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在Android上做服務端開發/Web開發/SpringMVC開發
發表時間:2018-9-26
發布人:葵宇科技
浏覽次數:49
一部分Android開發者看到這個(gè)标題時可(kě)能有點疑惑,SpringMVC不是用來做JavaWeb開發的嗎?難道被移植到Android上來了?答案是否定的,因為SpringMVC是基于Servlet的,在Android上開發一個(gè)支持Servlet的容器(qì)(Tomcat、JBoss)可(kě)不簡單,所以我們是在Android上開發了一套全新的WebServer + WebFramework。
AndServer2.0基于編譯時注解實現了SpringMVC的大部分注解Api,其Request的分發流程也基本和(hé)SpringMVC一緻,與SpringMVC最大的不同是SpringMVC基于運行時注解,并且SpringMVC提供的功能更多更強大。不過AndServer提供的功能在Android上來做服務端開發是完全足夠的。
看到這裡讀者朋友應該知道了,AndServer2.0是使用注解開發Web程序的,為了有個(gè)更直觀的了解,我們先看一個(gè)模拟用戶登錄的Http Api:
@RestController
public class UserController {
@PostMapping("/login")
public String login(@RequestParam("account") String account,
@RequestParam("password") String password) {
if(...) {
return "Successful";
}
return "Failed";
}
}
假設服務端的Address是192.168.1.11
,監聽的端口是8080
,那麼通(tōng)過http://192.168.1.11:8080/login
就可(kě)以訪問(wèn)該登錄Http Api了。
感興趣的讀者可(kě)以幫我們做一下(xià)Code Review:
https://github.com/yanzhenjie/AndServer
下(xià)文(wén)将依次介紹以下(xià)三點:
- 系統層架構
- 應用層架構
- 使用示例
1. 系統層架構
我們都知道Http是根據Http協議使用Socket做了連接屬性、數據格式、交互邏輯方面的包裝,我們來模拟一段服務端啟動(dòng)Server的代碼:
public void startServer(String address, int port) {
InetAddress inetAddress = InetAddress.getByName();
ServerSocket serverSocket = new ServerSocket(8080, 512, inetAddress);
while (true) {
Socket socket = serverSocket.accept();
HttpConnection connection = HttpParser.parse(socket);
HttpThead thread = new HttpThread(connection);
thread.start();
}
}
ServerSocket
監聽了某個(gè)端口,當有Socket
連接上來的時候去把這個(gè)Socket
解析為HttpConnection
,解析過程是按照Http協議拟定的格式,從Socket
的InputStream
讀取一些數據後,用Request
和(hé)Response
包裝Socket
和(hé)未讀取的流(比如(rú)标記下(xià)次讀取流的起點),下(xià)文(wén)會再提到。
接着HttpParser
用HttpConnection
包裝了Request
和(hé)Reponse
返回,可(kě)想而知,作為服務端程序,HttpConnection
至少(shǎo)包涵了Request
和(hé)Response
對象:
public class HttpConnection {
private Request mRequest;
private Response mResponse;
...
}
緊接着啟動(dòng)了一個(gè)線程去處理當前連接,其實也就是處理當前Request
,用Response
寫出數據,怎麼處理這個(gè)Request
是一個(gè)WebFramework的核心,作為Http服務端程序,應該能提供Html文(wén)件、JS文(wén)件、Java Method(Http Api)等讓客戶端訪問(wèn),因此得有一個(gè)管理員來負責請求和(hé)資(zī)源的匹配,所以有一個(gè)叫做HttpDispatcher
的類來決定這個(gè)Request
應該發給哪個(gè)資(zī)源去處理:
public class HttpDispatcher {
public void dispath(Request request, Response response) {
...
}
}
在HttpThead
裡面,當線程被喚起時隻需要負責調用HttpDispatcher#diaptch()
即可(kě),到這裡就比較清晰了,隻需要HttpDispatcher
把當前Request
派發到對應的Html File或者Java Method處理就可(kě)以了,具體的處理就屬于HttpFramework的事,我們下(xià)文(wén)再講。
這就是一個(gè)簡單的WebServer的藍圖,我們根據設想畫出了系統層架構圖:
系統層運行時流程圖:
上圖中(zhōng),Handler
表示處理請求的操作手柄,可(kě)能是Html File或者Java Method。值得高興的一點是,在我們疊代了幾個(gè)版本後,發現Apache組織提供了上述藍圖中(zhōng)的HttpParser
層,因此為了穩定性和(hé)節省人力我們已經替換該層為Apache的實現。
2. 應用層架構
應用層就是上文(wén)中(zhōng)提到的WebFramework,也就是上一個(gè)小節流程圖的Framework
層,包括了Session的處理、Cookie的處理、Cache的處理等。
接着上文(wén),HttpDispatcher
需要把當前Request
派發到對應的Html File或者Java Method處理,而Handler
代表了Html File或者Java Method,因為此二者區别極大,用一個(gè)類來表示它們顯然有些不合理,于是我們想到了使用Adapter
模式,所以有了一個(gè)抽象類RequestHandler
:
public abstract class RequestHandler {
public abstract void handle(Request request, Response response);
}
RequestHandler
可(kě)以表示任何文(wén)件或者Java Method,HttpDispatcher
的作用是分發請求到各個(gè)資(zī)源,所以HttpDispatcher
不應該來分析某個(gè)RequestHandler
具體是什麼東西,它應該直接調用RequestHandler
來處理請求,因為Html File或者Java Method對應的RequestHandler
在實現上顯然大有不同,所以這裡适用Adapter
模式,于是我們用HandlerAdapter
去做RequestHandler
的适配:
public class HandlerAdapter {
public RequestHandler getHandler(Request request) {
...
}
...
}
HandlerAdapter
除了能獲取RequestHandler
之外,還需要做一些描述性的工作,好讓HttpDispatcher
知道當前适配的RequestHandler
是可(kě)以處理正要分發的這個(gè)Request
的。
因為Html File和(hé)Java Method的返回值又是大相徑庭,因為返回值是輸出到客戶端展示的,所以我們把返回值抽象為View
:
public class View {
public Object output() {
...
}
...
}
如(rú)上所以,output()
方法就是獲取Handler
輸出的内容,還有其他方法是對這個(gè)輸出的描述,這裡不例舉。
因為View
是返回值,沒有具體的交互了,所以不适用Adapter
模式了,因此我們必須有一個(gè)處理返回值的機制,把處理返回值的機制叫做ViewResolver
:
public class ViewResolver {
public void resolver(View view, Request request, Response response) {
...
}
}
在ViewResolver
中(zhōng)根據輸出内容的類型不同,處理方式也不同,最終把輸出内容通(tōng)過Response
對象寫出去,底層是使用上文(wén)中(zhōng)提到的被Response
包裝的Socket
寫出。
這就是一個(gè)簡單的WebFramework的藍圖,我們根據設想畫出了應用層架構圖:
應用層運行時流程圖:
上圖中(zhōng),Interceptor
表示對請求的攔截器(qì),比如(rú)可(kě)以做一些不允許沒登錄或者沒權限的請求進入的工作。ExceptionResolver
表示全局異常處理器(qì),比如(rú)某個(gè)Api發生了異常,會轉到ExceptionResolver
中(zhōng)處理,而不至于當前請求不響應或者響應了不想被客戶端看到的消息。
另外需要補充的是,上文(wén)中(zhōng)提到的都是粗略的設計,中(zhōng)間還有一些細節,例如(rú)Session的處理、Cookie的處理、緩存的處理等都未提到,其中(zhōng)任何一個(gè)知識點單獨拿出來都可(kě)以寫一篇文(wén)章,由于篇幅關(guān)系這裡不做詳細介紹。
架構設計和(hé)流程到此就都介紹完了,有興趣的開發者也可(kě)以自己實現一下(xià)。
3. 使用示例
AndServer對于方便使用的理念是:隻需要添加注解即可(kě),不需要再做額外的配置。所以除了像文(wén)章開頭那樣用注解寫好Api之外,隻需要指定監聽端口啟動(dòng)服務器(qì)就可(kě)以了。
與讀者做個(gè)約定,下(xià)文(wén)中(zhōng)服務器(qì)Address都是
192.168.1.11
,監聽的端口是8080
。
3.1. 網站(zhàn)部署示例
我們先來部署一個(gè)位于Assets中(zhōng)/web
下(xià)的網站(zhàn):
@Website
public class InternalWebsite extends AssetsWebsite {
public InternalWebsite() {
super("/web");
}
}
因此SD的文(wén)件可(kě)以删除也可(kě)以增加,所以很方便做一些文(wén)件的熱插拔,部署SD卡的網站(zhàn):
@Website
public class InternalWebsite extends StorageWebsite {
public InternalWebsite() {
super("/sdcard/AndServer/web");
}
}
如(rú)上所示,開發者隻需要将網站(zhàn)所在的路(lù)徑告訴AndServer
,并添加Website
注解即可(kě),該網站(zhàn)的Html、CSS、JS、其它文(wén)件都可(kě)以被訪問(wèn),例如(rú)/web
目錄下(xià)有一個(gè)index.html
文(wén)件,那麼訪問(wèn)地址就是http://192.168.1.11:8080/
或者http://192.168.1.11:8080/index.html
。
3.2. Http Api開發示例
在文(wén)章開頭我們看了一個(gè)模拟用戶的Http Api,下(xià)面我們增加一個(gè)模拟獲取用戶信息的Api:
@RequestMapping("/user")
@RestController
public class UserController {
@PostMapping("/login")
public String login(@RequestParam("account") String account,
@RequestParam("password") String password) {
if(...) {
return "Successful";
}
return "Failed";
}
@GetMapping("/info/{userId}")
public User info(@PathVariable("userId") String userId) {
User user = ...;
return user;
}
}
于是我們得到兩個(gè)地址:
POST http://192.168.1.11:8080/user/login
GET http://192.168.1.11:8080/user/info/uid_001
接下(xià)來什麼配置都不用做,隻需要啟動(dòng)服務器(qì),這幾個(gè)地址就可(kě)以用了。
3.3. 啟動(dòng)服務器(qì)
AndServer.serverBuilder()
.inetAddress(NetUtils.getLocalIPAddress())
.port(8080)
.timeout(10, TimeUnit.SECONDS)
.build()
.start();
如(rú)上所示隻需要指定要監聽的服務端地址和(hé)端口,啟動(dòng)服務器(qì)就可(kě)以訪問(wèn)上面的所有地址了,不需要再做其他配置。
由于篇幅關(guān)系,本文(wén)到此結束,介紹的比較粗略,有興趣的開發者可(kě)以看看項目使用文(wén)檔:
https://www.yanzhenjie.com/AndServer