day18-WebServer(九)

                                          WebServer(九)

Readme:

~該版本改動：

       使服務端支持處理業務操作：完成登錄業務

~步驟：

1. 在webapps/myweb/下準備三個頁面：
   login.html 登錄頁面：包含兩個輸入框username、password，form中的action爲login
   login_success.html 登錄成功
   login_fail.html 登錄失敗
2. 在ClientHandler的判斷註冊業務下面再添加一個分支判斷請求路徑是否爲"/myweb/login"，若是則開始處理登錄業務。
3. 首先通過request獲取用戶在登錄頁面中輸入的用戶名及密碼，然後使用RAF讀取user.dat文件，順序匹配每個註冊用戶，若其中一個用戶信息與該登錄信息匹配則設置response跳轉登錄成功頁面，若最終沒有任何記錄匹配，則跳轉登錄失敗頁面。
   登錄操作參考SE項目中的raf包中的Dome3.java案例。

WebServer：

                                                            WebServer

package com.tedu.webserver.core;

/*
WebServer主類
*/

public class WebServer{
    private ServerSocket server;
    public WebServer(){
        try{
            server = new ServerSocket(8080);
        }catch(Exception e){
            e.printStackTrace();
        }
    }

    public void start(){
        try{
            while(true){
                System.out.println("等待客戶端連接...");
                Socket socket = server.accept();
                System.out.println("一個客戶端連接了!");

                //啓動一個線程，處理客戶端請求
                ClientHandler handler = new ClientHandler(socket);
                Thread t = new Thread(handler);
                t.start();
            }
        }catch(IOException e){
            
        }
    }
    
    public static void main(String[] args){
        WebServer server = new WebServer();
        server.start();
    }
}

                                                  EmptyRequestException

package com.senbao.webserver.core;

/*
空請求異常
當客戶端連接後發生空請求時，HttpRequest的構造方法會拋出該異常
*/
public class EmptyRequestException extends Exception{

	private static final long serialVersionUID = 1L;

	public EmptyRequestException() {
		super();
	}

	public EmptyRequestException(String message, Throwable cause, boolean enableSuppression,
			boolean writableStackTrace) {
		super(message, cause, enableSuppression, writableStackTrace);
	}

	public EmptyRequestException(String message, Throwable cause) {
		super(message, cause);
	}

	public EmptyRequestException(String message) {
		super(message);
	}

	public EmptyRequestException(Throwable cause) {
		super(cause);
	}
	
}

                                                         ClientHandler

package com.senbao.webserver.core;

/**
 * 處理客戶端請求的線程任務
 */

public class ClientHandler implements Runnable{
    private Socket socket;
    public ClientHandler(Socket socket){
        this.socket = socket;
    }

    public void run(){
        /*
        處理該客戶端的請求的大致步驟
        1:解析請求,創建HttpRequest 創建響應對象HttpResponse
        2:處理請求
        3:給予響應
        */
        
        try{
            HttpRequest request = new HttpRequest(socket);
			HttpResponse response = new HttpResponse(socket);
    
            String url = request.getRequestURI();
            //判斷是否請求註冊業務
            if("/myweb/reg".equals(url)){
                System.out.println("開始處理註冊業務");
                /*
                註冊業務流程
                1：通過request獲取用戶在註冊頁面上輸入的註冊信息
                2：使用RandomAccessFile打開user.dat文件
                3:將該用戶信息寫入文件
                4：設置response，響應註冊成功頁面    
                */
                String name = request.getParameter("username");
                String password = request.getParameter("password");
                String nickname = request.getParameter("nickname");
                int age = Integer.parseInt(request.getParameter("age"));    
                //還要對用戶數據進行必要的驗證

                try(
                    RandomAccessFile raf = new RandomAccessFile("user.dat","rw");
                ){
                    raf.seek(raf.length());
                    //用戶名
                    byte[] data = username.getBytes("UTF-8");
                    data == Arrays.copyOf(data,32);
                    raf.write(data);

                    //密碼
                    data = password.getBytes("UTF-8");
                    data = Arrays.copyOf(data,32);
                    raf.write(data);

                    //暱稱
                    data = nickname.getBytes("UTF-8");
                    data = Arrays.copyOf(data,32);
                    raf.write(data);

                    //年齡
                    raf.writeInt(age);

                    System.out.println("username:"+username);
					System.out.println("password:"+password);
					System.out.println("nickname:"+nickname);
					System.out.println("age:"+age);
                }catch (Exception e) {
					e.printStackTrace();
				}
                //3響應客戶端註冊成功頁面
                response.setStatusCode(200);
                response.setEntity(entity);
    
            }eles if("/myweb/login".equals(url)){
                System.out.println("開始處理登錄業務");
                String username = request.getParameter("username"); 
				String password = request.getParameter("password"); 
                try(
                    RandomAccessFile raf = new RandomAccessFile("user.dat","r");
                ){
                    boolean check = false;
                    for(int i = 0;i <raf.length()/100;1++){
                        raf.seek(i*100);    
                        byte[] data = new byte[32];
                        raf.read(data);
                        String name = new String(data,"UTF-8").trim();
                        if(name.equals(username)){
                            //讀取密碼
                            raf.read(data);
                            String psw = new String(data,"UTF-8").trim();
                            if(psw.equals.(password)){
                                check = true;
                                response.setStausCode(200);
                                response.setEntity(new File("webapps/myweb/login_success.html"));
                                break;
                            }
                        }
                    }
                    if(!check){
                        //跳轉登錄失敗頁面
                        response.setStausCode(200);
                        response.setEntity(new File("webapps/myweb/login_fail.html"));
                    }
                }catch (Exception e) {
					e.printStackTrace();
				}
            }else{
                File file = new File("webapps" + url);
                if(file.exists()){
                    System.out.println("資源已找到!");
                    /*
					 * 以一個標準的HTTP響應格式回覆客戶端該資源
					 */				
					response.setStatusCode(200);
					response.setEntity(file);	
                }else{
                    System.out.println("資源未找到!");
					file = new File("webapps/myweb/404.html");
					response.setStatusCode(404);			
					response.setEntity(file);
                }
            }
            //3響應客戶端
            response.flush();
        }catch(EmptyRequestException e) {
			System.out.println("空請求！");
		} catch (Exception e) {
			e.printStackTrace();
		} finally{
            //響應後與客戶端斷開連接
			try {
				socket.close();
			} catch (IOException e) {
				e.printStackTrace();
			}
        }

    }
}

                                                         HttpContext

package com.senbao.webserver.http;

/**
 * 該類定義了HTTP協議相關信息
 */
public class HttpContext {
    /**
	 * 狀態代碼與對應狀態描述的映射關係
	 * key:狀態代碼
	 * value:狀態描述
	 */
	private static Map<Integer,String> STATUS_REASON_MAPPING = new HashMap<Integer,String>();
	/**
	 * 資源後綴與Content-Type之間的映射關係
	 * key:資源的後綴名
	 * value：該資源對應的Content-Tpye的值
	 * 注：不同的資源對應的Content-Type的值在w3c上都有定義，可前往w3c官網查詢MIME定義
	 */
	private static Map<String,String> MIME_MAPPING = new HashMap<String,String>();
	static{
		initStatusReasonMapping();
		initMIMEMAPPING();
		
	}
	private static void initMIMEMAPPING(){
        /*
		 * 讀取conf/web.xml文件，將根元素下所有名爲<mime-mapping>的子元素讀取出來，然後將每個
		 * <mime-mapping>元素中的子元素<extension>之間的文本作爲key，將子元素<mime-type>中間的文本作爲value，存入到MIME_MAPPING中，完成初始化
		 */
        try{
            SAXReader reader = new SAXReader();
            Document doc = reader.read(new File("conf/web.xml"));
            Element root = doc.getRootElement();
            List<Element> mimeList = root.elements("mime-mapping");
            for(Element e : mimeList){
                MIME_MAPPING.put(e.element("extension").getText(),e.element("mime-type").getText());
            }
        }catch (Exception e) {
			e.printStackTrace();
		}
    }

    /**
	 * 初始化狀態代碼與描述的映射MAP
	 */
	private static void initStatusReasonMapping(){
		STATUS_REASON_MAPPING.put(200, "OK");
		STATUS_REASON_MAPPING.put(302, "Move Temporaily");
		STATUS_REASON_MAPPING.put(404, "Not Found");
		STATUS_REASON_MAPPING.put(500, "Internal Server Error");
	}

    /**
	 * 根據給定的狀態代碼獲取對應的狀態描述
	 * @param statusCode
	 * @return
	 */
	public static String getStatusReason(int statusCode){
		return STATUS_REASON_MAPPING.get(statusCode);
	}
	/**
	 * 根據資源後綴名獲取對應的Content-Type的值
	 * @param ext
	 * @return
	 */
	public static String getMimeType(String ext) {
		return MIME_MAPPING.get(ext);
	}

    public statci void main(String[] args){
        String reason = getStatusReason(200);
		System.out.println(reason);
		//介質
		String type = getMimeType("css");
		System.out.println(type);   
    }

}

                                                            HttpRequest

package com.senbao.webserver.http;

/**
 * HttpRequest表示一個Http協議要求的請求信息
 * 一個請求包含三部分:
 * 請求行，消息頭，消息正文
 */
public class HttpRequest {
    private Socket socket;
    private InputStream in;

    /*
	 * 請求行相關信息定義
	 */	
	//請求方式
    private String method;

    //資源路徑
    private String url;
    
    //請求使用的協議版本
    private String protocol;

    //url中的請求部分
    private String requestURI;

    //url中的參數部分
    private String queryString;

    //url中的所有參數    key是參數名 value是參數值
    private Map<String,String> parameters = new HashMap<>();

    /*
    消息頭相關信息定義
    */
    private Map<String,String> headers = new HashMap<>();

    /*
    實例化HttpRequest使用的構造方法，需要將對應客戶端的Socket傳入，以便讀取該客戶端發送過來
    的請求內容
    */
    public HttpRequest(Socket socket) throws EmptyRequestException{
        System.out.println("HttpRequest:開始解析請求");
        try{
            this.socket = socket;
            this.in = socket.getInputStream();

            /*
			 * 1:解析請求行
			 * 2:解析消息頭
			 * 3:解析消息正文
			 */		
			//1
			parseRequestLine();
			//2
			parseHeaders();
			//3
			parseContent();
        }catch(EmptyRequestException e) {
			//將空請求拋出給ClientHandler
			throw e;
		}catch(Exception e){
			e.printStackTrace();
		}
    }

    /**
	 * 解析請求行
	 * @throws EmptyRequestException 
	 */
	private void parseRequestLine() throws EmptyRequestException{
        /*
        大致流程:
        1:通過輸入流讀取第一行字符串
        2:將請求行按照空格拆分爲三項
        3:將拆分的三項分別設置到method,url,protocol三個屬性上

        解析請求行時，在獲取拆分後的數組元素時可能會引發數組下標越界，這是由於HTTP協
        議允許客戶端發送一個空請求過來導致的。
        */
        String line = readLine();
        String[] data = line.split("\\s");
        //判斷拆分請求行內容是否能夠達到3項
        if(data.length<3){
            throw new EnmptyRequestException();
        }
        this.method = data[0];
        this.url = data[1];
        //進一步解析URL部分
		parseURL();
        this.protocol = data[2];
		
		System.out.println("method:"+method);//  GET
		System.out.println("url:"+url);//  /index.html
		System.out.println("protocol:"+protocol);// HTTP/1.1
		System.out.println("請求行解析完畢");

    }

    /*
    進一步對url進行解析
    將url中的請求部分設置到屬性requestURI上
    將url中的參數部分設置到屬性queryString上
    再對參數部分進一步解析，將每個參數都存入到屬性parameters中

    若該url不含有參數部分，則直接將url的值賦值給requestURI，參數部分不做任何處理
    */
    private void parseURI(){
        System.out.println("開始解析url:"+url);
        /*
        思路：
        url是否含有參數，可以根據該url中是否含有？來決定。若有則按照？拆分爲兩部分
        第一部分爲請求部分，第二部分爲參數部分，設置到對應屬性即可。
        然後再對參數進行拆分，最終將每個參數的名字作爲key，值作爲value存到parameters中
        若不含參數，則直接將url賦值給requestURI即可
        */
        if(this.url.indexOf("?")){
            String[] data = url.split("\\?");
            this.requestURI = data[0];
			if(data.length>1) {
				this.queryString = data[1];
				String[] paras = queryString.split("&");
				for (String paraStr : paras) {
					String[] paraDate = paraStr.split("=");
					if(paraDate.length>1) {
						this.parameters.put(paraDate[0], paraDate[1]);
					}else {
						this.parameters.put(paraDate[0], null);
					}
				}
            }
        }else{
            this.requestURI = this.url;
        }
        System.out.println("requestURI:"+requestURI);
		System.out.println("queryString:"+queryString);
		System.out.println("parameters:"+parameters);
		System.out.println("url解析完畢");
    }

    /**
	 * 解析消息頭
	 */
	private void parseHeaders(){
		System.out.println("解析消息頭...");
        /*
        大致步驟:
        1:繼續使用readLine方法讀取若干行內容每一行應該都是一個消息頭
        2:當readLine方法返回值爲空字符串時則停止循環讀取工作(單獨讀取到了CRLF時readLine方法返回值應當爲空字符串)
        3:每當讀取一個消息頭信息時應當按照": "拆分爲兩項，第一項爲消息頭名字，第二項爲消息頭對應的值，將名字作爲key，將值作爲value存入到屬性headers這個Map中。   
        */
        while(true){
			String line = readLine();
			//判斷是否單獨讀取到了CRLF
			if("".equals(line)){
				break;
			}
			String[] data = line.split(":\\s");
			headers.put(data[0], data[1]);
		}
		System.out.println("headers:"+headers);
		System.out.println("消息頭解析完畢");
    }    

    /**
	 * 解析消息正文
	 */
	private void parseContent(){
		System.out.println("解析消息正文...");
		
		
		System.out.println("消息正文解析完畢");
	}

    /**
	 * 通過給定的輸入流讀取一行字符串(以CRLF結尾)
	 * @param in
	 * @return
	 */
    private String readLine(){
        try{
            StringBuilder builder = new StringBuilder();
            int d = -1;
            char c1 = 'a', c2 = 'a';
            while((d = in.read()) != -1){
                c2 = (char)d;
                if(c1==13 && c2==10){
                    break;
                }
                builder.append(c2);
                c1 = d2;
            }
            return builder.toString().trim();
        }catch (Exception e) {
			e.printStackTrace();
		}

        return "";
    }

    public String getMethod() {
		return method;
	}
	public String getUrl() {
		return url;
	}
	public String getProtocol() {
		return protocol;
	}
	public String getHeader(String name) {
		return headers.get(name);
	}
	public String getRequestURI() {
		return requestURI;
	}
	public String getQueryString() {
		return queryString;
	}
    
    /**
	 * 根據給定的參數名獲取對應的參數值
	 * @param name
	 * @return
	 */
    public String getParameters(String name){
        return this.parameters.get(name);
    }

}

                                                               HttpResponse

package com.senbao.webserver.http;

/*
響應對象
該類的每個實例用於表示一個服務端發送給客戶端的響應內容
*/
public class HttpResponse {
    private Socket socket;
	private OutputStream out;
    
    /*
	 * 狀態行相關信息定義
	 */
	//狀態代碼
	private int statusCode;
	
	/*
	 * 響應頭相關信息定義
	 */
	private Map<String,String> headers = new HashMap<>();
	
	/*
	 * 響應正文相關信息定義
	 */
	//要響應的實體文件
	private File entity;

    public HttpResponse(Socket socket){
		try {
			this.socket = socket;
			this.out = socket.getOutputStream();
		} catch (Exception e) {
			e.printStackTrace();
		}
	}

    /**
	 * 將響應內容按照HTTP協議格式發送給客戶端
	 */
	public void flush(){
		/*
		 * 響應客戶端做三件事
		 * 1:發送狀態行
		 * 2:發送響應頭
		 * 3:發送響應正文
		 */
		sendStatusLine();
		sendHeaders();
		sendContent();
	}	

    /**
	 *	發送狀態行
	 */
	private void sendStatusLine(){
		try {
			String line = "HTTP/1.1"+" "+statusCode+" "+HttpContext.getStatusReason(statusCode);
			println(line);
		} catch (Exception e) {
			e.printStackTrace();
		}
	}	

    /**
	 * 發送響應頭
	 */
	private void sendHeaders(){
		try {
			//遍歷headers，將所有消息頭髮送給客戶端
			Set<Entry<String,String>> set = headers.entrySet();
			for(Entry<String,String> header : set) {
				//獲取消息頭的名字
				String name = header.getKey();
				//獲取消息頭對應的值
				String value = header.getValue();
				String line = name + ": " +value;
				println(line);
			}
			//表示響應頭部分發送完畢
			println("");
		} catch (Exception e) {
			e.printStackTrace();
		}
	}	

    /**
	 * 發送響應正文
	 */
	private void sendContent(){
		try(
			FileInputStream fis 
				= new FileInputStream(entity);
		){
			byte[] data = new byte[1024*10];
			int len = -1;
			while((len = fis.read(data))!=-1){
				out.write(data, 0, len);
			}	
		} catch (Exception e) {
			e.printStackTrace();
		}
	}

    /**
	 * 將給定字符串按行發送給客戶端(以CRLF結尾)
	 * @param line
	 */
	private void println(String line){
		try {
			out.write(line.getBytes("ISO8859-1"));
			out.write(13);//written CR
			out.write(10);//written LF
		} catch (Exception e) {
			e.printStackTrace();
		}
	}

    public int getStatusCode() {
		return statusCode;
	}


	public void setStatusCode(int statusCode) {
		this.statusCode = statusCode;
	}

	public File getEntity() {
		return entity;
		
	}

    /**
	 * 設置響應的實體文件數據
	 * 該方法會自動添加對應的兩個響應頭：
	 * Content-Type   Content-Length
	 * @param entity
	 */
	public void setEntity(File entity) {
		this.entity = entity;
		/*
		 * 1:添加響應頭Content-Length
		 */
		headers.put("Content-Length", entity.length()+"");
		/*
		 * 2:添加響應頭Content-Type
		 * 	2.1：先通過Entity獲取該文件的名字
		 * 	2.2：獲取該文件名的後綴名
		 * 2.3：通過HttpContext根據該後綴名獲取到對應的Content-Type的值
		 * 2.4：想headers中設置該響應頭的信息
		 */
		//2.1例如
		String name  = entity.getName();
		//2.2 
		String ext  = name.substring(name.lastIndexOf(".")+1);
		//2.3
		String type = HttpContext.getMimeType(ext);
		this.headers.put("Content-Type", type);
	}

    /**
	 * 添加一個響應頭
	 * @param name 響應頭的名字
	 * @param value 響應頭對應的值
	 */
	public void putHeaders(String name,String value) {
		this.headers.put(name, value);
	}
    
}