一个简单的Web服务器

发布时间：2023-09-06 01:50责任编辑：熊小新关键词：Web

一个简单的Web服务器

Web服务器也称为超文本传输协议（HyperText Transfer Protocol）服务器，因为它使用HTTP和客户端（通常是Web浏览器）进行通信
基于JavaWeb服务器会使用到两个重要的类：java.net.Socket类和java.net.ServerSocket类，并通过发送HTTP消息进行通信。
1.1 HTTP
HTTP允许Web服务器和浏览器通过Internet发送并接受数据，是一种基于“请求--响应”的协议。
HTTP使用可靠地TCP连接，TCP协议默认使用TCP 80端口。
HTTP中总是有客户端通过建立连接并发送HTTP请求来初始化一个事务的。客户端或服务器可提前关闭连接
1.1.1 HTTP请求
- HTTP请求包含三部分：
  1. 请求方法--统一资源标识符URI--协议/版本
  2. 请求头
  3. 实体
- 每个HTTP请求可以使用HTTP标准中指定方法中的一种。HTTP1.1支持的方法：GET,POST,HEAD,OPTIONS,PUT,DELETE,TRACE
- URI 指定Internet资源的完整路径。URI通常为服务器根目录的相对路径
- 请求头包含客户端环境和请求实体之间的相关信息
- 请求头和实体之间包含一个空行，该空行只有CRLF字符，CRLF告诉HTTP服务器请求实体正文从哪里开始
1.1.2 HTTP响应
- HTTP响应包含三部分：
  - 协议--状态码--描述
  - 响应头
  - 响应实体
1.2 Socket类
套接字是网络连接的断电。套接字使应用程序可以从网络中读写数据。
应用程序之间发送或接收消息，需要知道另一个应用程序中套接字的IP地址和端口号。Java中套接字由java.net.Socket表示

创建一个套接字：

public Socket(java.net.String host,int port)

创建成功Socket实例，就可以使用该实例发送或接受字节流。要发送字节流需要调用Socket类的getOutputStream方法获取一个OutputStream对象。接收字节流使用getInputStream方法获得输入流InputStream对象
ServerSocket类
Socket表示客户端套接字，即想要连接到远程服务器应用程序时创建的套接字。
如果要实现一个服务器向客户端发送响应，则需要另一种套接字ServerSocket。因为服务器需要时刻待命，等待客户端发起连接。
ServerSocket类和Socket类并不相同。服务器套接字需要等待来自客户端的连接。当服务器套接字收到了连接请求后，会创建一个Socket实例处理与客户端的通信。

要创建服务器套接字，可以使用ServerSocket类提供的4个构造函数中的任意一个：需要指明IP地址和服务器套接字侦听的端口号。

//如果主机只有一个IP 地址, 那么默认情况下, 服务器程序就与该IP 地址绑定. ServerSocket 的第 4 个构造方法 ServerSocket(int port, int backlog, InetAddress bingAddr) 有一个 bindAddr 参数, 它显式指定服务器要绑定的IP 地址, 该构造方法适用于具有多个IP 地址的主机. 假定一个主机有两个网卡, 一个网卡用于连接到 Internet, IP为 222.67.5.94, 还有一个网卡用于连接到本地局域网, IP 地址为 192.168.3.4. 如果服务器仅仅被本地局域网中的客户访问, 那么可以按如下方式创建 ServerSocket:ServerSocket serverSocket = new ServerSocket(8000, 10, InetAddress.getByName("192.168.3.4"));

1.3应用程序

Web服务器应用程序包含三个类：
- HTTPServer
- Request
- Response
- 应用程序入口点（静态main方法）在HTTPServer类中，main方法创建一个HTTPServer实例，然后调用其await方法。该方法会在指定端口上等待HTTP请求，对其进行处理，然后发送响应信息会客户端。

1.3.1 HTTPServer类

```java
package ex01.pyrmont;

import java.net.Socket;
import java.net.ServerSocket;
import java.net.InetAddress;
import java.io.InputStream;
import java.io.OutputStream;
import java.io.IOException;
import java.io.File;

public class HttpServer {

/** WEB_ROOT is the directory where our HTML and other files reside.* ?For this package, WEB_ROOT is the "webroot" directory under the working* ?directory.* ?The working directory is the location in the file system* ?from where the java command was invoked.*/public static final String WEB_ROOT = ???System.getProperty("user.dir") + File.separator ?+ "webroot";// shutdown commandprivate static final String SHUTDOWN_COMMAND = "/SHUTDOWN";// the shutdown command receivedprivate boolean shutdown = false;public static void main(String[] args) { ???HttpServer server = new HttpServer(); ???server.await();}public void await() { ???ServerSocket serverSocket = null; ???int port = 8080; ???try { ???????serverSocket = ?new ServerSocket(port, 1, InetAddress.getByName("127.0.0.1")); ???} ???catch (IOException e) { ???????e.printStackTrace(); ???????System.exit(1); ???} ???// Loop waiting for a request ???while (!shutdown) { ???????Socket socket = null; ???????InputStream input = null; ???????OutputStream output = null; ???????try { ???????????socket = serverSocket.accept(); ???????????input = socket.getInputStream(); ???????????output = socket.getOutputStream(); ???????????// create Request object and parse ???????????Request request = new Request(input); ???????????request.parse(); ???????????// create Response object ???????????Response response = new Response(output); ???????????response.setRequest(request); ???????????response.sendStaticResource(); ???????????// Close the socket ???????????socket.close(); ???????????//check if the previous URI is a shutdown command ???????????shutdown = request.getUri().equals(SHUTDOWN_COMMAND); ???????} ???????catch (Exception e) { ???????????e.printStackTrace(); ???????????continue; ???????} ???}}

}

1.3.2 Request类

Request类表示一个HTTP请求。可以传递InputStream对象，来创建Request对象。使用read方法读取HTTP中的数据：

```java
package ex01.pyrmont;

import java.io.InputStream;
import java.io.IOException;

public class Request {

private InputStream input;private String uri;public Request(InputStream input) { ???this.input = input;}public void parse() {//解析HTTP请求中原始数据 ???// Read a set of characters from the socket ???StringBuffer request = new StringBuffer(2048); ???int i; ???byte[] buffer = new byte[2048]; ???try { ???i = input.read(buffer); ???} ???catch (IOException e) { ???????e.printStackTrace(); ???????i = -1; ???} ???for (int j=0; j<i; j++) { ???????request.append((char) buffer[j]); ???} ???System.out.print(request.toString()); ???uri = parseUri(request.toString());}private String parseUri(String requestString) { ???int index1, index2; ???index1 = requestString.indexOf(‘ ‘); ???if (index1 != -1) { ???????index2 = requestString.indexOf(‘ ‘, index1 + 1); ???????if (index2 > index1) ???????????return requestString.substring(index1 + 1, index2); ???} ???return null;}public String getUri() { ???return uri;}

}

1.3.3 Response类

 ???package ex01.pyrmont; ???import java.io.OutputStream; ???import java.io.IOException; ???import java.io.FileInputStream; ???import java.io.File; ???/* ???HTTP Response = Status-Line ???????*(( general-header | response-header | entity-header ) CRLF) ???????CRLF ???????[ message-body ] ???????Status-Line = HTTP-Version SP Status-Code SP Reason-Phrase CRLF ???*/ ???public class Response { ???????private static final int BUFFER_SIZE = 1024; ???????Request request; ???????OutputStream output; ???????public Response(OutputStream output) { ???????????this.output = output; ???????} ???????public void setRequest(Request request) { ???????????this.request = request; ???????} ???????public void sendStaticResource() throws IOException { ???????????byte[] bytes = new byte[BUFFER_SIZE]; ???????????FileInputStream fis = null; ???????????try { ???????????File file = new File(HttpServer.WEB_ROOT, request.getUri()); ???????????if (file.exists()) { ???????????????fis = new FileInputStream(file); ???????????????int ch = fis.read(bytes, 0, BUFFER_SIZE); ???????????????while (ch!=-1) { ???????????????output.write(bytes, 0, ch); ???????????????ch = fis.read(bytes, 0, BUFFER_SIZE); ???????????????} ???????????} ???????????else { ???????????????// file not found ???????????????String errorMessage = "HTTP/1.1 404 File Not Found\r\n" + ???????????????"Content-Type: text/html\r\n" + ???????????????"Content-Length: 23\r\n" + ???????????????"\r\n" + ???????????????"<h1>File Not Found</h1>"; ???????????????output.write(errorMessage.getBytes()); ???????????} ???????????} ???????????catch (Exception e) { ???????????// thrown if cannot instantiate a File object ???????????System.out.println(e.toString() ); ???????????} ???????????finally { ???????????if (fis!=null) ???????????????fis.close(); ???????????} ???????} ???}

运行结果

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