3.5　使用案例

下面通过一个具体的案例来说明如何使用Java中的I/O相关的功能。这个案例开发的是一个简单的基于文件系统中静态文件的HTTP服务器。在实现中需要用到文件和网络I/O操作相关的API。基本的实现方式是把HTTP请求中的路径映射为文件系统中对应文件的路径，再把文件的内容作为HTTP请求的响应。在对HTTP请求的处理中，需要对一些常见的出错情况进行处理，如文件找不到的情况。HTTP响应中也需要包含正确的HTTP头信息来指明文件的内容类型。

完整的服务器实现如代码清单3-30所示。处理HTTP请求时采用了异步套接字通道，并用一个包含10个线程的线程池来处理请求。对于每个HTTP请求，先读取客户端发送的请求的具体信息，从中提取出请求对应的路径，再把HTTP请求中的路径与服务器所管理的文件的根目录合并在一起，得到完整的文件路径。如果找不到对应的文件，服务器返回404错误；如果找到对应的文件，在HTTP响应中先输出HTTP头信息，再通过Files类的copy方法把文件输入流中包含的数据直接复制到AsynchronousSocketChannel类的对象所对应的输出流中。这一步相当于把HTTP请求头和内容都返回给客户端。如果在读取文件内容时出错，服务器返回500错误。

代码清单3-30　基于文件系统中静态文件的HTTP服务器

public class StaticFileHttpServer{

private static final Logger LOGGER=Logger.getLogger（StaticFileHttpServer.class.getName（））；

private static final Pattern PATH_EXTRACTOR=Pattern.compile（"GET（.*?）HTTP"）；

private static final String INDEX_PAGE="index.html"；

public void start（final Path root）throws IOException{

Asynchronous Channel Groupgroup=Asynchronous Channel Group.with Fixed ThreadPool（10，Executors.default Thread Factory（））；

final Asynchronous Server Socket Channel server Channel=Asynchronous Server Socket Channel.open（group）.bind（new InetSocket Address（10080））；

server Channel.accept（null, new Completion Handler＜Asynchronous Socket Channel, Void＞（）{

public void completed（AsynchronousSocketChannel clientChannel, Void attachement）{

serverChannel.accept（null, this）；

try{

ByteBuffer buffer=ByteBuffer.allocate（1024）；

clientChannel.read（buffer）.get（）；

buffer.flip（）；

String request=new String（buffer.array（））；

String requestPath=extractPath（request）；

Path filePath=getFilePath（root, requestPath）；

if（！Files.exists（filePath））{

String error404=generateErrorResponse（404，"Not Found"）；clientChannel.write（ByteBuffer.wrap（error404.getBytes（）））；return；

}

LOGGER.log（Level.INFO，"处理请求：{0}"，requestPath）；

String header=generateFileContentResponseHeader（filePath）；

clientChannel.write（ByteBuffer.wrap（header.getBytes（）））.get（）；

Files.copy（filePath, Channels.newOutputStream（clientChannel））；

}catch（Exception e）{

String error=generateErrorResponse（500，"Internal Server Error"）；

clientChannel.write（ByteBuffer.wrap（error.getBytes（）））；

LOGGER.log（Level.SEVERE, e.getMessage（），e）；

}finally{

try{

clientChannel.close（）；

}catch（IOException e）{

LOGGER.log（Level.WARNING, e.getMessage（），e）；

}

}

}

public void failed（Throwable throwable, Void attachement）{

LOGGER.log（Level.SEVERE, throwable.getMessage（），throwable）；

}

}）；

LOGGER.log（Level.INFO，"服务器已经启动，文件根目录为："+root）；

}

private String extractPath（String request）{

Matcher matcher=PATH_EXTRACTOR.matcher（request）；

if（matcher.find（））{

return matcher.group（1）；

}

return null；

}

private Path getFilePath（Path root, String requestPath）{

if（requestPath==null||"/".equals（requestPath））{

requestPath=INDEX_PAGE；

}

if（requestPath.startsWith（"/"））{

requestPath=requestPath.substring（1）；

}

int pos=requestPath.indexOf（"?"）；

if（pos！=-1）{

requestPath=requestPath.substring（0，pos）；

}

return root.resolve（requestPath）；

}

private String getContentType（Path filePath）throws IOException{

return Files.probeContentType（filePath）；

}

private String generateFileContentResponseHeader（Path filePath）throws IOException{

StringBuilder builder=new StringBuilder（）；

builder.append（"HTTP/1.1 200 OK\r\n"）；

builder.append（"Content-Type："）；

builder.append（getContentType（filePath））；

builder.append（"\r\n"）；

builder.append（"Content-Length："+Files.size（filePath）+"\r\n"）；

builder.append（"\r\n"）；

return builder.toString（）；

}

private String generateErrorResponse（int statusCode, String message）{

StringBuilder builder=new StringBuilder（）；

builder.append（"HTTP/1.1"+statusCode+""+message+"\r\n"）；

builder.append（"Content-Type：text/plain\r\n"）；

builder.append（"Content-Length："+message.length（）+"\r\n"）；

builder.append（"\r\n"）；

builder.append（message）；

return builder.toString（）；

}

}