocketChannel.register(selector, SelectionKey.OP_ACCEPT);
while(true){
if (selector.select(3000) == 0){
continue;
}
Iterator
while (keyIter.hasNext()){
SelectionKey key = keyIter.next();
new Thread(new HttpHandler(key)).run();
keyIter.remove();
}
}
}
}
以上代码的逻辑大致遵循着NioSocket的大概用法,其中serverSocketChannel使用register方法注册到selector仅是OP_ACCEPT,使用其他操作就会操作。但是并不是说不能进行其他操作,而是其他操作稍后实现。
在serverSocketChannel.configureBlocking(false)后,非阻塞模式启动。Server接收到请求后就会将记录了请求信息的key交给HttpHandler做详细处理,处理完就把key从迭代器里面remove掉。可以看到出来,HttpServer对请求里面的信息一概不知,这样才能成为一个出色的管理层,它管理着HttpHandler来处理请求。
既然选用了NioSocket这样的New IO,HttpHandler必然是多线程的实现(否则还有什么意义)。
创建HttpHandler来处理请求
对于来自HttpServer的不加工信息,HttpHandler必须要做全套,因此需要HttpHandler自己考虑好有没有中文乱码、Buffer大小是多少等等。HttpHandler大概框架如下即可:
class HttpHandler implements Runnable{
private int bufferSize = 1024;
private String localCharset = "UTF-8";
private SelectionKey key;
public HttpHandler(SelectionKey key){
this.key = key;
}
public void handleAccept() throws IOException{}
public void handleRead() throws IOException{}
@Override
public void run() {
try {
if(key.isAcceptable()){
handleAccept();
}
if(key.isReadable()){
handleRead();
}
}catch (IOException ex){
ex.printStackTrace();
}
}
}
如上框架简单明了,重载run实现多线程,handleAccept和handleRead用于详细地处理相关操作,bufferSize规定Buffer大小,localCharset的设定提前防止中文乱码。
需要注意的是HttpServer里面,我们只注册了OP_ACCEPT这个操作,那么在HttpHandler里面只有isAcceptable()判定为真,那么handleRead()怎么办呢?我们会在handleAccept()注册好的:
public void handleAccept() throws IOException{
SocketChannel clientChannel =
((ServerSocketChannel)key.channel()).accept();
clientChannel.configureBlocking(false);
clientChannel.register(
key.selector(), SelectionKey.OP_READ, ByteBuffer.allocate(bufferSize)
);
}
在handleAccept里面,我们先取得key里面的请求信息,如对应客户端的SocketChannel (SocketChannel需要ServerSocketChannel接受了后才有),接着就可以为SocketChannel注册OP_READ操作了,带上指定大小的Buffer。注册后,key可是isReadable()了,接下来则是在handleRead中对key进行解剖处理:(代码有点长,但大多是控制台输出和对字符串的拼接操作,看官可放心食用。)
public void handleRead() throws IOException{
SocketChannel sc = (SocketChannel)key.channel();
ByteBuffer buffer = (ByteBuffer)key.attachment();
buffer.clear();
if (sc.read(buffer) == -1){
sc.close();
}else {
buffer.flip();
String receiveString = Charset.forName(localCharset).newDecoder().decode(buffer).toString();
String[] requestMessage = receiveString.split("\r\n");
for (String s: requestMessage){
System.out.println(s);
if (s.isEmpty()){
break;
}
}
String[] firstLine = requestMessage[0].split(" ");
System.out.println();
System.out.println("Method:\t"+ firstLine[0]);
System.out.println("url:\t"+firstLine[1]);
System.out.println("HTTP Version:\t" + firstLine[2]);
System.out.println();
StringBuilder sendString = new StringBuilder();
sendString.append("HTTP/1.1 200 OK\r\n");
sendString.append("Content-Type:text/html;Charset="+localCharset+"\r\n");
sendString.append("\r\n");
sendString.append("
sendString.append("Received:
");
for (String s : requestMessage){
sendString.append(s + "
");
}
sendString.append("
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