如何开发自己的HttpServer-NanoHttpd源码解读

1.能接受HttpRequest并返回HttpResponse

2.满足一个Server的基本特征，能够长时间运行

关于Http协议一般HttpServer都会声明支持Http协议的哪些特性，nanohttpd作为一个轻量级的httpserver只实现了最简单、最常用的功能，不过我们依然可以从中学习很多。

首先看下NanoHttpd类的start函数

[java] view plaincopy

public void start() throws IOException {

myServerSocket = new ServerSocket()

myServerSocket.bind((hostname != null) ? new InetSocketAddress(hostname, myPort) : new InetSocketAddress(myPort))

myThread = new Thread(new Runnable() {

@Override

public void run() {

do {

try {

final Socket finalAccept = myServerSocket.accept()

registerConnection(finalAccept)

finalAccept.setSoTimeout(SOCKET_READ_TIMEOUT)

final InputStream inputStream = finalAccept.getInputStream()

asyncRunner.exec(new Runnable() {

@Override

public void run() {

OutputStream outputStream = null

try {

outputStream = finalAccept.getOutputStream()

TempFileManager tempFileManager = tempFileManagerFactory.create()

HTTPSession session = new HTTPSession(tempFileManager, inputStream, outputStream, finalAccept.getInetAddress())

while (!finalAccept.isClosed()) {

session.execute()

}

} catch (Exception e) {

// When the socket is closed by the client, we throw our own SocketException

// to break the "keep alive" loop above.

if (!(e instanceof SocketException &&"NanoHttpd Shutdown".equals(e.getMessage()))) {

e.printStackTrace()

}

} finally {

safeClose(outputStream)

safeClose(inputStream)

safeClose(finalAccept)

unRegisterConnection(finalAccept)

}

}

})

} catch (IOException e) {

}

} while (!myServerSocket.isClosed())

}

})

myThread.setDaemon(true)

myThread.setName("NanoHttpd Main Listener")

myThread.start()

}

1.创建ServerSocket，bind制定端口

2.创建主线程，主线程负责和client建立连接

3.建立连接后会生成一个runnable对象放入asyncRunner中，asyncRunner.exec会创建一个线程来处理新生成的连接。

4.新线程首先创建了一个HttpSession，然后while(true)的执行httpSession.exec。

这里介绍下HttpSession的概念，HttpSession是java里Session概念的实现，简单来说一个Session就是一次httpClient->httpServer的连接，当连接close后session就结束了，如果没结束则session会一直存在。这点从这里的代码也能看到：如果socket不close或者exec没有抛出异常（异常有可能是client段断开连接）session会一直执行exec方法。

一个HttpSession中存储了一次网络连接中server应该保存的信息，比如：URI，METHOD，PARAMS，HEADERS，COOKIES等。

5.这里accept一个client的socket就创建一个独立线程的server模型是ThreadServer模型，特点是一个connection就会创建一个thread，是比较简单、常见的socket server实现。缺点是在同时处理大量连接时线程切换需要消耗大量的资源，如果有兴趣可以了解更加高效的NIO实现方式。

当获得client的socket后自然要开始处理client发送的httprequest。

Http Request Header的parse：

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// Read the first 8192 bytes.

// The full header should fit in here.

// Apache's default header limit is 8KB.

// Do NOT assume that a single read will get the entire header at once!

byte[] buf = new byte[BUFSIZE]

splitbyte = 0

rlen = 0

{

int read = -1

try {

read = inputStream.read(buf, 0, BUFSIZE)

} catch (Exception e) {

safeClose(inputStream)

safeClose(outputStream)

throw new SocketException("NanoHttpd Shutdown")

}

if (read == -1) {

// socket was been closed

safeClose(inputStream)

safeClose(outputStream)

throw new SocketException("NanoHttpd Shutdown")

}

while (read >0) {

rlen += read

splitbyte = findHeaderEnd(buf, rlen)

if (splitbyte >0)

break

read = inputStream.read(buf, rlen, BUFSIZE - rlen)

}

}

1.读取socket数据流的前8192个字节，因为http协议中头部最长为8192

2.通过findHeaderEnd函数找到header数据的截止位置，并把位置保存到splitbyte内。

[java] view plaincopy

if (splitbyte <rlen) {

inputStream.unread(buf, splitbyte, rlen - splitbyte)

}

parms = new HashMap<String, String>()

if(null == headers) {

headers = new HashMap<String, String>()

}

1.http协议规定header和body之间使用两个回车换行分割

1.Http协议第一行是Method URI HTTP_VERSION

2.后面每行都是KEY:VALUE格式的header

3.uri需要经过URIDecode处理后才能使用

4.uri中如果包含？则表示有param，httprequest的param一般表现为:/index.jsp?username=xiaoming&id=2

下面是处理cookie，不过这里cookie的实现较为简单，所以跳过。之后是serve方法，serve方法提供了用户自己实现httpserver具体逻辑的很好接口。在NanoHttpd中的serve方法实现了一个默认的简单处理功能。

[java] view plaincopy

发送response的步骤如下：

1.设置mimeType和Time等内容。

2.创建一个PrintWriter，按照HTTP协议依次开始写入内容

3.第一行是HTTP的返回码

4.然后是content-Type

5.然后是Date时间

6.之后是其他的HTTP Header

7.设置Keep-Alive的Header，Keep-Alive是Http1.1的新特性，作用是让客户端和服务器端之间保持一个长链接。

8.如果客户端指定了ChunkedEncoding则分块发送response，Chunked Encoding是Http1.1的又一新特性。一般在response的body比较大的时候使用，server端会首先发送response的HEADER，然后分块发送response的body，每个分块都由chunk length\r\n和chunk data\r\n组成，最后由一个0\r\n结束。

9.如果没指定ChunkedEncoding则需要指定Content-Length来让客户端指定response的body的size，然后再一直写body直到写完为止。

初看OkHttp源码，由于对Address、Route、Proxy、ProxySelector、RouteSelector等理解不够，读源码非常吃力，看了几遍依然对于寻找复用连接、创建连接、连接服务器、连接代理服务器、创建隧道连接等逻辑似懂非懂，本篇决定梳理一遍相关的概念及基本原理。

● HTTP/1.1(HTTPS)

● HTTP/2

● SPDY

一个http请求的流程（直连）：

1、输入url及参数；

2、如果是url是域名则解析ip地址，可能对应多个ip，如果没有指定端口，则用默认端口，http请求用80；

3、创建socket，根据ip和端口连接服务器（socket内部会完成3次TCP握手）；

4、socket成功连接后，发送http报文数据。

一个https请求的流程（直连）：

1、输入url及参数；

2、如果是url是域名则解析ip地址，可能对应多个ip，如果没有指定端口，则用默认端口，https请求用443；

3、创建socket，根据ip和端口连接服务器（socket内部会完成3次TCP握手）；

4、socket成功连接后进行TLS握手，可通过java标准款提供的SSLSocket完成；

5、握手成功后，发送https报文数据。

1、分类

● HTTP代理：普通代理、隧道代理

● SOCKS代理：SOCKS4、SOCKS5

2、HTTP代理分类及说明

普通代理

HTTP/1.1 协议的第一部分。其代理过程为：

● client 请求 proxy

● proxy 解析请求获取 origin server 地址

● proxy 向 origin server 转发请求

● proxy 接收 origin server 的响应

● proxy 向 client 转发响应

其中proxy获取目的服务器地址的标准方法是解析 request line 里的 request-URL。因为proxy需要解析报文，因此普通代理无法适用于https，因为报文都是加密的。

隧道代理

通过 Web 代理服务器用隧道方式传输基于 TCP 的协议。

请求包括两个阶段，一是连接（隧道）建立阶段，二是数据通信（请求响应）阶段，数据通信是基于 TCP packet ，代理服务器不会对请求及响应的报文作任何的处理，都是原封不动的转发，因此可以代理 HTTPS请求和响应。

代理过程为：

● client 向 proxy 发送 CONNET 请求（包含了 origin server 的地址）

● proxy 与 origin server 建立 TCP 连接

● proxy 向 client 发送响应

● client 向 proxy 发送请求，proxy 原封不动向 origin server 转发请求，请求数据不做任何封装，为原生 TCP packet.

3、SOCKS代理分类及说明

● SOCKS4：只支持TCP协议（即传输控制协议）

● SOCKS5: 既支持TCP协议又支持UDP协议（即用户数据包协议），还支持各种身份验证机制、服务器端域名解析等。

SOCK4能做到的SOCKS5都可得到，但反过来却不行，比如我们常用的聊天工具QQ在使用代理时就要求用SOCKS5代理，因为它需要使用UDP协议来传输数据。

有了上面的基础知识，下面分析结合源码分析OkHttp路由相关的逻辑。OkHttp用Address来描述与目标服务器建立连接的配置信息，但请求输入的可能是域名，一个域名可能对于多个ip，真正建立连接是其中一个ip，另外，如果设置了代理，客户端是与代理服务器建立直接连接，而不是目标服务器，代理又可能是域名，可能对应多个ip。因此，这里用Route来描述最终选择的路由，即客户端与哪个ip建立连接，是代理还是直连。下面对比下Address及Route的属性，及路由选择器RouteSelector。

描述与目标服务器建立连接所需要的配置信息，包括目标主机名、端口、dns，SocketFactory，如果是https请求，包括TLS相关的SSLSocketFactory 、HostnameVerifier 、CertificatePinner，代理服务器信息Proxy 、ProxySelector 。

Route提供了真正连接服务器所需要的动态信息，明确需要连接的服务器IP地址及代理服务器，一个Address可能会有很多个路由Route供选择（一个DNS对应对个IP）。

Address和Route都是数据对象，没有提供操作方法，OkHttp另外定义了RouteSelector来完成选择的路由的操作。

1、读取代理配置信息：resetNextProxy()

读取代理配置：

● 如果有指定代理（不读取系统配置，在OkHttpClient实例中指定），则只用1个该指定代理；

● 如果没有指定，则读取系统配置的，可能有多个。

2、获取需要尝试的socket地址（目标服务器或者代理服务器）：resetNextInetSocketAddress()

结合Address的host和代理，解析要尝试的套接字地址（ip+端口）列表：

● 直连或者SOCK代理， 则用目标服务器的主机名和端口，如果是HTTP代理，则用代理服务器的主机名和端口；

● 如果是SOCK代理，根据目标服务器主机名和端口号创建未解析的套接字地址，列表只有1个地址；

● 如果是直连或HTTP代理，先DNS解析，得到InetAddress列表（没有端口），再创建InetSocketAddress列表（带上端口），InetSocketAddress与InetAddress的区别是前者带端口信息。

3、获取路由列表：next()

选择路由的流程解析：

● 遍历每个代理对象，可能多个，直连的代理对象为Proxy.DIRECT（实际是没有中间代理的）；

● 对每个代理获取套接字地址列表；

● 遍历地址列表，创建Route，判断Route如果在路由黑名单中，则添加到失败路由列表，不在黑名单中则添加到待返回的Route列表；

● 如果最后待返回的Route列表为空，即可能所有路由都在黑名单中，实在没有新路由了，则将失败的路由集合返回；

● 传入Route列表创建Selection对象，对象比较简单，就是一个目标路由集合，及读取方法。

为了避免不必要的尝试，OkHttp会把连接失败的路由加入到黑名单中，由RouteDatabase管理，该类比较简单，就是一个失败路由集合。

1、创建Address

Address的创建在RetryAndFollowUpInteceptor里，每次请求会声明一个新的Address及StreamAllocation对象，而StreamAllocation使用Address创建RouteSelector对象，在连接时RouteSelector确定请求的路由。

每个Requst都会构造一个Address对象，构造好了Address对象只是有了与服务器连接的配置信息，但没有确定最终服务器的ip，也没有确定连接的路由。

2、创建RouteSelector

在StreamAllocation声明的同时会声明路由选择器RouteSelector，为一次请求寻找路由。

3、选择可用的路由Route

下面在测试过程跟踪实例对象来理解，分别测试直连和HTTP代理HTTP2请求路由的选择过程：

● 直连请求流程

● HTTP代理HTTPS流程

请求url： https://www.jianshu.com/p/63ba15d8877a

1、构造address对象

2、读取代理配置：resetNextProxy

3、解析目标服务器套接字地址：resetNextInetSocketAddress

4、选择Route创建RealConnection

5、确定协议

测试方法：

● 在PC端打开Charles，设置端口，如何设置代理，网上有教程，比较简单；

● 手机打开WIFI，选择连接的WIFI修改网络，在高级选项中设置中指定了代理服务器，ip为PC的ip，端口是Charles刚设置的端口；

● OkHttpClient不指定代理，发起请求。

1、构造address对象

2、读取代理配置：resetNextProxy

3、解析目标服务器套接字地址：resetNextInetSocketAddress

4、选择Route创建RealConnection

5、创建隧道

由于是代理https请求，需要用到隧道代理。

从图可以看出，建立隧道其实是发送CONNECT请求，header包括字段Proxy-Connection，目标主机名，请求内容类似：

6、确定协议，SSL握手

1、代理可分为HTTP代理和SOCK代理；

2、HTTP代理又分为普通代理和隧道代理；普通代理适合明文传输，即http请求；隧道代理仅转发TCP包，适合加密传输，即https/http2

3、SOCK代理又分为SOCK4和SOCK5，区别是后者支持UDP传输，适合代理聊天工具如QQ；

4、没有设置代理（OkHttpClient没有指定同时系统也没有设置），客户端直接与目标服务器建立TCP连接；

5、设置了代理，代理http请求时，客户端与代理服务器建立TCP连接，如果代理服务器是域名，则解释代理服务器域名，而目标服务器的域名由代理服务器解析；

6、设置了代理，代理https/http2请求时，客户端与代理服务器建立TCP连接，发送CONNECT请求与代理服务器建立隧道，并进行SSL握手，代理服务器不解析数据，仅转发TCP数据包。

如何正确使用 HTTP proxy

OkHttp3中的代理与路由

HTTP 代理原理及实现（一）

结论：①string URi = "http://192.168.0.105//www/"

URi的值应该是一个URL地址吧，怎么105后面有两个/

②你这样的访问方式涉及到客户端对服务器端的访问权限问题，我没试过以这样的方式将文件上传到服务器的，而且我觉得应该不是这样的方式。

解决方案建议：

①可以在服务器端开通ftp功能，将文件发送到ftp里，代码如下：

privatevoidbutton1_Click(objectsender,EventArgse)

{

WebClientw=newWebClient()

w.Credentials=newNetworkCredential("sa","sa")//登陆ftp的用户名密码

w.UploadFile("ftp://221.224.78.82/skdb/up.xls",@"e:\1.xls")////前面是远程ftp文件夹路径后面是：本地上传的文件路径

w.Dispose()

MessageBox.Show("上传成功！")

}

②服务器端有IIS的话通过WebService的方式实现文件上传

这个方法相对比较复杂，建议用第一种，如果要采用这种的话到时我再发一个例子给你⊙﹏⊙

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