Mina、Netty、Twisted一塊兒學（八）：HTTP服務器

時間 2019-11-10

標籤 mina netty twisted 一塊兒 http 服務器欄目 Netty 简体版

原文原文鏈接

HTTP協議應該是目前使用最多的應用層協議了，用瀏覽器打開一個網站就是使用HTTP協議進行數據傳輸。html

HTTP協議也是基於TCP協議，因此也有服務器和客戶端。HTTP客戶端通常是瀏覽器，固然還有多是其餘東西。HTTP服務器，也就是Web服務器，目前已經有不少成熟的產品，例如Apache HTTP Server、Tomcat、Nginx、IIS等。react

本文的內容不是講解如何使用以上的HTTP服務器，而是要分別用MINA、Netty、Twisted實現一個簡單的HTTP服務器。git

首先，要簡單瞭解一下HTTP協議。github

HTTP協議是請求/響應式的協議，客戶端須要發送一個請求，服務器纔會返回響應內容。例如在瀏覽器上輸入一個網址按下Enter，或者提交一個Form表單，瀏覽器就會發送一個請求到服務器，而打開的網頁的內容，就是服務器返回的響應。web

下面瞭解一下HTTP請求和響應包含的內容。瀏覽器

HTTP請求有不少種method，最經常使用的就是GET和POST，每種method的請求之間會有細微的區別。下面分別分析一下GET和POST請求。服務器

GET請求：session

下面是瀏覽器對http://localhost:8081/test?name=XXG&age=23的GET請求時發送給服務器的數據：app

能夠看出請求包含request line和header兩部分。其中request line中包含method（例如GET、POST）、request uri和protocol version三部分，三個部分之間以空格分開。request line和每一個header各佔一行，以換行符CRLF（即\r\n）分割。異步

POST請求：

下面是瀏覽器對http://localhost:8081/test的POST請求時發送給服務器的數據，一樣帶上參數name=XXG&age=23：

能夠看出，上面的請求包含三個部分：request line、header、message，比以前的GET請求多了一個message body，其中header和message body之間用一個空行分割。POST請求的參數不在URL中，而是在message body中，header中多了一項Content-Length用於表示message body的字節數，這樣服務器才能知道請求是否發送結束。這也就是GET請求和POST請求的主要區別。

HTTP響應和HTTP請求很是類似，HTTP響應包含三個部分：status line、header、massage body。其中status line包含protocol version、狀態碼（status code）、reason phrase三部分。狀態碼用於描述HTTP響應的狀態，例如200表示成功，404表示資源未找到，500表示服務器出錯。

HTTP響應：

在上面的HTTP響應中，Header中的Content-Length一樣用於表示message body的字節數。Content-Type表示message body的類型，一般瀏覽網頁其類型是HTML，固然還會有其餘類型，好比圖片、視頻等。

學習了HTTP協議後，那麼就能夠分別經過MINA、Netty、Twisted實現針對請求的解碼器和針對響應的編碼器來實現一個HTTP服務器。實際上HTTP協議的細節還有不少，本身實現起來沒那麼容易。不過，MINA、Netty、Twisted都已經提供了針對HTTP協議的編碼解碼器和一些實用的API。

下面分別用MINA、Netty、Twisted來實現一個HTTP服務器，用瀏覽器訪問：

http://localhost:8080/?name=叉叉哥

就能夠打開一個頁面，將參數顯示在頁面上：

MINA：

MINA中有一個mina-http-2.0.7.jar包，專門用於處理HTTP協議。在下面的代碼中，須要將這個jar包引入到項目中。

HTTP協議的請求解碼器和響應編碼器即HttpServerCodec，它會將HTTP客戶端請求轉成HttpRequest對象，將HttpResponse對象編碼成HTTP響應發送給客戶端。須要注意的是，HttpRequest和HttpResponse的實現類對象都沒有包含message body部分，因此下面代碼中body還經過原始的IoBuffer類型來構造。

public class HttpServer {

    public static void main(String[] args) throws IOException {
        IoAcceptor acceptor = new NioSocketAcceptor();
        acceptor.getFilterChain().addLast("codec", new HttpServerCodec());
        acceptor.setHandler(new HttpServerHandle());
        acceptor.bind(new InetSocketAddress(8080));
    }
}

class HttpServerHandle extends IoHandlerAdapter {
    
    @Override
    public void exceptionCaught(IoSession session, Throwable cause)
            throws Exception {
        cause.printStackTrace();
    }

    @Override
    public void messageReceived(IoSession session, Object message)
            throws Exception {
        
        if (message instanceof HttpRequest) {
            
            // 請求，解碼器將請求轉換成HttpRequest對象
            HttpRequest request = (HttpRequest) message;
            
            // 獲取請求參數
            String name = request.getParameter("name");
            name = URLDecoder.decode(name, "UTF-8");

            // 響應HTML
            String responseHtml = "<html><body>Hello, " + name + "</body></html>";
            byte[] responseBytes = responseHtml.getBytes("UTF-8");
            int contentLength = responseBytes.length;
            
            // 構造HttpResponse對象，HttpResponse只包含響應的status line和header部分
            Map<String, String> headers = new HashMap<String, String>();
            headers.put("Content-Type", "text/html; charset=utf-8");
            headers.put("Content-Length", Integer.toString(contentLength));
            HttpResponse response = new DefaultHttpResponse(HttpVersion.HTTP_1_1, HttpStatus.SUCCESS_OK, headers);
            
            // 響應BODY
            IoBuffer responseIoBuffer = IoBuffer.allocate(contentLength);
            responseIoBuffer.put(responseBytes);
            responseIoBuffer.flip();
            
            session.write(response); // 響應的status line和header部分
            session.write(responseIoBuffer); // 響應body部分
        }
    }
}

Netty：

Netty和MINA很是相似。惟一有區別的地方就是FullHttpResponse包含響應的message body。

public class HttpServer {

    public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
        EventLoopGroup bossGroup = new NioEventLoopGroup();
        EventLoopGroup workerGroup = new NioEventLoopGroup();
        try {
            ServerBootstrap b = new ServerBootstrap();
            b.group(bossGroup, workerGroup)
                    .channel(NioServerSocketChannel.class)
                    .childHandler(new ChannelInitializer<SocketChannel>() {
                        @Override
                        public void initChannel(SocketChannel ch) throws Exception {
                            ChannelPipeline pipeline = ch.pipeline();
                            pipeline.addLast(new HttpServerCodec());
                            pipeline.addLast(new HttpServerHandler());
                        }
                    });
            ChannelFuture f = b.bind(8080).sync();
            f.channel().closeFuture().sync();
        } finally {
            workerGroup.shutdownGracefully();
            bossGroup.shutdownGracefully();
        }
    }
}

class HttpServerHandler extends ChannelInboundHandlerAdapter {

    @Override
    public void channelRead(ChannelHandlerContext ctx, Object msg) throws UnsupportedEncodingException {
        
        if (msg instanceof HttpRequest) {
            
            // 請求，解碼器將請求轉換成HttpRequest對象
            HttpRequest request = (HttpRequest) msg;
            
            // 獲取請求參數
            QueryStringDecoder queryStringDecoder = new QueryStringDecoder(request.getUri());
            String name = queryStringDecoder.parameters().get("name").get(0);
                        
            // 響應HTML
            String responseHtml = "<html><body>Hello, " + name + "</body></html>";
            byte[] responseBytes = responseHtml.getBytes("UTF-8");
            int contentLength = responseBytes.length;
            
            // 構造FullHttpResponse對象，FullHttpResponse包含message body
            FullHttpResponse response = new DefaultFullHttpResponse(HttpVersion.HTTP_1_1, HttpResponseStatus.OK, Unpooled.wrappedBuffer(responseBytes));
            response.headers().set("Content-Type", "text/html; charset=utf-8");
            response.headers().set("Content-Length", Integer.toString(contentLength));

            ctx.writeAndFlush(response);
        }
    }

    @Override
    public void exceptionCaught(ChannelHandlerContext ctx, Throwable cause) {
        cause.printStackTrace();
        ctx.close();
    }
}

Twisted：

Twisted的HTTP相比MINA、Netty來講功能最完善。Twisted不但包含HTTP協議的編碼器和解碼器以及相關API，還提供了一整套Web應用解決方案。想完整學習的話能夠參考官方文檔。

# -*- coding:utf-8 –*-

from twisted.web import server, resource
from twisted.internet import reactor

class MainResource(resource.Resource):
    
    isLeaf = True
    
    # 用於處理GET類型請求
    def render_GET(self, request):
        
        # name參數
        name = request.args['name'][0]
        
        # 設置響應編碼
        request.responseHeaders.addRawHeader("Content-Type", "text/html; charset=utf-8")
                
        # 響應的內容直接返回
        return "<html><body>Hello, " + name + "</body></html>"


site = server.Site(MainResource())
reactor.listenTCP(8080, site)
reactor.run()