Java实现能获取静态资源的简易版服务器（类Tomcat）

Myth丶恋晨 2023-07-04 04:38 45阅读 0赞

推荐：[Java网络编程汇总][Java]

## Java实现能获取静态资源的简易版服务器（类Tomcat） ##

我们平时使用`Tomcat`做为服务器进行`Web`开发，通常会输入`http://localhost:8888/index.html`这种`URL`，这种请求的`Request Headers` 如下：

GET /index.html HTTP/1.1
    Host: localhost:8888
    Connection: keep-alive
    Cache-Control: max-age=0
    Upgrade-Insecure-Requests: 1
    User-Agent: Mozilla/5.0 (Windows NT 10.0; Win64; x64) AppleWebKit/537.36 (KHTML, like Gecko) Chrome/79.0.3945.130 Safari/537.36
    Sec-Fetch-User: ?1
    Accept: text/html,application/xhtml+xml,application/xml;q=0.9,image/webp,image/apng,*/*;q=0.8,application/signed-exchange;v=b3;q=0.9 Sec-Fetch-Site: none Sec-Fetch-Mode: navigate Accept-Encoding: gzip, deflate, br Accept-Language: zh-CN,zh;q=0.9,en;q=0.8

从`Request Headers` 可以得到请求想要访问的静态资源是`index.html`（我们自己实现服务器，浏览器发起请求，服务器后台得到就是`Request Headers`这种数据 ）。

现在我们知道如何获取请求想要的资源了（从`Request Headers` 获取），这就好办了。

当用户在浏览器中输入`URL`发起请求，其实就是与服务器先建立网络连接，再获取服务器上的资源。  
这就和Java网络编程有关系了，现在说一说服务器主要的任务：

*  服务器首先要打开`ServerSocket`，当有客户端（浏览器）进行连接，并且发起请求后，获得该请求的`Request Headers` （你可以把浏览器当作我们之前实现的多人聊天室里面的客户端，因为浏览器向服务器发起请求，数据也是通过流`Stream`或者类似的组件实现的）。
 *  服务器获得用户请求的`Request Headers` 后，然后从`Request Headers` 中分析出资源名称。
 *  知道用户想要的资源后，服务器将资源与一些必要信息打包发送给客户端（协议、状态码、资源等），当资源不存在时，服务器返回`404.html`资源。

`Bootstrap`类，启动服务器的模块。

import connector.Connector;
    
    public final class Bootstrap { 
        public static void main(String[] args) { 
            Connector connector = new Connector();
            connector.start();
        }
    }

`Connector`类，创建`ServerSocket`（用于客户端建立连接）、创建`Request`（从`Request Headers` 中获取客户端请求的资源）、创建`Response`（将协议、状态码、资源等数据打包写入流中）、创建`StaticProcessor`（借助`Response`将资源与一些必要信息发送给服务器），代码注释应该非常清楚。

package connector;
    
    import processor.StaticProcessor;
    
    import java.io.Closeable;
    import java.io.IOException;
    import java.io.InputStream;
    import java.io.OutputStream;
    import java.net.ServerSocket;
    import java.net.Socket;
    
    public class Connector implements Runnable { 
    
        private static final int DEFAULT_PORT = 8888;
    
        private ServerSocket server;
        private int port;
    
        public Connector(){ 
            this(DEFAULT_PORT);
        }
    
        public Connector(int port) { 
            this.port = port;
        }
    
        public void start(){ 
            new Thread(this).start();
        }
    
        @Override
        public void run() { 
            try { 
                // 创建ServerSocket，绑定、监听端口
                server = new ServerSocket(port);
                System.out.println("启动服务器，监听端口：" + port);
                while(true){ 
                    // 等待客户端连接
                    Socket socket = server.accept();
                    // 获取输入流
                    InputStream input = socket.getInputStream();
                    // 获取输出流
                    OutputStream output = socket.getOutputStream();
    
                    // 创建请求request，并且传入输入流（有客户端请求的信息）
                    Request request = new Request(input);
                    // request通过输入流的信息，分析出客户端想要的资源
                    request.parse();
    
                    // 创建响应response，并且传入输出流（方便将获取的资源发送给客户端）
                    Response response = new Response(output);
                    // response需要request的uri（客户端请求的资源）
                    response.setRequest(request);
                    
                    // 创建处理者processor
                    StaticProcessor processor = new StaticProcessor();
                    // processor通过response把数据发送给客户端
                    processor.process(response);
    
                    //关闭socket
                    close(socket);
                }
            } catch (IOException e) { 
                // 浏览器可以识别状态码，当状态码表示请求不成功时（如404），似乎会断开socket，所以这里不进行处理
            } finally{ 
                close(server);
            }
        }
    
        private void close(Closeable closeable){ 
            if(closeable != null){ 
                try { 
                    closeable.close();
                } catch (IOException e) { 
                    e.printStackTrace();
                }
            }
        }
    }

`Request`类，从客户端与服务器建立连接的`socket`的输入流`InputStream`中读取信息，并且分析出客户端想要的资源。

package connector;
    
    import java.io.IOException;
    import java.io.InputStream;
    
    public class Request { 
    
        private static final int BUFFER_SIZE = 1024;
    
        private InputStream input;
    
        private String uri;
    
        public Request(InputStream input) { 
            this.input = input;
        }
    
        public String getUri() { 
            return uri;
        }
    
        public void parse(){ 
            int length = 0;
            byte[] buffer = new byte[BUFFER_SIZE];
            try { 
                // 读取流里面的数据，并且记录长度
                length = input.read(buffer);
            } catch (IOException e) { 
                e.printStackTrace();
            }
    
            // 将数据转化成StringBuilder
            StringBuilder request = new StringBuilder();
            for (int i = 0; i < length; i++) { 
                request.append((char) buffer[i]);
            }
    
            // 分析出客户端想要的资源
            uri = parseUri(request.toString());
        }
    
        /** *从 “GET /index.html HTTP/1.1 * ...... * ”中获取index.html * 通过空格来分离出来 * */
        public String parseUri(String request){ 
            int index1 , index2;
            // 第一个空格的位置
            index1 = request.indexOf(' ');
            if(index1 != -1){ 
                // 第二个空格的位置
                index2 = request.indexOf(' ', index1+1);
                if(index2 != -1){ 
                    // 分离出资源名称
                    return request.substring(index1 + 2 , index2);
                }
            }
            // 没有办法解析出uri
            return "";
        }
    }

`Response`类，将协议、状态码、资源等数据打包写入流中。

package connector;
    
    import java.io.*;
    
    public class Response { 
    
        private static final int BUFFER_SIZE = 1024;
        Request request;
        OutputStream output;
    
        public Response(OutputStream output) { 
            this.output = output;
        }
    
        public void setRequest(Request request) { 
            this.request = request;
        }
    
        public void sendStaticResource() throws IOException { 
            try{ 
                // 通过request的uri，获取资源的路径
                String filePath = getClass()
                        .getClassLoader()
                        .getResource(request.getUri()).getFile();
                // 创建资源文件
                File file = new File(filePath.substring(1 , filePath.length()));
                // 将资源写入流里面，HttpStatus.SC_OK是状态码
                write(file , HttpStatus.SC_OK);
            } catch (Exception e) { 
                // 当出现错误时，简单处理 ，发送404.html给客户端
                String errorFilePath = getClass().getClassLoader().getResource("404.html").getFile();
                // 将资源写入流里面，HttpStatus.SC_NOT_FOUND是状态码
                write(new File(errorFilePath.substring(1 , errorFilePath.length())) ,
                        HttpStatus.SC_NOT_FOUND);
    
            }
        }
    
        private void write(File resource , HttpStatus status) throws IOException { 
            
            try(FileInputStream fis = new FileInputStream(resource)){ 
                // 先将协议、状态码等必要信息写入流中，ConnectorUtils是工具类
                output.write(ConnectorUtils.renderStatus(status).getBytes());
                byte[] buffer = new byte[BUFFER_SIZE];
                int length = 0;
                // 把资源文件写入流中
                while((length = fis.read(buffer , 0 , BUFFER_SIZE)) != -1){ 
                    output.write(buffer , 0 ,length);
                }
            }
        }
    }

`HttpStatus`类，状态码枚举类。

package connector;
    
    public enum HttpStatus { 
        SC_OK(200 , "OK"),
        SC_NOT_FOUND(404 , "File Not Found");
    
        private int statusCode;
        private String reason;
    
        HttpStatus(int statusCode, String reason) { 
            this.statusCode = statusCode;
            this.reason = reason;
        }
    
        public int getStatusCode() { 
            return statusCode;
        }
    
        public String getReason() { 
            return reason;
        }
    }

`ConnectorUtils`类（工具类），将协议、状态码等信息组装成浏览器可以识别的信息。

package connector;
    
    public class ConnectorUtils { 
    
        public static final String PROTOCOL = "HTTP/1.1";
    
        public static final String CARRIAGE = "\r";
    
        public static final String NEWLINE = "\n";
    
        public static final String SPACE = " ";
    
        public static String renderStatus(HttpStatus status){ 
            StringBuilder sb = new StringBuilder(PROTOCOL)
                    .append(SPACE)
                    .append(status.getStatusCode())
                    .append(SPACE)
                    .append(status.getReason())
                    .append(CARRIAGE).append(NEWLINE)
                    .append(CARRIAGE).append(NEWLINE);
            return sb.toString();
        }
    }

`StaticProcessor`类，做为静态资源处理者的身份，借助`Response`进行处理。

package processor;
    
    import connector.Response;
    
    import java.io.IOException;
    
    public class StaticProcessor { 
    
        public void process(Response response){ 
            try { 
                response.sendStaticResource();
            } catch (IOException e) { 
                // 不处理浏览器断开连接等错误
            }
        }
    }

这里我们便完成了一个Java实现的能获取静态资源的简易版服务器。

**项目结构**  
![在这里插入图片描述][20200207224314742.png]  
**项目源码**

[Java实现获取静态资源的服务器][Java 1]

**测试**

请求成功，服务器有资源。  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzM3OTYwNjAz_size_16_color_FFFFFF_t_70]  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzM3OTYwNjAz_size_16_color_FFFFFF_t_70 1]

请求失败，服务器没有资源。

![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzM3OTYwNjAz_size_16_color_FFFFFF_t_70 2]

![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzM3OTYwNjAz_size_16_color_FFFFFF_t_70 3]

大家可以动手试一试，不用`ServerSocket`来实现，用NIO模型或者AIO模型的组件来实现。

如果有说错的地方，请大家不吝赐教（记得留言哦~~~~）。

[Java]: https://kaven.blog.csdn.net/article/details/104140118
[20200207224314742.png]: https://img-blog.csdnimg.cn/20200207224314742.png
[Java 1]: https://github.com/ITKaven/webserver
[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzM3OTYwNjAz_size_16_color_FFFFFF_t_70]: https://img-blog.csdnimg.cn/20200207224538719.png?x-oss-process=image/watermark,type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk,shadow_10,text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzM3OTYwNjAz,size_16,color_FFFFFF,t_70
[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzM3OTYwNjAz_size_16_color_FFFFFF_t_70 1]: https://img-blog.csdnimg.cn/20200207224722615.png?x-oss-process=image/watermark,type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk,shadow_10,text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzM3OTYwNjAz,size_16,color_FFFFFF,t_70
[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzM3OTYwNjAz_size_16_color_FFFFFF_t_70 2]: https://img-blog.csdnimg.cn/20200207224749340.png?x-oss-process=image/watermark,type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk,shadow_10,text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzM3OTYwNjAz,size_16,color_FFFFFF,t_70
[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzM3OTYwNjAz_size_16_color_FFFFFF_t_70 3]: https://img-blog.csdnimg.cn/20200207224806243.png?x-oss-process=image/watermark,type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk,shadow_10,text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzM3OTYwNjAz,size_16,color_FFFFFF,t_70