jdk下httpserver源码解析

栏目: IT技术 · 发布时间: 4年前

内容简介:在写这篇博客之前我查了很久发现全网都没有一篇写httpserver源码解析的所以今天就由我来为大家解析一下httpserver的源码。(这里我会去掉其中的https部分的源码,只讲http部分,对httpserver中https的实现感兴趣的读者可以尝试自己去阅读,这部分并不复杂)第一次在没有参考资料的情况下写这么长一篇源码解析,可能会有很多错误和讲不清楚的地方,希望大家尽量指出来。

在写这篇博客之前我查了很久发现全网都没有一篇写httpserver源码解析的

所以今天就由我来为大家解析一下httpserver的源码。(这里我会去掉其中的https部分的源码,只讲http部分,对httpserver中https的实现感兴趣的读者可以尝试自己去阅读,这部分并不复杂)

第一次在没有参考资料的情况下写这么长一篇源码解析,可能会有很多错误和讲不清楚的地方,希望大家尽量指出来。

本文链接 https://www.cnblogs.com/fatmanhappycode/p/12614428.html

httpserver的简单使用例子

大家最好先跟着我构建这样一个小demo, 跑起来之后再一步一步去看源码

/**
 * @author 肥宅快乐码
 */
public class HttpServerSample {

    private static void serverStart() throws IOException {
        HttpServerProvider provider = HttpServerProvider.provider();
        // 监听端口8080,连接排队队列,如果队列中的连接超过这个数的话就会拒绝连接
        HttpServer httpserver =provider.createHttpServer(new InetSocketAddress(8080), 100);
        // 监听路径为RestSample,请求处理后回调RestGetHandler里的handle方法
        httpserver.createContext("/RestSample", new RestGetHandler());
        // 管理工作线程池
        ExecutorService executor = new ThreadPoolExecutor(10,200,60, TimeUnit.SECONDS, new LinkedBlockingQueue<>(), new ThreadPoolExecutor.AbortPolicy());
        httpserver.setExecutor(executor);
        httpserver.start();
        System.out.println("server started");
    }

    public static void main(String[] args) throws IOException {
        serverStart();
    }
}

/**
 * 回调类,里面的handle方法主要完成将包装好的请求头返回给客户端的功能
 */
class RestGetHandler implements HttpHandler {
    @Override
    public void handle(HttpExchange he) throws IOException {
        String requestMethod = he.getRequestMethod();
        // 如果是get方法
        if ("GET".equalsIgnoreCase(requestMethod)) {
            // 获取响应头,接下来我们来设置响应头信息
            Headers responseHeaders = he.getResponseHeaders();
            // 以json形式返回,其他还有text/html等等
            responseHeaders.set("Content-Type", "application/json");
            // 设置响应码200和响应body长度,这里我们设0,没有响应体
            he.sendResponseHeaders(200, 0);
            // 获取响应体
            OutputStream responseBody = he.getResponseBody();
            // 获取请求头并打印
            Headers requestHeaders = he.getRequestHeaders();
            Set<String> keySet = requestHeaders.keySet();
            Iterator<String> iter = keySet.iterator();
            while (iter.hasNext()) {
                String key = iter.next();
                List values = requestHeaders.get(key);
                String s = key + " = " + values.toString() + "\r\n";
                responseBody.write(s.getBytes());
            }
            // 关闭输出流
            responseBody.close();
        }
    }
}

httpserver初始化及启动源码

初始化

① 最开始我们通过  HttpServerProvider provider = HttpServerProvider.provider(); 创建了一个HttpServerProvider,也就是这里的DefaultHttpServerProvider

// HttpServerProvider.java
public static HttpServerProvider provider () {
    // 这里我们删掉了其他部分,只留下172、173两行
    // 这里创建了一个DefaultHttpServerProvider
    provider = new sun.net.httpserver.DefaultHttpServerProvider();
    return provider;
}

② 之后我们调用 HttpServer httpserver =provider.createHttpServer(new InetSocketAddress(8080), 100); ,

也就是调用了DefaultHttpServerProvider的createHttpServer创建一个 HttpServerImpl ,当然这里也可以用createHttpsServer创建一个 HttpsServerImpl ,但是前面说了我们这篇不分析https,所以这里忽略了createHttpsServer方法

还有这里创建ServerImpl的构造方法我们暂时不讲,留到后面再讲

// DefaultHttpServerProvider.java
public HttpServer createHttpServer (InetSocketAddress addr, int backlog) throws IOException {
    return new HttpServerImpl (addr, backlog);
}

// HttpServerImpl.java
HttpServerImpl (
    InetSocketAddress addr, int backlog
) throws IOException {
    server = new ServerImpl (this, "http", addr, backlog);
}

③ 接下来我们创建了一个监听路径  httpserver.createContext("/RestSample", new RestGetHandler());

// HttpServer.java
public abstract HttpContext createContext (String path, HttpHandler handler) ;

// HttpContextImpl.java
public HttpContextImpl createContext (String path, HttpHandler handler) {
    // 这里调用的server是ServerImpl类的对象
    return server.createContext (path, handler);
}

这里成功返回了一个HttpContextImpl对象,这个我们后面会说,这里我们要知道的是,HttpServerImpl调用的是 ServerImpl 的实现

到这里我们差不多可以聊一下httpserver的主要结构了:

主要结构

jdk下httpserver源码解析

HttpServer 是这里的祖先类,它是一个抽象类,抽象了一个HttpServer应该有的方法

HttpsServer 和我们想象的不一样,它和HttpServer不是平行关系,而是HttpServer的子类,它在HttpServer的基础上加了setHttpsConfigurator和getHttpsConfigurator这两个方法而已

HttpServerImpl HttpsServerImpl 虽然都是实现类,但是它们的方法都是调用 ServerImpl 的方法,都是围绕ServerImpl的

所以我们也可以把 ServerImpl 看做这个项目的核心类

④  之后设置一下工作线程池,初始化任务就完成了

ExecutorService executor = new ThreadPoolExecutor(10,200,60, TimeUnit.SECONDS, new LinkedBlockingQueue<>(), new ThreadPoolExecutor.AbortPolicy()); 
httpserver.setExecutor(executor);

启动

httpserver.start();

启动自然和我们刚刚聊的结构一样都是从HttpServer开始一层调一层调用到ServerImpl的方法的:

// HttpServer.java
public abstract void start () ;

// HttpServerImpl.java
public void start () {
    server.start();
}

// ServerImpl.java
public void start () {
    // server未绑定端口或处于已启动或已关闭状态
    // 顺便先提一下,这里就可以留意到,ServerImpl作为一个核心类,管理了各种各样的状态(state)等
    if (!bound || started || finished) {
        throw new IllegalStateException ("server in wrong state");
    }
    // 如果没有设置线程池,那就用默认的,默认的话等于没有用线程池,是直接execute的,所以尽可能直接创建线程池
    if (executor == null) {
        executor = new DefaultExecutor();
    }
    // 创建了一个Dispatcher线程,用来分发任务,如Accept或者Readable
    Thread t = new Thread (dispatcher);
    // 设置一下状态
    started = true;
    // 运行线程
    t.start();
}

ServerImpl结构图

jdk下httpserver源码解析

前面我们说过,ServerImpl是这整个项目的核心部分,它管理了httpserver的状态,提供了各种接口以及通用的方法,它也负责了几个内部类线程的启动

所以,接下来我们会分为ServerImpl、Dispatcher、Exchange、ServerTimerTask与ServerTimerTask1四个部分来讲解

ServerImpl

主要属性

(https相关的我去掉了)

比较长,大家稍微过一眼有个印象,之后遇到的时候再回来看就行

// http或https
private String protocol;

private Executor executor;

// 负责接收连接用的类(这个本来在209行附近,我把它提上来了)
private Dispatcher dispatcher;

// ContextList这个类只是封装了一个List<HttpContextImpl>及一些方法,如限制监听的context(路径)的数目和查找context的方法
private ContextList contexts;

private InetSocketAddress address;

// nio相关的那些类
private ServerSocketChannel schan;
private Selector selector;
private SelectionKey listenerKey;

// 负责管理之前提到的idle连接,也就是长连接的set
// 长连接时,连接如果没有任务,就加进去. 如果超过一定时间没有任务,则主动断开长连接
private Set<HttpConnection> idleConnections;
// 管理所有的连接,方便在stop等情况下直接断开所有连接
private Set<HttpConnection> allConnections;
// 管理req连接和rsp连接,防止请求或响应超时,超时时由定时线程断开连接
private Set<HttpConnection> reqConnections;
private Set<HttpConnection> rspConnections;

// 这两个之后6.4的Exchange的addEvent方法部分我们再说
private List<Event> events;
private final Object loLock = new Object();

// 各种状态,相信大家看得懂是什么意思
private volatile boolean finished = false;
private volatile boolean terminating = false;
private boolean bound = false;
private boolean started = false;

// 系统时间,会由ServerTimerTask进行更新
private volatile long time;
// 这个似乎并没有任何用
private volatile long subticks = 0;
// 这个是用来记录一共更新了多少次time的,相当于时间戳一样的东西
private volatile long ticks;

// 把HttpServer包装进来,方便调用
private HttpServer wrapper;

// 这个的意思是ServerTimerTask每隔多长时间定期run一下,因为ServerTimerTask是一个定时任务线程
// 默认是10000ms也就是10秒一次
private final static int CLOCK_TICK = ServerConfig.getClockTick();
// 这个是允许长连接驻留的时间,默认是30秒
private final static long IDLE_INTERVAL = ServerConfig.getIdleInterval();
// 允许最大长连接数,默认200
private final static int MAX_IDLE_CONNECTIONS = ServerConfig.getMaxIdleConnections();
// ServerTimerTask1的定期时间,默认是1秒
private final static long TIMER_MILLIS = ServerConfig.getTimerMillis ();
// 最后这两个默认为-1,至于为什么是-1后面ServerTimerTask部分我们会说
private final static long MAX_REQ_TIME = getTimeMillis(ServerConfig.getMaxReqTime());
private final static long MAX_RSP_TIME=getTimeMillis(ServerConfig.getMaxRspTime());
private final static boolean REQ_RSP_CLEAN_ENABLED = MAX_REQ_TIME != -1 || MAX_RSP_TIME != -1;

// ServerTimerTask和ServerTimerTask1的对象,跑起来就是ServerTimerTask和ServerTimerTask1线程了
private Timer timer, timer1;

private Logger logger;

构造方法

这就是刚刚2.1小节中提到的ServerImpl的构造方法,没什么要讲的,无非就是 初始化了变量并启动了ServerTimerTask和ServerTimerTask1线程

ServerImpl (
        HttpServer wrapper, String protocol, InetSocketAddress addr, int backlog
    ) throws IOException {

        this.protocol = protocol;
        this.wrapper = wrapper;
        this.logger = Logger.getLogger ("com.sun.net.httpserver");
        ServerConfig.checkLegacyProperties (logger);
        this.address = addr;
        contexts = new ContextList();
        schan = ServerSocketChannel.open();
        if (addr != null) {
            ServerSocket socket = schan.socket();
            socket.bind (addr, backlog);
            bound = true;
        }
        selector = Selector.open ();
        schan.configureBlocking (false);
        listenerKey = schan.register (selector, SelectionKey.OP_ACCEPT);
        dispatcher = new Dispatcher();
        idleConnections = Collections.synchronizedSet (new HashSet<HttpConnection>());
        allConnections = Collections.synchronizedSet (new HashSet<HttpConnection>());
        reqConnections = Collections.synchronizedSet (new HashSet<HttpConnection>());
        rspConnections = Collections.synchronizedSet (new HashSet<HttpConnection>());
        time = System.currentTimeMillis();
        timer = new Timer ("server-timer", true);
        // 可以看到,在初始化阶段两个定时任务就已经启动了
        timer.schedule (new ServerTimerTask(), CLOCK_TICK, CLOCK_TICK);
        if (timer1Enabled) {
            timer1 = new Timer ("server-timer1", true);
            timer1.schedule (new ServerTimerTask1(),TIMER_MILLIS,TIMER_MILLIS);
            logger.config ("HttpServer timer1 enabled period in ms:  "+TIMER_MILLIS);
            logger.config ("MAX_REQ_TIME:  "+MAX_REQ_TIME);
            logger.config ("MAX_RSP_TIME:  "+MAX_RSP_TIME);
        }
        events = new LinkedList<Event>();
        logger.config ("HttpServer created "+protocol+" "+ addr);
    }

当然ServerImpl有很多通用的方法,但是这里我们不讲,等到用到它们的时候我们再讲,这样比较方便了解这些通用方法的具体用途

Dispatcher

先来看它的run方法

run()

public void run() {
    // 如果已经完全关闭服务器,那就不用任何处理了
    while (!finished) {
        try {
            // ================这段大概就是把处理完成返回结果完毕的连接注册进idle长连接里面,后面流程经过再细讲=====================================
            List<Event> list = null;
            synchronized (lolock) {
                if (events.size() > 0) {
                    list = events;
                    events = new LinkedList<Event>();
                }
            }

            if (list != null) {
                for (Event r: list) {
                    handleEvent (r);
                }
            }

            for (HttpConnection c : connsToRegister) {
                reRegister(c);
            }
            connsToRegister.clear();
            // ========================================================================================================================

            // 阻塞,超过1000ms就继续运行
            selector.select(1000);

            /* process the selected list now  */
            Set<SelectionKey> selected = selector.selectedKeys();
            Iterator<SelectionKey> iter = selected.iterator();
            while (iter.hasNext()) {
                SelectionKey key = iter.next();
                iter.remove ();

                // 这里listenrKey是accept事件,相当于key.isAcceptable()
                if (key.equals (listenerKey)) {
                     // 如果正在关闭服务器,那就不用处理了,直接把新的连接continue然后remove掉就可以了
                    if (terminating) {
                        continue;
                    }
                    SocketChannel chan = schan.accept();

                    // 根据需要开启TCPNoDelay,也就是关闭Nagle算法,减小缓存带来的延迟
                    if (ServerConfig.noDelay()) {
                        chan.socket().setTcpNoDelay(true);
                    }

                    if (chan == null) {
                        continue; /* cancel something ? */
                    }
                    chan.configureBlocking (false);
                    SelectionKey newkey = chan.register (selector, SelectionKey.OP_READ);
                    // 创建connection并把channel放进去
                    HttpConnection c = new HttpConnection ();
                    c.selectionKey = newkey;
                    c.setChannel (chan);
                    // 把connection缓存到Key中
                    newkey.attach (c);
                    // 请求开始,注册到reqConnections中
                    requestStarted (c);
                    allConnections.add (c);
                } else {
                    try {
                        if (key.isReadable()) {
                            boolean closed;
                            SocketChannel chan = (SocketChannel)key.channel();
                            // 这里把刚刚attach缓存的connection取出来了
                            HttpConnection conn = (HttpConnection)key.attachment();

                            // 这里的这种先取消注册并设置为阻塞的读取方式与多次读取有关
                            // 因为后面是先读头部,之后再读取body等其他部分的
                            key.cancel();
                            chan.configureBlocking (true);
                            // 如果这个connection是之前保存着的空闲长连接,那么直接移出idleConnections中
                            // 并加入reqConnections开始请求(因为io流都初始化好了,可以直接用)
                            if (idleConnections.remove(conn)) {
                                // 加入reqConnections开始请求
                                requestStarted (conn);
                            }
                            // 调用handle进行后续处理
                            handle (chan, conn);
                        } else {
                            assert false;
                        }
                    } catch (CancelledKeyException e) {
                        handleException(key, null);
                    } catch (IOException e) {
                        handleException(key, e);
                    }
                }
            }
            // 调用select去掉cancel了的key
            selector.selectNow();
        } catch (IOException e) {
            logger.log (Level.FINER, "Dispatcher (4)", e);
        } catch (Exception e) {
            logger.log (Level.FINER, "Dispatcher (7)", e);
        }
    }
    try {selector.close(); } catch (Exception e) {}
}           

这里稍微总结一下, Dispatcher的run主要就是完成socket连接的Accept和Readable事件的分发功能,其中accept分发给它自己,它自己创建channel并注册,自己创建连接并缓存。而Readable事件则在经过简单处理后交给handle去调用Exchange线程继续进行后续任务

handle(SocketChannel, HttpConnection)

public void handle (SocketChannel chan, HttpConnection conn)
throws IOException
{
    try {
        // 构造一个Exchange后让executor线程池去执行,这里相当于一个异步任务
·       // 在将任务交给executor后,dispatcher就可以返回了
        Exchange t = new Exchange (chan, protocol, conn);
        executor.execute (t);
    } catch (HttpError e1) {
        logger.log (Level.FINER, "Dispatcher (4)", e1);
        closeConnection(conn);
    } catch (IOException e) {
        logger.log (Level.FINER, "Dispatcher (5)", e);
        closeConnection(conn);
    }
}

Exchange

既然前面把任务丢给了Exchange,那么接下来我们就来看Exchange的run方法在做什么

run()

public void run () {
     // context对应着这个http请求访问的路径和处理器,
     // 而一个未解析http请求自然context为null,也就是不知道这个请求是想请求哪个路径的
    context = connection.getHttpContext();
    boolean newconnection;

    try {
        // 这里是已经解析过的http请求才会进去,因为它们有context
        // 为什么会有解析过的http请求呢?想想长连接,前面Dispatcher的75、76行我们提到过
        // 长连接也就是idleConnection会缓存那些io流在connection里面,当然也包括context
        //(但是只是存在,并不代表context不需要重新解析,毕竟再次请求时请求的资源链接不一定相同)
        if (context != null ) {
            this.rawin = connection.getInputStream();
            this.rawout = connection.getRawOutputStream();
            newconnection = false;
        } else {
      
            newconnection = true;
            if (https) {
                // . . . . . .

            } else {
                // 这里Request的两种stream都封装了一些读写方法,比较繁琐所以不分析了
                rawin = new BufferedInputStream(
                    new Request.ReadStream (
                        ServerImpl.this, chan
                ));
                rawout = new Request.WriteStream (
                    ServerImpl.this, chan
                );
            }
            connection.raw = rawin;
            connection.rawout = rawout;
        }
        Request req = new Request (rawin, rawout);
        requestLine = req.requestLine();
        // 读取请求的一行后,如果请求为空就关闭connection
        // 那么什么情况为空呢?大家都知道,http请求大体分三部分,
        // 1.三次握手连接,被封装成socket的accept
        // 2.开始发送内容,被封装成socket的readable事件
        // 那么四次挥手呢?其实也是readable,但是其内容为空
        // 所以这里其实是挥手关闭连接的意思
        if (requestLine == null) {
            closeConnection(connection);
            return;
        }
 
        // 获取请求类型(GET/POST...)
        int space = requestLine.indexOf (' ');
        if (space == -1) {
            reject (Code.HTTP_BAD_REQUEST,
                    requestLine, "Bad request line");
            return;
        }
        String method = requestLine.substring (0, space);

        // 获取请求的url
        int start = space+1;
        space = requestLine.indexOf(' ', start);
        if (space == -1) {
            reject (Code.HTTP_BAD_REQUEST,
                    requestLine, "Bad request line");
            return;
        }
        String uriStr = requestLine.substring (start, space);
        URI uri = new URI (uriStr);

        // http请求版本(1.0/1.1...)
        start = space+1;
        String version = requestLine.substring (start);
         
        Headers headers = req.headers();
        
        // 如果是采用Transfer-encoding,那么解析body的方式不同,
        // 而且Context-Length将被忽略,所以标记为长度clen = -1
        // 具体可以去了解一下Transfer-encoding
        String s = headers.getFirst ("Transfer-encoding");
        long clen = 0L;
        if (s !=null && s.equalsIgnoreCase ("chunked")) {
            clen = -1L;
        } else {
            // 没用Transfer-encoding而用了Content-Length
            s = headers.getFirst ("Content-Length");
            if (s != null) {
                clen = Long.parseLong(s);
            }
            if (clen == 0) {
                // 如果主体长度为0,那么请求已经结束,这里将connection从 
                // reqConnections中移出,并添加当前时间,加入rspConnections
                requestCompleted (connection);
            }
        }
        
        // 这里就是最开始ServerImpl属性(可以回去看)里ContextList里封装的方法
        // 用来查询是否有匹配的context路径
        ctx = contexts.findContext (protocol, uri.getPath());
        if (ctx == null) {
            reject (Code.HTTP_NOT_FOUND,
                    requestLine, "No context found for request");
            return;
        }
        connection.setContext (ctx);

        // 如果没有回调方法,也就是最开始demo里自定义的RestGetHandler类
        if (ctx.getHandler() == null) {
            reject (Code.HTTP_INTERNAL_ERROR,
                    requestLine, "No handler for context");
            return;
        }
        
        // 相当于http请求的完整封装,后面再包上一层HttpExchangeImpl就是
        // RestGetHandler类里的回调方法handle的参数了
        tx = new ExchangeImpl (
            method, uri, req, clen, connection
        );

        // 看看有没有connection:close参数,1.0默认close,需要手动开启keep-alive
        String chdr = headers.getFirst("Connection");
        Headers rheaders = tx.getResponseHeaders();
        if (chdr != null && chdr.equalsIgnoreCase ("close")) {
            tx.close = true;
        }
        if (version.equalsIgnoreCase ("http/1.0")) {
            tx.http10 = true;
            if (chdr == null) {
                tx.close = true;
                rheaders.set ("Connection", "close");
            } else if (chdr.equalsIgnoreCase ("keep-alive")) {
                rheaders.set ("Connection", "keep-alive");
                int idle=(int)(ServerConfig.getIdleInterval()/1000);
                int max=ServerConfig.getMaxIdleConnections();
                String val = "timeout="+idle+", max="+max;
                rheaders.set ("Keep-Alive", val);
            }
        }

        // 是新连接而不是长连接的话,给connection赋值一下
        if (newconnection) {
            connection.setParameters (
                rawin, rawout, chan, engine, sslStreams,
                sslContext, protocol, ctx, rawin
            );
        }
        
        // 如果客户端发出expect:100-continue,意思就是客户端想要post东西(一般是比较大的),询问是否同意
        // 返回响应码100后客户端才会继续post数据
        String exp = headers.getFirst("Expect");
        if (exp != null && exp.equalsIgnoreCase ("100-continue")) {
            logReply (100, requestLine, null);
            sendReply (
                Code.HTTP_CONTINUE, false, null
            );
        }

        // 获取一下系统自带的过滤器sf或者用户自定义的过滤器uf,这里都默认为无
        List<Filter> sf = ctx.getSystemFilters();
        List<Filter> uf = ctx.getFilters();
        // 构造成一个链表,以链表的形式一层一层调用过滤器
        Filter.Chain sc = new Filter.Chain(sf, ctx.getHandler());
        Filter.Chain uc = new Filter.Chain(uf, new LinkHandler (sc));

        // 初始化一下包装的io流,这里我把getRequestBody拿过来,两个大同小异
        /**
         *public InputStream getRequestBody () {
         *     if (uis != null) {
         *         return uis;
         *     }
         *     if (reqContentLen == -1L) {
         *         uis_orig = new ChunkedInputStream (this, ris);
         *         uis = uis_orig;
         *     } else {
         *         uis_orig = new FixedLengthInputStream (this, ris, reqContentLen);
         *         uis = uis_orig;
         *     }
         *     return uis;
         *}
         */
        tx.getRequestBody();
        tx.getResponseBody();
        if (https) {
            uc.doFilter (new HttpsExchangeImpl (tx));
        } else {
            // 开始执行过滤方法,参数和我刚刚提到的一样,就是包成HttpExchangeImpl的ExchangeImpl
            // 接下来我们就往这里看
            uc.doFilter (new HttpExchangeImpl (tx));
        }

    } catch (IOException e1) {
        logger.log (Level.FINER, "ServerImpl.Exchange (1)", e1);
        closeConnection(connection);
    } catch (NumberFormatException e3) {
        reject (Code.HTTP_BAD_REQUEST,
                requestLine, "NumberFormatException thrown");
    } catch (URISyntaxException e) {
        reject (Code.HTTP_BAD_REQUEST,
                requestLine, "URISyntaxException thrown");
    } catch (Exception e4) {
        logger.log (Level.FINER, "ServerImpl.Exchange (2)", e4);
        closeConnection(connection);
    }
}

doFilter()

// Filter.java的Chain内部类
public void doFilter (HttpExchange exchange) throws IOException {
    // 递归调用直到没有filter时,调用自定义的回调方法,也就是RestGetHandler的handle方法
    if (!iter.hasNext()) {
        handler.handle (exchange);
    } else {
        Filter f = iter.next();
        f.doFilter (exchange, this);
    }
}

我重新贴一遍demo里的RestGetHandler给大家看( 17和32行的注释有改动 ,注意看):

/**
 * 回调类,里面的handle方法主要完成将包装好的请求头返回给客户端的功能
 */
class RestGetHandler implements HttpHandler {
    @Override
    public void handle(HttpExchange he) throws IOException {
        String requestMethod = he.getRequestMethod();
        // 如果是get方法
        if ("GET".equalsIgnoreCase(requestMethod)) {
            // 获取响应头,接下来我们来设置响应头信息
            Headers responseHeaders = he.getResponseHeaders();
            // 以json形式返回,其他还有text/html等等
            responseHeaders.set("Content-Type", "application/json");
            // 设置响应码200和响应body长度,这里我们设0,没有响应体,这里也初始化了io流
            // 这里如果为0,则初始化ChunkedOutputStream或UndefLengthOutputStream
            // 如果不为0,则初始化FixedLengthOutputStream
            he.sendResponseHeaders(200, 0);
            // 获取响应体
            OutputStream responseBody = he.getResponseBody();
            // 获取请求头并打印
            Headers requestHeaders = he.getRequestHeaders();
            Set<String> keySet = requestHeaders.keySet();
            Iterator<String> iter = keySet.iterator();
            while (iter.hasNext()) {
                String key = iter.next();
                List values = requestHeaders.get(key);
                String s = key + " = " + values.toString() + "\r\n";
                responseBody.write(s.getBytes());
            }
            // 关闭输出流,也就是关闭ChunkedOutputStream
            // 接下来看这里
            responseBody.close();
        }
    }
}

在回调方法完成返回数据给客户端的任务后,调用了close方法

close()

这里我们重点关注最后一行代码

public void close () throws IOException {
        if (closed) {
            return;
        }
        flush();
        try {
            writeChunk();
            out.flush();
            LeftOverInputStream is = t.getOriginalInputStream();
            if (!is.isClosed()) {
                is.close();
            }
        } catch (IOException e) {

        } finally {
            closed = true;
        }

        WriteFinishedEvent e = new WriteFinishedEvent (t);
        // 这里我们只关注最后一行,其他的不关注
        // 这行调用了addEvent方法
        t.getHttpContext().getServerImpl().addEvent (e);
    }

addEvent()

// 这里就调用了4.1中ServerImpl的属性的第28、29、30行的内容
void addEvent (Event r) {
    // 而这里的锁,就是防止Dispatcher的run方法最前面那里
    // 防止它取出events时与这里的add产生冲突
    synchronized (lolock) {
        events.add (r);
        // 这里的wakeup就是往管道里输入一个字节唤醒Dispatcher里
        // 的selector.select(1000),让它不再阻塞,去取出events
        selector.wakeup();
    }
}

到这里Exchange的工作就完成了,接下来我来稍微总结一下:

  1. 首先Exchange对http请求进行解析和封装,匹配相应的context的handle,初始化一下io流
  2. 然后Exchange调用相应的回调handle方法进行处理
  3. handle方法一般都是我们自己写的响应方法,我这里自定义的RestGetHandler的handle方法负责把请求头作为内容响应回去,也就是下图这种效果 jdk下httpserver源码解析
  4.  然后handle方法调用io流的close关闭io流,表示响应结束
  5. 并调用addEvent方法把ExchangeImpl封装成event放进List里面,至于为什么要这么做我们接下来继续分析

既然有地方加入List,那自然有地方取出List,回忆一下,我们刚刚见到List<Event>的主要有两个地方

一个是ServerImpl属性里的28~30行,也就是说它是ServerImpl的属性

还有一个地方则是Dispatcher类的run方法里,我说了后面再细讲,大家可以回去瞄一眼在什么位置

接下来我们就来讲这个部分:

public void run() {
    // 如果已经完全关闭服务器,那就不用任何处理了
    while (!finished) {
        try {
            // 这里就把events取出来放到list里面了,并把events重新赋值空对象
            List<Event> list = null;
            // 还记得我们刚刚说过,lolock锁是防止addEvent操作和取操作冲突的
            synchronized (lolock) {
                if (events.size() > 0) {
                    list = events;
                    events = new LinkedList<Event>();
                }
            }
      
            // 之后遍历取出每个event,并调用handleEvent方法      
            if (list != null) {
                for (Event r: list) {
                    // 接下来看这里
                    handleEvent (r);
                }
            }

            for (HttpConnection c : connsToRegister) {
                reRegister(c);
            }
            connsToRegister.clear();

handleEvent(Event)

/**
 * 处理event,将长连接加入等待重新注册的connectionsToRegister列表中
 */
private void handleEvent (Event event) {
    ExchangeImpl t = event.exchange;
    HttpConnection c = t.getConnection();
    try {
        if (event instanceof WriteFinishedEvent) {
            if (terminating) {
                finished = true;
            }
            // 完成响应,处理一些状态,可以自己去看,没几行
            responseCompleted (c);
            LeftOverInputStream is = t.getOriginalInputStream();
            if (!is.isEOF()) {
                t.close = true;
            }
            // 如果空闲的连接超过MAX_IDLE_CONNECTIONS(默认200,可以看之前ServerImpl的属性),
            // 则不能再添加了,并且关闭连接
            if (t.close || idleConnections.size() >= MAX_IDLE_CONNECTIONS) {
                c.close();
                allConnections.remove (c);
            } else {
                if (is.isDataBuffered()) {
                    requestStarted (c);
                    handle (c.getChannel(), c);
                } else {
                    // 将连接加入connectionsToRegister列表中等待重新注册进
                    connectionsToRegister.add (c);
                }
            }
        }
    } catch (IOException e) {
        logger.log (
                Level.FINER, "Dispatcher (1)", e
        );
        c.close();
    }
}

之后就是遍历connectionsToRegister列表并将连接注册进idleConnections长连接set中

for (HttpConnection c : connsToRegister) {
    // 接下来看这里
    reRegister(c);
}
connsToRegister.clear();

reRegister()

/**
 * 把之前cancel的key重新用非阻塞的方式监听起来
 * 并且把连接加入idleConnections空闲连接中
 */
void reRegister (HttpConnection connection) {
    try {
        SocketChannel chan = connection.getChannel();
        chan.configureBlocking (false);
        SelectionKey key = chan.register (selector, SelectionKey.OP_READ);
        key.attach (connection);
        connection.time = getTime() + IDLE_INTERVAL;
        idleConnections.add (connection);
    } catch (IOException e) {
        logger.log(Level.FINER, "Dispatcher(8)", e);
        connection.close();
    }
}

就这样,完成响应的请求就在idleConnection中缓存起来

整体流程图

从一个HTTP请求讲起

jdk下httpserver源码解析

上面是我抓的包,可以看到一个http请求一共三部分组成,第一部分是tcp三次握手连接服务端,第二部分是传输信息主体,第三部分就是tcp四次挥手断开连接

而这三部分的 tcp操作 都对应抽象成了 socket的操作 ,所谓socket,其实就是对tcp和udp的一个上层抽象,方便 程序员 调用的

其中最明显的,就是accept对应三次握手操作了

所以接下来,我们的流程图就会从一次http请求开始,展示这三个部分分别对应项目的哪些部分,让读者有一个更清晰的理解

jdk下httpserver源码解析

如果还是不理解的话,建议对着图重新看一遍这篇文章

最后,在这个过程中,有调用到ServerImpl的requestStarted()方法,以及我没有标出来的requestCompleted和close时调用的responseCompleted(这两个这篇文章里没有,可以自己追踪去看一下在哪里调用了),这些方法都是对ServerImpl的属性:

private Set<HttpConnection> idleConnections;
// 管理所有的连接,方便在stop等情况下直接断开所有连接
private Set<HttpConnection> allConnections;
// 管理req连接和rsp连接,防止请求或响应超时,超时时由定时线程断开连接
private Set<HttpConnection> reqConnections;
private Set<HttpConnection> rspConnections;

做了一系列添加删除操作代表请求开始,请求结束,响应开始,响应结束和代表长连接被缓存起来等,那么这些到底有什么用呢?缓存connection吗?并不是。connection是缓存在key里面的,通过attachment获得。其实他们的真实作用是方便在超时的时候由定时任务去清理它们。

定时任务ServerTimerTask和ServerTimerTask1

// 前面我们在ServerImpl的构造方法说过,这两个定时任务都已经运行了
// 这个负责清理长连接的是10秒(ServerImpl里的CLOCK_TICK)运行一次
class ServerTimerTask extends TimerTask {
    public void run () {
        LinkedList<HttpConnection> toClose = new LinkedList<HttpConnection>();
        time = System.currentTimeMillis();
        ticks ++;
        synchronized (idleConnections) {
            for (HttpConnection c : idleConnections) {
                if (c.time <= time) {
                    toClose.add (c);
                }
            }
            for (HttpConnection c : toClose) {
                idleConnections.remove (c);
                allConnections.remove (c);
                // 这里调用HTTPConnection的close方法,方法里清理输入输出流和关闭channel等
                c.close();
            }
        }
    }
}

// 这个是每秒(TIMER_MILLIS)执行一次
class ServerTimerTask1 extends TimerTask {

    // runs every TIMER_MILLIS
    public void run () {
        LinkedList<HttpConnection> toClose = new LinkedList<HttpConnection>();
        time = System.currentTimeMillis();
        synchronized (reqConnections) {
            if (MAX_REQ_TIME != -1) {
                for (HttpConnection c : reqConnections) {
                    if (c.creationTime + TIMER_MILLIS + MAX_REQ_TIME <= time) {
                        toClose.add (c);
                    }
                }
                for (HttpConnection c : toClose) {
                    logger.log (Level.FINE, "closing: no request: " + c);
                    reqConnections.remove (c);
                    allConnections.remove (c);
                    c.close();
                }
            }
        }
        toClose = new LinkedList<HttpConnection>();
        synchronized (rspConnections) {
            if (MAX_RSP_TIME != -1) {
                for (HttpConnection c : rspConnections) {
                    if (c.rspStartedTime + TIMER_MILLIS +MAX_RSP_TIME <= time) {
                        toClose.add (c);
                    }
                }
                for (HttpConnection c : toClose) {
                    logger.log (Level.FINE, "closing: no response: " + c);
                    rspConnections.remove (c);
                    allConnections.remove (c);
                    c.close();
                }
            }
        }
    }
}

本来只是想简单写一个httpserver玩玩的,但是查了网上很多资料,发现代码质量有些参差不齐,所以就干脆直接参考了jdk里的httpserver的源码了,总体感觉很简洁。当然如果没有特殊需要的话,还是读集合类juc之类的源码比较有价值一些。

最后老习惯再附一图:

熬夜变垃圾!(;´Д`)

jdk下httpserver源码解析


以上所述就是小编给大家介绍的《jdk下httpserver源码解析》,希望对大家有所帮助,如果大家有任何疑问请给我留言,小编会及时回复大家的。在此也非常感谢大家对 码农网 的支持!

查看所有标签

猜你喜欢:

本站部分资源来源于网络,本站转载出于传递更多信息之目的,版权归原作者或者来源机构所有,如转载稿涉及版权问题,请联系我们

中国网络媒体的第一个十年

中国网络媒体的第一个十年

彭兰 / 清华大学出版社 / 2005-7 / 35.00元

此书对中国网络媒体的第一个十年这一重要的历史阶段首次进行了全景式、全程式的历史记录,并进行了全面深入的研究,在一定程度上填补了中国网络媒体发展史宏观研究方面的空白。对于网络新闻传播的研究,以及当代中国媒体发展的研究.具有重要的意义。 ——方汉奇 图书目录 绪论 1 第一章 投石问路:中国网络媒体萌芽(1994一1995年) 9 第一节 从实验室走向市场:互联网兴起 10 ......一起来看看 《中国网络媒体的第一个十年》 这本书的介绍吧!

RGB转16进制工具
RGB转16进制工具

RGB HEX 互转工具

XML 在线格式化
XML 在线格式化

在线 XML 格式化压缩工具

HEX CMYK 转换工具
HEX CMYK 转换工具

HEX CMYK 互转工具