Netty-开发http服务器

Netty-开发http服务器

简介

Netty的HTTP协议栈无论在性能还是可靠性上，都表现优异，非常适合在非Web容器的场景下应用，相比于传统的Tomcat、Jetty等Web容器，它更加轻量和小巧，灵活性和定制性也更好。

我们以文件服务器为例学习Netty的HTTP服务端开发，例程场景如下:文件服务器使用HTTP协议对外提供服务，当客户端通过浏览器访问文件服务器时，对访问路径进行检查，检查失败时返回HTTP 403错误，该页无法访问;如果校验通过，以链接的方式打开当前文件目录，每个目录或者文件都是个超链接，可以递归访问。如果是目录，可以继续递归访问它下面的子目录或者文件，如果是文件且可读，则可以在浏览器端直接打开，或者通过[目标另存为]下载该文件。

开始Coding~

1、新建maven项目，引入依赖

<dependency>
    <groupId>io.netty</groupId>
    <artifactId>netty-all</artifactId>
    <version>4.1.51.Final</version>
</dependency>

2、创建服务端启动代码

public class FileServer {
    // 文件访问根路径
    private final String URL="/src/main/java/com/fy/protobuf/";

    public void bind(int port) {
        // 处理连接请求
        EventLoopGroup bossGroup = new NioEventLoopGroup();
        // 处理IO事件
        EventLoopGroup workerGroup = new NioEventLoopGroup();
        try {
            ServerBootstrap bootstrap = new ServerBootstrap();
            bootstrap
                    .group(bossGroup, workerGroup)
                    // 指定socket类型
                    .channel(NioServerSocketChannel.class)
                    .handler(new LoggingHandler(LogLevel.INFO))
                    // 向IO处理事件组中添加处理器，实际上这就像是一条处理消息的流水线
                    .childHandler(new ChannelInitializer<SocketChannel>() {
                        @Override
                        protected void initChannel(SocketChannel socketChannel) throws Exception {
                            /*
                            首先向ChannelPipeline中添加HTTP请求消息解码器，随后又添加了HttpObjectAggregator解码器，
                            它的作用是将多个消息转换为单一的FulHttpRequest或者FullHttpResponse，原因是HTTP解码器在每
                            个HTTP消息中会生成多个消息对象。
                            (1) HttpRequest / HttpResponse;
                            (2) HttpContent;
                            (3) LastHttpContent.
                            */
                            socketChannel.pipeline()
                                    .addLast(new HttpRequestDecoder())
                                    .addLast(new HttpObjectAggregator(65536))
                                    //新增HTTP响应编码器，对HTTP响应消息进行编码;
                                    .addLast(new HttpResponseEncoder())
                                    //新增Chunked handler它的主要作用是支持异步发送大的码流(例如大的文件传输)，但不占用过多的内存,防止发生Java内存溢出错误
                                    .addLast(new ChunkedWriteHandler())
                                    //逻辑处理
                                    .addLast(new HttpFileServerHandler(URL));
                        }
                    });
            // 绑定端口同步等待启动成功
            ChannelFuture sync = bootstrap.bind(8080).sync();

            // 等待服务监听端口关闭
            sync.channel().closeFuture().sync();
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        } finally {
            bossGroup.shutdownGracefully();
            workerGroup.shutdownGracefully();
        }

    }
}

3、创建服务端消息处理代码

public class HttpFileServerHandler extends SimpleChannelInboundHandler<FullHttpRequest> {

    // 这里继承的是SimpleChannelInboundHandler，指定处理消息类型

    private final String url;

    public HttpFileServerHandler(String url) {
        this.url = url;
    }

    @Override
    protected void channelRead0(ChannelHandlerContext ctx, FullHttpRequest request) throws Exception {
        // 判断消息解码是否成功
        if (!request.getDecoderResult().isSuccess()) {
            sendError(ctx, BAD_REQUEST);
            return;
        }
        // 判断消息类型
        if (request.getMethod() != GET) {
            sendError(ctx, METHOD_NOT_ALLOWED);
            return;
        }
        final String uri = request.getUri();
        // 路径的处理与安全过滤
        final String path = sanitizeUri(uri);
        if (path == null) {
            sendError(ctx, FORBIDDEN);
            return;
        }
        File file = new File(path);
        if (file.isHidden() || !file.exists()) {
            sendError(ctx, NOT_FOUND);
            return;
        }
        // 如果是目录则展示文件列表
        if (file.isDirectory()) {
            if (uri.endsWith("/")) {
                sendListing(ctx, file);
            } else {
                sendRedirect(ctx, uri + '/');
            }
            return;
        }
        if (!file.isFile()) {
            sendError(ctx, FORBIDDEN);
            return;
        }
        RandomAccessFile randomAccessFile = null;
        try {
            // 以只读的方式打开文件
            randomAccessFile = new RandomAccessFile(file, "r");
        } catch (FileNotFoundException fnfe) {
            sendError(ctx, NOT_FOUND);
            return;
        }
        long fileLength = randomAccessFile.length();
        //http响应
        HttpResponse response = new DefaultHttpResponse(HTTP_1_1, OK);
        //设置消息长度
        HttpUtil.setContentLength(response, fileLength);
        //设置消息类型
        setContentTypeHeader(response, file);
        if (HttpUtil.isKeepAlive(request)) {
            HttpUtil.setKeepAlive(response, true);
        }
        ctx.write(response);
        ChannelFuture sendFileFuture;
        sendFileFuture = ctx.write(new ChunkedFile(randomAccessFile, 0, fileLength, 8192), ctx.newProgressivePromise());
        sendFileFuture.addListener(new ChannelProgressiveFutureListener() {
            @Override
            public void operationProgressed(ChannelProgressiveFuture future, long progress, long total) {
                if (total < 0) {
                    System.err.println("Transfer progress: " + progress);
                } else {
                    System.err.println("Transfer progress: " + progress + " / " + total);
                }
            }

            @Override
            public void operationComplete(ChannelProgressiveFuture future)
                    throws Exception {
                System.out.println("Transfer complete.");
            }
        });
        // http消息结束标记
        ChannelFuture lastContentFuture = ctx.writeAndFlush(LastHttpContent.EMPTY_LAST_CONTENT);
        if (!HttpUtil.isKeepAlive(request)) {
            lastContentFuture.addListener(ChannelFutureListener.CLOSE);
        }
    }


    @Override
    public void exceptionCaught(ChannelHandlerContext ctx, Throwable cause)
            throws Exception {
        cause.printStackTrace();
        if (ctx.channel().isActive()) {
            sendError(ctx, INTERNAL_SERVER_ERROR);
        }
    }

    private static final Pattern INSECURE_URI = Pattern.compile(".*[<>&\"].*");

    private String sanitizeUri(String uri) {
        try {
            uri = URLDecoder.decode(uri, "UTF-8");
        } catch (UnsupportedEncodingException e) {
            try {
                uri = URLDecoder.decode(uri, "ISO-8859-1");
            } catch (UnsupportedEncodingException e1) {
                throw new Error();
            }
        }
        if (!uri.startsWith(url)) {
            return null;
        }
        if (!uri.startsWith("/")) {
            return null;
        }
        uri = uri.replace('/', File.separatorChar);
        if (uri.contains(File.separator + '.')
                || uri.contains('.' + File.separator) || uri.startsWith(".")
                || uri.endsWith(".") || INSECURE_URI.matcher(uri).matches()) {
            return null;
        }
        return System.getProperty("user.dir") + File.separator + uri;
    }

    private static final Pattern ALLOWED_FILE_NAME = Pattern
            .compile("[A-Za-z0-9][-_A-Za-z0-9\\.]*");

    private static void sendListing(ChannelHandlerContext ctx, File dir) {
        FullHttpResponse response = new DefaultFullHttpResponse(HTTP_1_1, OK);
        response.headers().set(CONTENT_TYPE, "text/html; charset=UTF-8");
        StringBuilder buf = new StringBuilder();
        String dirPath = dir.getPath();
        buf.append("<!DOCTYPE html>\r\n");
        buf.append("<html><head><title>");
        buf.append(dirPath);
        buf.append(" 目录：");
        buf.append("</title></head><body>\r\n");
        buf.append("<h3>");
        buf.append(dirPath).append(" 目录：");
        buf.append("</h3>\r\n");
        buf.append("<ul>");
        buf.append("<li>链接：<a href=\"../\">..</a></li>\r\n");
        for (File f : dir.listFiles()) {
            if (f.isHidden() || !f.canRead()) {
                continue;
            }
            String name = f.getName();
            if (!ALLOWED_FILE_NAME.matcher(name).matches()) {
                continue;
            }
            buf.append("<li>链接：<a href=\"");
            buf.append(name);
            buf.append("\">");
            buf.append(name);
            buf.append("</a></li>\r\n");
        }
        buf.append("</ul></body></html>\r\n");
        ByteBuf buffer = Unpooled.copiedBuffer(buf, CharsetUtil.UTF_8);
        response.content().writeBytes(buffer);
        buffer.release();
        ctx.writeAndFlush(response).addListener(ChannelFutureListener.CLOSE);
    }

    private static void sendRedirect(ChannelHandlerContext ctx, String newUri) {
        FullHttpResponse response = new DefaultFullHttpResponse(HTTP_1_1, FOUND);
        response.headers().set(LOCATION, newUri);
        ctx.writeAndFlush(response).addListener(ChannelFutureListener.CLOSE);
    }

    private static void sendError(ChannelHandlerContext ctx,
                                  HttpResponseStatus status) {
        FullHttpResponse response = new DefaultFullHttpResponse(HTTP_1_1,
                status, Unpooled.copiedBuffer("Failure: " + status.toString()
                + "\r\n", CharsetUtil.UTF_8));
        response.headers().set(CONTENT_TYPE, "text/plain; charset=UTF-8");
        ctx.writeAndFlush(response).addListener(ChannelFutureListener.CLOSE);
    }

    private static void setContentTypeHeader(HttpResponse response, File file) {
        MimetypesFileTypeMap mimeTypesMap = new MimetypesFileTypeMap();
        response.headers().set(CONTENT_TYPE, mimeTypesMap.getContentType(file.getPath()));
    }
}

4、启动服务器

public class Server {
    public static void main(String[] args) throws Exception {
        new FileServer().bind(8080);
    }
}

打开浏览器测试

可以看到服务器展示目录下的所有文件了。接下来下载一个文件看看。

文件正常下载。再试试预览txt文件。

预览正常。

GitHub服务端地址：https://github.com/GoodBoy2333/netty-server-maven.git

}
}

### 打开浏览器测试

[外链图片转存中...(img-8Pp3Q0Wm-1597283741377)]

可以看到服务器展示目录下的所有文件了。接下来下载一个文件看看。

[外链图片转存中...(img-7wjWGXvY-1597283741383)]

文件正常下载。再试试预览txt文件。

[外链图片转存中...(img-5sk0bUCs-1597283741387)]



预览正常。

GitHub服务端地址：https://github.com/GoodBoy2333/netty-server-maven.git

GitHub客户端地址：https://github.com/GoodBoy2333/netty-client-maven.git