一直以来都是用Java写Web，但是呢，还没好好去了解实现一个Web Server，由此开始要逐步写出一个完善的WebServer，努力实现高性能的Web站点。

一、什么是Web服务器

网页服务器（Web server）一词有两个意思：

一台负责提供网页的电脑，主要是各种编程语言构建而成，通过HTTP协议传给客户端（一般是指网页浏览器）。
一个提供网页的服务器程序。

　　虽然每个网页服务器程序有很多不同，但有一些共同的特点：每一个网页服务器程序都需要从网络接受HTTP request，然后提供HTTP response给请求者。HTTP回复一般包含一个HTML文件，有时也可以包含纯文本文件、图像或其他类型的文件。

二、简单了解下HTTP协议

简介

　　HTTP是一个属于应用层的面向对象的协议，由于其简捷、快速的方式，适用于分布式超媒体信息系统。它于1990年提出，经过几年的使用与发展，得到不断地完善和扩展。目前在WWW中使用的是HTTP/1.0的第六版，HTTP/1.1的规范化工作正在进行之中，而且HTTP-NG(Next Generation of HTTP)的建议已经提出。

　　HTTP协议的主要特点可概括如下：

　　1.支持客户/服务器模式。

　　2.简单快速：客户向服务器请求服务时，只需传送请求方法和路径。请求方法常用的有GET、HEAD、POST。每种方法规定了客户与服务器联系的类型不同。由于HTTP协议简单，使得HTTP服务器的程序规模小，因而通信速度很快。

　　3.灵活：HTTP允许传输任意类型的数据对象。正在传输的类型由Content-Type加以标记。

　　4.无连接：无连接的含义是限制每次连接只处理一个请求。服务器处理完客户的请求，并收到客户的应答后，即断开连接。采用这种方式可以节省传输时间。

　　5.无状态：HTTP协议是无状态协议。无状态是指协议对于事务处理没有记忆能力。缺少状态意味着如果后续处理需要前面的信息，则它必须重传，这样可能导致每次连接传送的数据量增大。另一方面，在服务器不需要先前信息时它的应答就较快。

HTTP协议详解-请求

http请求由三部分组成，分别是：请求行、消息报头、请求正文

　　1、请求行以一个方法符号开头，以空格分开，后面跟着请求的URI和协议的版本，格式如下：Method Request-URI HTTP-Version CRLF
其中 Method表示请求方法；Request-URI是一个统一资源标识符；HTTP-Version表示请求的HTTP协议版本；CRLF表示回车和换行（除了作为结尾的CRLF外，不允许出现单独的CR或LF字符）。

　　请求方法（所有方法全为大写）有多种，各个方法的解释如下：
　　　　GET     请求获取Request-URI所标识的资源
　　　　POST    在Request-URI所标识的资源后附加新的数据
　　　　HEAD    请求获取由Request-URI所标识的资源的响应消息报头
　　　　PUT     请求服务器存储一个资源，并用Request-URI作为其标识
　　　　DELETE 请求服务器删除Request-URI所标识的资源
　　　　TRACE   请求服务器回送收到的请求信息，主要用于测试或诊断
　　　　CONNECT 保留将来使用
　　　　OPTIONS 请求查询服务器的性能，或者查询与资源相关的选项和需求
　　应用举例：
　　　　GET方法：在浏览器的地址栏中输入网址的方式访问网页时，浏览器采用GET方法向服务器获取资源，eg:GET /form.html HTTP/1.1 (CRLF)

　　　　POST方法要求被请求服务器接受附在请求后面的数据，常用于提交表单。
　　　　eg：POST /reg.jsp HTTP/ (CRLF)
　　　　Accept:image/gif,image/x-xbit,... (CRLF)
　　　　...
　　　　HOST:www.guet.edu.cn (CRLF)
　　　　Content-Length:22 (CRLF)
　　　　Connection:Keep-Alive (CRLF)
　　　　Cache-Control:no-cache (CRLF)
　　　　(CRLF) //该CRLF表示消息报头已经结束，在此之前为消息报头
　　　　user=jeffrey&pwd=1234 //此行以下为提交的数据

　　HEAD方法与GET方法几乎是一样的，对于HEAD请求的回应部分来说，它的HTTP头部中包含的信息与通过GET请求所得到的信息是相同的。利用这个方法，不必传输整个资源内容，就可以得到Request-URI所标识的资源的信息。该方法常用于测试超链接的有效性，是否可以访问，以及最近是否更新。
　　2、请求报头后述
　　3、请求正文(略)

详情请转到另一篇博文：http://blog.csdn.net/gueter/article/details/1524447

三、实现自己WebServer

实现一个单线程的WebServer

　　SingleThreadWebServer

　　　　1、首先开启一个ServerSocket来监听9000端口

　　　　2、一但获得一个连接请求，回复一条信息

 1 public class SingleThreadWebServer implements Runnable{
 2     protected int          serverPort   = 8080;
 3     protected ServerSocket serverSocket = null;
 4     protected Thread       runningThread= null;
 5
 6     public SingleThreadWebServer(int port){
 7         this.serverPort = port;
 8     }
 9
10     public void run(){
11         synchronized(this){
12             this.runningThread = Thread.currentThread();
13         }
14         openServerSocket();
15         System.out.println("Web服务器开启了");
16         while(true){
17             Socket clientSocket = null;
18             try {
19                 clientSocket = this.serverSocket.accept();
20             } catch (IOException e) {
21                 e.printStackTrace();
22             }
23             try {
24                 processClientRequest(clientSocket);
25             } catch (IOException e) {
26                 e.printStackTrace();
27             }
28         }
29
30     }
31
32     private void processClientRequest(Socket clientSocket)
33             throws IOException {
34         InputStream input  = clientSocket.getInputStream();
35         OutputStream output = clientSocket.getOutputStream();
36         long time = System.currentTimeMillis();
37
38         output.write(("HTTP/1.1 200 OK\n\n<html><body>" +
39                 "木木彬的singleThreadWebServer: " +
40                 time +
41                 "</body></html>").getBytes());
42         output.close();
43         input.close();
44         System.out.println("接收到请求: " + time);
45     }
46
47
48
49     private void openServerSocket() {
50         try {
51             this.serverSocket = new ServerSocket(this.serverPort);
52         } catch (IOException e) {
53             throw new RuntimeException("Cannot open port 8080", e);
54         }
55     }
56
57     public static void main(String[] args) {
58         SingleThreadWebServer singleThreadWebServer = new SingleThreadWebServer(9000);
59         new Thread(singleThreadWebServer).start();
60     }
61 }

　　单线程的WebServer，接受connection连接和处理请求都在一个线程中，因此一次只能相应一个请求

实现MultiThreadWebServer

　　　　1、首先开启一个ServerSocket来监听9000端口

　　　　2、一单获得一个连接请求，把它传递给另一个处理线程，这样才能让你的ServerSocket去接受其它的请求

　　　　3、写一个响应。

　　　　实现很简单，把单线程的processClientRequest函数改成WorkThread就好

public class MultiThreadWebServer implements Runnable{
    protected int          serverPort   = 8080;
    protected ServerSocket serverSocket = null;
    protected boolean      isStopped    = false;
    protected Thread       runningThread= null;

    public MultiThreadWebServer(int port){
        this.serverPort = port;
    }

    public void run(){
        synchronized(this){
            this.runningThread = Thread.currentThread();
        }
        openServerSocket();
        while(true){
            Socket clientSocket = null;
            try {
                clientSocket = this.serverSocket.accept();
            } catch (IOException e) {
                e.printStackTrace();
            }
            new Thread(
                    new WorkThread(
                            clientSocket, "mumubin‘s Multithreaded Server")
            ).start();
        }
    }
    private void openServerSocket() {
        try {
            this.serverSocket = new ServerSocket(this.serverPort);
        } catch (IOException e) {
            throw new RuntimeException("Cannot open port 8080", e);
        }
    }
    public static void main(String[] args) {
        MultiThreadWebServer multiThreadWebServer = new MultiThreadWebServer(9090);
        new Thread(multiThreadWebServer).start();
    }

}
public class WorkThread implements Runnable {
    protected Socket clientSocket = null;
    protected String serverText = null;

    public WorkThread(Socket clientSocket, String serverText) {
        this.clientSocket = clientSocket;
        this.serverText = serverText;
    }

    @Override
    public void run() {
        try {
            InputStream inputStream = clientSocket.getInputStream();
            OutputStream outputStream = clientSocket.getOutputStream();
            long time = System.currentTimeMillis();
            outputStream.write(("HTTP/1.1 200 OK\n\nWorkerThread: " +
                    this.serverText + " - " +
                    time +
                    "").getBytes());
            inputStream.close();
            outputStream.flush();
            System.out.println("接收到请求");
            outputStream.close();
        }
        catch (Exception e)
        {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

但是呢，之前那些，都没实现HTTP最基本的GET、POST请求，

实现Post、Get方法

　　流程如下：

　　1、首先开启一个ServerSocket来监听10000端口

　　2、一单获得一个连接请求，把它传递给另一个处理线程，这样才能让你的ServerSocket去接受其它的请求

　　3、解析请求，看它是GET还是POST，还有传递过来的参数

　　4、根据相应的请求写一个响应。

接下来我们先看下Request的具体信息及其实现代码

InputStream inputStream = clientSocket.getInputStream();
InputStream input  = clientSocket.getInputStream();
byte[] byteBuffer = new byte[1000];

do{
    input.read(byteBuffer);
    for (byte a :byteBuffer)
        System.out.print((char)a);
}
while (input.read() != -1);

  GET / HTTP/1.1
  Host: 127.0.0.1:9090
  Connection: keep-alive
Accept: text/html,application/xhtml+xml,application/xml;q=0.9,image/webp,*/*;q=0.8
  User-Agent: Mozilla/5.0 (Windows NT 6.3; Win64; x64) AppleWebKit/537.36 (KHTML, like Gecko) Chrome/42.0.2311.90 Safari/537.36
  Accept-Encoding: gzip, deflate, sdch
  Accept-Language: zh-CN,zh;q=0.8
  Cookie: _ga=GA1.1.413734972.1430379491

　　因此通过解析Request就可以构建doPost和doGet方法,修改后的WorkThread

 1 public class WorkThread implements Runnable {
 2     protected Socket clientSocket = null;
 3     protected String serverText = null;
 4
 5     public WorkThread(Socket clientSocket, String serverText) {
 6         this.clientSocket = clientSocket;
 7         this.serverText = serverText;
 8     }
 9
10     public void doPost()
11     {
12         try {
13             OutputStream outputStream = clientSocket.getOutputStream();
14             outputStream.write(("HTTP/1.1 200 OK\n\nWorkerThread: " +
15                     "this is by post").getBytes());
16             outputStream.flush();
17             outputStream.close();
18         }
19         catch (Exception e)
20         {
21             e.printStackTrace();
22         }
23     }
24
25     public void doGet()
26     {
27         try {
28             OutputStream outputStream = clientSocket.getOutputStream();
29             outputStream.write(("HTTP/1.1 200 OK\n\nWorkerThread: " +
30                     "this is by get").getBytes());
31             outputStream.flush();
32             outputStream.close();
33         }
34         catch (Exception e)
35         {
36             e.printStackTrace();
37         }
38     }
39     @Override
40     public void run() {
41         try {
42             InputStream input  = clientSocket.getInputStream();
43             byte[] byteBuffer = new byte[1000];
44
45                 input.read(byteBuffer);
46                 for (byte a :byteBuffer)
47                     System.out.print((char)a);
48
49             if(byteBuffer[0] == ‘G‘ && byteBuffer[1] == ‘E‘ && byteBuffer[2] == ‘T‘)
50             {
51                 doGet();
52             }
53             else {
54                 doPost();
55             }
56             input.close();
57             System.out.println("接收到请求");
58         }
59         catch (Exception e)
60         {
61             e.printStackTrace();
62         }
63     }
64 }

　　基于JDK实现简单的Web服务器

　　其实JDK中已经有了对HTTPServer的支持，我们来简单应用下

public class APITest {
    public static void main(String[] args) throws Exception {
        HttpServer server = HttpServer.create(new InetSocketAddress(8000), 0);
        server.createContext("/test", new MyHandler());
        server.setExecutor(null); // creates a default executor
        server.start();
    }

    static class MyHandler implements HttpHandler {
        @Override
        public void handle(HttpExchange t) throws IOException {
            String response = "This is the APITest";
            t.sendResponseHeaders(200, response.length());
            OutputStream os = t.getResponseBody();
            os.write(response.getBytes());
            os.close();
        }
    }
}

时间： 2024-10-17 06:38:56

Java实现Web Server

一、什么是Web服务器

二、简单了解下HTTP协议

简介

三、实现自己WebServer

实现一个单线程的WebServer

实现MultiThreadWebServer

实现Post、Get方法

基于JDK实现简单的Web服务器

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