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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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