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Netty整合HTTP协议,实现文件目录服务器

Netty整合HTTP协议,实现文件目录服务器

作者: 程就人生 | 来源:发表于2019-11-20 22:25 被阅读0次

    用过SVN的小伙伴们都知道,从浏览器打开SVN的地址时,如果该地址是文件夹,页面上会展示该文件夹下的文件列表;点击文件的链接,如果还是文件夹,则可以打开该文件夹下的文件列表,就这样一层一层的递归下去。现在,就用Netty结合HTTP协议实现这样的效果。

    首先,在pom中引入netty的架包;

    <!-- netty架包依赖 -->
          <dependency>
              <groupId>io.netty</groupId>
              <artifactId>netty-all</artifactId>
         </dependency>
    

    第二,文件目录服务器启动类;

    import io.netty.bootstrap.ServerBootstrap;
    import io.netty.channel.ChannelFuture;
    import io.netty.channel.ChannelInitializer;
    import io.netty.channel.EventLoopGroup;
    import io.netty.channel.nio.NioEventLoopGroup;
    import io.netty.channel.socket.SocketChannel;
    import io.netty.channel.socket.nio.NioServerSocketChannel;
    import io.netty.handler.codec.http.HttpObjectAggregator;
    import io.netty.handler.codec.http.HttpRequestDecoder;
    import io.netty.handler.codec.http.HttpResponseEncoder;
    import io.netty.handler.stream.ChunkedWriteHandler;
    
    /**
     * 文件目录服务器启动类
     * @author 程就人生
     * @date 2019年11月20日
     */
    public class HttpFileServer {
     
         //文件访问目录,默认根目录
         private static final String DEFAULT_URL = "/";
     
         public void run(final int port, final String url) throws Exception {
             //创建线程组
             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
                             protected void initChannel(SocketChannel ch) throws Exception {
                                 // 请求消息解码器
                                 ch.pipeline().addLast("http-decoder", new HttpRequestDecoder()); 
                                 // 目的是将多个消息转换为单一的request或者response对象
                                 ch.pipeline().addLast("http-aggregator",new HttpObjectAggregator(65536));
                                 // 响应消息解码器
                                 ch.pipeline().addLast("http-encoder",new HttpResponseEncoder());
                                 // 支持大文件传输
                                 ch.pipeline().addLast("http-chunked",new ChunkedWriteHandler());
                                 // 业务逻辑處理類
                                 ch.pipeline().addLast("fileServerHandler",new HttpFileServerHandler(url));
                             }
                         });
                 
                 ChannelFuture future = b.bind(port).sync();
                 
                 System.out.println("HTTP文件目录服务器启动,网址是 : " + "http://127.0.0.1:" + port + url);
                 
                 future.channel().closeFuture().sync();
                 
             } catch (Exception e) {             
                 e.printStackTrace();             
             } finally {
                 //优雅退出
                 bossGroup.shutdownGracefully();
                 workerGroup.shutdownGracefully();
             }
         }
     
         public static void main(String[] args) throws Exception {
             //启动文件目录服务器
             new HttpFileServer().run(8080, DEFAULT_URL);
         }
    }
    

    第三,文件目录处理类;

    import io.netty.buffer.ByteBuf;
    import io.netty.buffer.Unpooled;
    import io.netty.channel.*;
    import io.netty.handler.codec.http.*;
    import io.netty.handler.stream.ChunkedFile;
    import io.netty.util.CharsetUtil;
    
    import javax.activation.MimetypesFileTypeMap;
    import java.io.File;
    import java.io.FileNotFoundException;
    import java.io.RandomAccessFile;
    import java.io.UnsupportedEncodingException;
    import java.net.URLDecoder;
    import java.util.regex.Pattern;
    
    /**
     * 文件处理类
     * @author 程就人生
     * @date 2019年11月20日
     */
    public class HttpFileServerHandler extends SimpleChannelInboundHandler<FullHttpRequest> {
        
        private static final Pattern INSECURE_URI = Pattern.compile(".*[<>&\"].*");
        
        //文件名称匹配规则,必须是英文、数字下划线、中划线
        private static final Pattern ALLOWED_FILE_NAME = Pattern.compile("[A-Za-z0-9][-_A-Za-z0-9\\.]*");
        
        //文件路徑
        private final String url;
    
        public HttpFileServerHandler(String url) {
            this.url = url;
        }
    
        @Override
        protected void channelRead0(ChannelHandlerContext ctx, FullHttpRequest request) throws Exception {
            
            // 如果无法解码,返回400
            if (!request.decoderResult().isSuccess()) {
                sendError(ctx, HttpResponseStatus.BAD_REQUEST);
                return;
            }
    
            //只支持GET方法,其他方法返回
            if (request.method() != HttpMethod.GET) {
                sendError(ctx, HttpResponseStatus.METHOD_NOT_ALLOWED);
                return;
            }
            //获取文件路径
            final String uri = request.uri();
            // 格式化URL,并且获取文件的磁盘路径
            final String path = sanitizeUri(uri);
            if (path == null) {
                sendError(ctx, HttpResponseStatus.FORBIDDEN);
                return;
            }
            File file = new File(path);
            // 如果文件隐藏不可访问或者文件不存在
            if (file.isHidden() || !file.exists()) {
                sendError(ctx, HttpResponseStatus.NOT_FOUND);
                return;
            }
            //如果是文件目录
            if (file.isDirectory()) {
                //以/结尾时,就列出文件夹下的所有文件
                if (uri.endsWith("/")) {
                    sendListing(ctx, file);
                } else {
                    //否则进行重定向,打开文件夹,继续深入
                    sendRedirect(ctx, uri + '/');
                }
                return;
            }
            //既不是文件夹,也不是文件
            if (!file.isFile()) {
                sendError(ctx, HttpResponseStatus.FORBIDDEN);
                return;
            }
            //读取文件,显示在html页面上
            RandomAccessFile randomAccessFile = null;
            try {
                // 以只读的方式打开文件
                randomAccessFile = new RandomAccessFile(file, "r");
            } catch (FileNotFoundException fnfe) {
                //出现错误,直接返回
                sendError(ctx, HttpResponseStatus.NOT_FOUND);
                return;
            }
            //获取文件长度
            long fileLength = randomAccessFile.length();
            //创建一个默认的HTTP响应
            HttpResponse response = new DefaultHttpResponse(HttpVersion.HTTP_1_1, HttpResponseStatus.OK);
            //设置Content Length
            HttpUtil.setContentLength(response, fileLength);
            //设置Content Type
            setContentTypeHeader(response, file);
            //如果request中有KEEP ALIVE信息
            if (HttpUtil.isKeepAlive(request)) {
                //保持长连接
                response.headers().set(HttpHeaderNames.CONNECTION, HttpHeaderValues.KEEP_ALIVE);
            }
            ctx.write(response);
            //通过Netty的ChunkedFile对象直接将文件写入发送到缓冲区中
            ChannelFuture sendFileFuture = ctx.write(new ChunkedFile(randomAccessFile, 0, fileLength, 8192), ctx.newProgressivePromise());
            //文件监听
            sendFileFuture.addListener(new ChannelProgressiveFutureListener() {
                @Override
                public void operationProgressed(ChannelProgressiveFuture future, long progress, long total) {
                    //不知道文件的大小
                    if (total < 0) {
                        System.err.println("文件访问进度: " + progress);
                    } else {
                        System.err.println("文件访问进度, " + progress + " / " + total + ",总长度:" + total + ",已读取:" + progress);
                    }
                }
    
                @Override
                public void operationComplete(ChannelProgressiveFuture future) throws Exception {
                    System.out.println("文件展示完成。");
                }
            });
            ChannelFuture lastContentFuture = ctx.writeAndFlush(LastHttpContent.EMPTY_LAST_CONTENT);
            //如果不支持keep-Alive,服务器端主动关闭请求
            if (!HttpUtil.isKeepAlive(request)) {
                lastContentFuture.addListener(ChannelFutureListener.CLOSE);
            }
        }
    
        /**
         * 异常处理
         */
        @Override
        public void exceptionCaught(ChannelHandlerContext ctx, Throwable cause) throws Exception {
            cause.printStackTrace();
            if (ctx.channel().isActive()) {
                sendError(ctx, HttpResponseStatus.INTERNAL_SERVER_ERROR);
            }
        }
    
        /**
         * 格式化uri,返回文件的磁盘路径
         * @param uri
         * @return
         *
         */
        private String sanitizeUri(String uri) {
            try {
                uri = URLDecoder.decode(uri, "UTF-8");
            } catch (UnsupportedEncodingException e) {
                //用utf-8解码出现错误时,就换种解码方式
                try {
                    uri = URLDecoder.decode(uri, "ISO-8859-1");
                } catch (UnsupportedEncodingException e1) {
                    throw new Error();
                }
            }
            if (!uri.startsWith(url)) {
                return null;
            }
            if (!uri.startsWith("/")) {
                return null;
            }
            uri = uri.replace('/', File.separatorChar);
            if (uri.contains(File.separator + '.')
                    || uri.contains('.' + File.separator) || uri.startsWith(".")
                    || uri.endsWith(".") || INSECURE_URI.matcher(uri).matches()) {
                return null;
            }
            System.out.println(System.getProperty("user.dir"));
            //
            return System.getProperty("user.dir") + File.separator + uri;
        }
        
        /**
         * 展示文件列表
         * @param ctx
         * @param dir
         *
         */
        private static void sendListing(ChannelHandlerContext ctx, File dir) {
            FullHttpResponse response = new DefaultFullHttpResponse(HttpVersion.HTTP_1_1, HttpResponseStatus.OK);
            response.headers().set(HttpHeaderNames.CONTENT_TYPE, "text/html; charset=UTF-8");
            StringBuilder buf = new StringBuilder();
            String dirPath = dir.getPath();
            buf.append("<!DOCTYPE html>\r\n");
            buf.append("<html><head><title>");
            buf.append("使用netty做下载文件服务器");
            buf.append("</title></head><body>\r\n");
            buf.append("<h3>");
            buf.append("当前文件夹位置:");
            buf.append(dirPath);
            buf.append("</h3>\r\n");
            buf.append("<h4>");
            buf.append("文件列表");
            buf.append("</h4>\r\n");
            buf.append("<ul>");
            buf.append("<li>上一级链接:<a href=\"../\">..</a></li>\r\n");
            for (File f : dir.listFiles()) {
                //隐藏文件,不可读文件直接跳过
                if (f.isHidden() || !f.canRead()) {
                    continue;
                }
                String name = f.getName();
                //非英文、数字、下划线、中划线组成的文件,也跳过
                if (!ALLOWED_FILE_NAME.matcher(name).matches()) {
                    continue;
                }
                buf.append("<li>链接:<a href=\"");
                buf.append(name);
                buf.append("\">");
                buf.append(name);
                buf.append("</a></li>\r\n");
            }
            buf.append("</ul></body></html>\r\n");
            ByteBuf buffer = Unpooled.copiedBuffer(buf, CharsetUtil.UTF_8);
            response.content().writeBytes(buffer);
            buffer.release();
            ctx.writeAndFlush(response).addListener(ChannelFutureListener.CLOSE);
        }
    
        /**
         * 发送重定向
         * @param ctx
         * @param newUri
         *
         */
        private static void sendRedirect(ChannelHandlerContext ctx, String newUri) {
            FullHttpResponse response = new DefaultFullHttpResponse(HttpVersion.HTTP_1_1, HttpResponseStatus.FOUND);
            //设置访问的url路径为新的文件夹路径
            response.headers().set(HttpHeaderNames.LOCATION, newUri);
            ctx.writeAndFlush(response).addListener(ChannelFutureListener.CLOSE);
        }
    
        /**
         * 显示错误信息
         * @param ctx
         * @param status
         *
         */
        private static void sendError(ChannelHandlerContext ctx, HttpResponseStatus status) {
            FullHttpResponse response = new DefaultFullHttpResponse(HttpVersion.HTTP_1_1, status, Unpooled.copiedBuffer("Failure: " + status.toString() + "\r\n", CharsetUtil.UTF_8));
            response.headers().set(HttpHeaderNames.CONTENT_TYPE, "text/plain; charset=UTF-8");
            ctx.writeAndFlush(response).addListener(ChannelFutureListener.CLOSE);
        }
    
        /**
         * 设置文件头部
         * @param response
         * @param file
         *
         */
        private static void setContentTypeHeader(HttpResponse response, File file) {
            MimetypesFileTypeMap mimeTypesMap = new MimetypesFileTypeMap();
            response.headers().set(HttpHeaderNames.CONTENT_TYPE, mimeTypesMap.getContentType(file.getPath()));
        }
    }
    

    最后,测试,启动文件目录服务器,打开访问路径;

    在页面上,继续点击带链接的文件夹,如果还是文件夹,则展示文件夹下的文件列表;如果是文件,则在页面上输出文件内容;


    在demo中,对文件的访问也做了一些规则校验,如果文件名称是中文名字的,不是字母、数字、下划线、中划线组成的,为了避免乱码等等问题,先禁止访问,当然也可以试一试,中文名字的文件访问后的结果如何。

    Netty作为一款优秀的NIO框架,不仅仅支持公有协议的开发,还支持私有协议的开发,更多的结合其他协议的开发,还待研究学习中。

    参考资料:
    https://blog.csdn.net/qq_36814756/article/details/83155516
    https://www.cnblogs.com/carl10086/p/6185095.html#_label2

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