简介上一篇文章我们学习了如何在 netty 中搭建一个 HTTP 服务器，讨论了如何对客户端发送的请求进行处理和响应，今天我们来讨论一下在 netty 中搭建文件服务器进行文件传输中应该注意的问题。

文件的 content-type 客户端向服务器端请求一个文件，服务器端在返回的 HTTP 头中会包含一个 content-type 的内容，这个 content-type 表示的是返回的文件类型。这个类型应该怎么确认呢？

一般来说，文件类型是根据文件的的扩展名来确认的，根据 RFC 4288 的规范，所有的网络媒体类型都必须注册。apache 也提供了一个文件 MIME type 和扩展名的映射关系表。

因为文件类型比较多，我们看几个比较常用到的类型如下：

MIME type 扩展名 image/jpeg jpgimage/jpeg jpegimage/png pngtext/plain txt text conf def list log inimage/webp webpapplication/vnd.ms-excel xlsapplication/vnd.openxmlformats-officedocument.spreadsheetml.sheet xlsxapplication/msword docapplication/vnd.openxmlformats-officedocument.wordprocessingml.document docxapplication/vnd.openxmlformats-officedocument.presentationml.presentation pptxapplication/vnd.ms-powerpoint pptapplication/pdf pdfJDK 提供了一个 MimetypesFileTypeMap 的类，这个类提供了一个 getContentType 方法，可以根据请求的文件 path 信息，来推断其 MIME type 类型：

private static void setContentTypeHeader(HttpResponse response, File file) {    MimetypesFileTypeMap mimeTypesMap = new MimetypesFileTypeMap();    response.headers().set(HttpHeaderNames.CONTENT_TYPE, mimeTypesMap.getContentType(file.getPath()));}

客户端缓存文件对于 HTTP 的文件请求来说，为了保证请求的速度，会使用客户端缓存的机制。比如客户端向服务器端请求一个文件 A.txt。服务器在接收到该请求之后会将 A.txt 文件发送给客户端。

其请求流程如下：

步骤 1：客户端请求服务器端的文件

GET /file1.txt HTTP/1.1 步骤 2：服务器端返回文件，并且附带额外的文件时间信息：

HTTP/1.1 200 OKDate: Mon, 23 Aug 2021 17:52:30 GMT+08:00Last-Modified: Tue, 10 Aug 2021 18:05:35 GMT+08:00Expires: Mon, 23 Aug 2021 17:53:30 GMT+08:00Cache-Control: private, max-age=60 一般来说如果客户端是现代浏览器的话，就会把 A.txt 缓存起来。在下次调用的时候只需要在 head 中添加 If-Modified-Since，询问服务器该文件是否被修改了即可，如果文件没有被修改，则服务器会返回一个 304 Not Modified，客户端得到该状态之后就会使用本地的缓存文件。

步骤 3：客户端再次请求该文件

GET /file1.txt HTTP/1.1If-Modified-Since: Mon, 23 Aug 2021 17:55:30 GMT+08:00

步骤 4：服务器端响应该请求

HTTP/1.1 304 Not ModifiedDate: Mon, 23 Aug 2021 17:55:32 GMT+08:00 在服务器的代码层面，我们首先需要返回一个响应中通常需要的日期字段，如 Date、Last-Modified、Expires、Cache-Control 等：

SimpleDateFormat dateFormatter = new SimpleDateFormat(HTTP_DATE_FORMAT, Locale.US);dateFormatter.setTimeZone(TimeZone.getTimeZone(HTTP_DATE_GMT_TIMEZONE));

    // 日期 header    Calendar time = new GregorianCalendar();    log.info(dateFormatter.format(time.getTime()));
    response.headers().set(HttpHeaderNames.DATE, dateFormatter.format(time.getTime()));
    // 缓存 headers    time.add(Calendar.SECOND, HTTP_CACHE_SECONDS);    response.headers().set(HttpHeaderNames.EXPIRES, dateFormatter.format(time.getTime()));    response.headers().set(HttpHeaderNames.CACHE_CONTROL, "private, max-age=" + HTTP_CACHE_SECONDS);    response.headers().set(            HttpHeaderNames.LAST_MODIFIED, dateFormatter.format(new Date(fileToCache.lastModified())));

然后在收到客户端的二次请求之后，需要比较文件的最后修改时间和 If-Modified-Since 中自带的时间，如果没有发送变化，则发送 304 状态：

FullHttpResponse response = new DefaultFullHttpResponse(HTTP_1_1, NOT_MODIFIED, Unpooled.EMPTY_BUFFER);setDateHeader(response);其他 HTTP 中常用的处理我们讨论了文件类型和缓存，对于一个通用的 HTTP 服务器来说，还需要考虑很多其他常用的处理，比如异常、重定向和 Keep-Alive 设置。

对于异常，我们需要根据异常的代码来构造一个 DefaultFullHttpResponse，并且设置相应的 CONTENT_TYPE 头即可，如下所示：

FullHttpResponse response = new DefaultFullHttpResponse(HTTP_1_1, status, Unpooled.copiedBuffer("异常: " + status + "\r\n", CharsetUtil.UTF_8));response.headers().set(HttpHeaderNames.CONTENT_TYPE, "text/plain; charset=UTF-8");重定向同样需要构建一个 DefaultFullHttpResponse，其状态是 302 Found，并且在响应头中设置 location 为要跳转的 URL 地址即可：

FullHttpResponse response = new DefaultFullHttpResponse(HTTP_1_1, FOUND, Unpooled.EMPTY_BUFFER);response.headers().set(HttpHeaderNames.LOCATION, newUri);Keep-Alive 是 HTTP 中为了避免每次请求都建立连接而做的一个优化方式。在 HTTP/1.0 中默认是的 keep-alive 是 false，在 HTTP/1.1 中默认的 keep-alive 是 true。如果在 header 中手动设置了 connection：false，则 server 端请求返回也需要同样设置 connection：false。

另外，因为 HTTP/1.1 中默认的 keep-alive 是 true，如果通过 HttpUtil.isKeepAlive 判断通过之后，还需要判断是否是 HTTP/1.0，并显示设置 keep-alive 为 true。

final boolean keepAlive = HttpUtil.isKeepAlive(request);HttpUtil.setContentLength(response, response.content().readableBytes());if (!keepAlive) {response.headers().set(HttpHeaderNames.CONNECTION, HttpHeaderValues.CLOSE);} else if (request.protocolVersion().equals(HTTP_1_0)) {response.headers().set(HttpHeaderNames.CONNECTION, HttpHeaderValues.KEEP_ALIVE);}文件内容展示处理文件内容展示处理是 http 服务器的核心，也是比较难以理解的地方。

首先要设置的是 ContentLength，也就是响应的文件长度，这个可以使用 file 的 length 方法来获取：

RandomAccessFile raf；raf = new RandomAccessFile(file, "r");long fileLength = raf.length();HttpUtil.setContentLength(response, fileLength);然后我们需要根据文件的扩展名设置对应的 CONTENT_TYPE，这个在第一小节已经介绍过了。

然后再设置 date 和缓存属性。这样我们就得到了一个只包含响应头的 DefaultHttpResponse，我们先把这个只包含响应头的 respose 写到 ctx 中。

写完 HTTP 头，接下来就是写 HTTP 的 Content 了。

对于 HTTP 传递的文件来说，有两种处理方式，第一种方式情况下如果知道整个响应的 content 大小，则可以在后台直接进行整个文件的拷贝传输。如果服务器本身支持零拷贝的话，则可以使用 DefaultFileRegion 的 transferTo 方法将 File 或者 Channel 的文件进行转移。

sendFileFuture =ctx.write(new DefaultFileRegion(raf.getChannel(), 0, fileLength), ctx.newProgressivePromise());// 结束部分 lastContentFuture = ctx.writeAndFlush(LastHttpContent.EMPTY_LAST_CONTENT);如果并不知道整个响应的 context 大小，则可以将大文件拆分成为一个个的 chunk，并且在响应的头中设置 transfer-coding 为 chunked，netty 提供了 HttpChunkedInput 和 ChunkedFile，用来将大文件拆分成为一个个的 Chunk 进行传输。

sendFileFuture =ctx.writeAndFlush(new HttpChunkedInput(new ChunkedFile(raf, 0, fileLength, 8192)),ctx.newProgressivePromise());如果向 channel 中写入 ChunkedFile，则需要添加相应的 ChunkedWriteHandler 对 chunked 文件进行处理。

pipeline.addLast(new ChunkedWriteHandler());注意，如果是完整文件传输，则需要手动添加 last content 部分：

lastContentFuture = ctx.writeAndFlush(LastHttpContent.EMPTY_LAST_CONTENT);如果是 ChunkedFile，last content 部分已经包含在了 chunkedFile 中，不需要再手动添加了。

文件传输进度 ChannelFuture 可以添加对应的 listner，用来监控文件传输的进度，netty 提供了一个 ChannelProgressiveFutureListener，用于监控文件的进程，可以重写 operationProgressed 和 operationComplete 方法对进度监控进行定制：

    sendFileFuture.addListener(new ChannelProgressiveFutureListener() {        @Override        public void operationProgressed(ChannelProgressiveFuture future, long progress, long total) {            if (total < 0) {                log.info(future.channel() + " 传输进度: " + progress);            } else {                log.info(future.channel() + " 传输进度: " + progress + " / " + total);            }        }
        @Override        public void operationComplete(ChannelProgressiveFuture future) {            log.info(future.channel() + " 传输完毕.");        }    });

总结我们考虑了一个 HTTP 文件服务器最基本的一些考虑因素，现在可以使用这个文件服务器来提供服务啦！

本文的例子可以参考：learn-netty4

本文已收录于 http://www.flydean.com/20-netty-fileserver/

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