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利用Socket动手实现简单HTTP协议

一、实现

我们知道HTTP协议是在应用层解析内容的，所以我们只需要按照它的报文格式封装和解析数据即可。

关于具体的传输协议，使用的还是Socket，关于Socket，可以移步这篇文章：Java中的Socket你了解吗

这里我将带领大家使用NioServer实现一个简单的HTTP协议，注意，这里主要是出于了解HTTP协议是如何实现的，而不是真正实现一个HTTP协议。

因为HTTP协议是在接收到数据之后才会用到的，所以，我们只需要在Handler处理方法中实现就可以了。

我们首先来看一下效果。

当我们启动程序，然后在浏览器中输入http://localhost:8080/发起请求，这时控制台会打印如下信息：

GET / HTTP/1.1
Host: localhost:8080
Connection: keep-alive
Cache-Control: max-age=0
sec-ch-ua: "Not_A Brand";v="8", "Chromium";v="120", "Google Chrome";v="120"
sec-ch-ua-mobile: ?0
sec-ch-ua-platform: "Windows"
Upgrade-Insecure-Requests: 1
User-Agent: Mozilla/5.0 (Windows NT 10.0; Win64; x64) AppleWebKit/537.36 (KHTML, like Gecko) Chrome/120.0.0.0 Safari/537.36
Accept: text/html,application/xhtml+xml,application/xml;q=0.9,image/avif,image/webp,image/apng,*/*;q=0.8,application/signed-exchange;v=b3;q=0.7
Sec-Fetch-Site: none
Sec-Fetch-Mode: navigate
Sec-Fetch-User: ?1
Sec-Fetch-Dest: document
Accept-Encoding: gzip, deflate, br
Accept-Language: zh-CN,zh;q=0.9Method:	GET
url:	/
HTTP Version:	HTTP/1.1GET /favicon.ico HTTP/1.1
Host: localhost:8080
Connection: keep-alive
sec-ch-ua: "Not_A Brand";v="8", "Chromium";v="120", "Google Chrome";v="120"
sec-ch-ua-mobile: ?0
User-Agent: Mozilla/5.0 (Windows NT 10.0; Win64; x64) AppleWebKit/537.36 (KHTML, like Gecko) Chrome/120.0.0.0 Safari/537.36
sec-ch-ua-platform: "Windows"
Accept: image/avif,image/webp,image/apng,image/svg+xml,image/*,*/*;q=0.8
Sec-Fetch-Site: same-origin
Sec-Fetch-Mode: no-cors
Sec-Fetch-Dest: image
Referer: http://localhost:8080/
Accept-Encoding: gzip, deflate, br
Accept-Language: zh-CN,zh;q=0.9Method:	GET
url:	/favicon.ico
HTTP Version:	HTTP/1.1

浏览器显示结果如图所示：

这里只是一个简单的示例，目的是让大家了解HTTP协议中的实现方法，功能不够完善，而且也不能实现请求的处理。

对于了解HTTP协议实现的方法，个人觉得还是有必要看看的。

二、完整代码

思路：

整个过程非常简单，我们只需要按照报文的格式来读取和发送就可以了。

• 接收到数据后按\r\n分割成每一行，空行前面都是报文头；
• 空行下面如果有内容就是报文主体，注意，Get请求没有报文主体；

完整代码如下：

import java.io.IOException;
import java.net.InetSocketAddress;
import java.nio.ByteBuffer;
import java.nio.channels.SelectionKey;
import java.nio.channels.Selector;
import java.nio.channels.ServerSocketChannel;
import java.nio.channels.SocketChannel;
import java.nio.charset.Charset;
import java.util.Iterator;/*** @Author zal* @Date 2024/01/15  21:10* @Description: 基于NioServer实现简单HTTP协议* @Version: 1.0*/
public class NioServer {public static void main(String[] args) throws Exception {// 创建ServerSocketChannel，并监听8080端口ServerSocketChannel ssc = ServerSocketChannel.open();ssc.socket().bind(new InetSocketAddress(8080));// 设置为非阻塞模式ssc.configureBlocking(false);// 为ssc注册选择器Selector selector = Selector.open();ssc.register(selector, SelectionKey.OP_ACCEPT);// 创建处理器while (true) {// 等待请求，每次等待阻塞3s，超过3s后线程继续向下执行，如果传入0或者不传参数则一直阻塞if (selector.select(3000) == 0) {continue;}// 获取等待处理的SelectionKeyIterator<SelectionKey> keyIterator = selector.selectedKeys().iterator();while (keyIterator.hasNext()) {SelectionKey key = keyIterator.next();// 启动新县城处理SelectionKeynew Thread(new HttpHandler(key)).run();// 处理完成后，从待处理的SelectionKey中移除当前使用的keykeyIterator.remove();}}}/*** 静态内部类，用于处理连接和读取数据*/private static class HttpHandler implements Runnable {private int bufferSize = 1024;private String localCharset = "UTF-8";private SelectionKey key;public HttpHandler(SelectionKey key) {this.key = key;}/*** 处理接受连接事件** @throws IOException*/public void handleAccept() throws IOException {// 通过服务器套接字通道接受客户端连接SocketChannel sc = ((ServerSocketChannel) key.channel()).accept();// 配置为非阻塞模式sc.configureBlocking(false);// 将客户端套接字通道注册到选择器，关注事件为可读，同时附带一个缓冲区sc.register(key.selector(), SelectionKey.OP_READ, ByteBuffer.allocate(bufferSize));}/*** 处理读取数据事件** @throws IOException*/public void handleRead() throws IOException {// 获取ChannelSocketChannel sc = (SocketChannel) key.channel();// 获取附加到事件的缓冲区ByteBuffer buffer = (ByteBuffer) key.attachment();buffer.clear(); // 清空缓冲区，准备读取数据// 从客户端通道读取数据到缓冲区，如果返回-1表示客户端关闭连接if (sc.read(buffer) == -1) {// 关闭channelsc.close();} else {// 切换buffer为读模式buffer.flip();// 将buffer中的数据解码为字符串后保存到receivedStringString receivedString = Charset.forName(localCharset).newDecoder().decode(buffer).toString();// 控制台打印请求报文头String[] requsetMessage = receivedString.split("\r\n");for (String s : requsetMessage) {System.out.println(s);// 遇到空行说明报文头已经打印完成if (s.isEmpty()) {break;}}// 控制台打印首行信息String[] firstLine = requsetMessage[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();// 返回客户端StringBuffer sendString = new StringBuffer();// 响应报文首行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("<html><head><title>显示报文</title></head></body>");sendString.append("接收到的请求报文是：<br/>");for (String s : requsetMessage) {sendString.append(s + "<br/>");}sendString.append("</body></html>");buffer = ByteBuffer.wrap(sendString.toString().getBytes(localCharset));sc.write(buffer);sc.close();}}@Overridepublic void run() {try {// 接收到请求连接时if (key.isAcceptable()) {handleAccept();}// 读数据if (key.isReadable()) {handleRead();}} catch (IOException e) {e.printStackTrace();}}}
}