目标:采用Socket和多线程技术,实现一个java Web服务器,加深对HTTP的认识。
新建java项目
webServer
新建java文件
WebServer.java
Processor.java
一、HTTP协议的作用原理
WWW是以Internet作为传输媒介的一个应用系统,WWW网上最基本的传输单位是Web网页。WWW的工作基于客户机/服务器计算模型, 由Web 浏览器(客户机)和Web服务器(服务器)构成,两者之间采用超文本传送协议(HTTP)进行通信。HTTP协议是基于TCP/IP协议之上的协议,是 Web浏览器和Web服务器之间的应用层协议,是通用的、无状态的、面向对象的协议。HTTP协议的作用原理包括四个步骤:
(1) 连接:Web浏览器与Web服务器建立连接,打开一个称为socket(套接字)的虚拟文件,此文件的建立标志着连接建立成功。
(2) 请求:Web浏览器通过socket向Web服务器提交请求。HTTP的请求一般是GET或POST命令(POST用于FORM参数的传递)。GET命令的格式为:
GET 路径/文件名 HTTP/1.0
文件名指出所访问的文件,HTTP/1.0指出Web浏览器使用的HTTP版本。
(3) 应答:Web浏览器提交请求后,通过HTTP协议传送给Web服务器。Web服务器接到后,进行事务处理,处理结果又通过HTTP传回给Web浏览器,从而在Web浏览器上显示出所请求的页面。
例:假设客户机与www.mycompany.com:8080/mydir/index.html建立了连接,就会发送GET命令:GET /mydir/index.html HTTP/1.0。主机名为www.mycompany.com的Web服务器从它的文档空间中搜索子目录mydir的文件index.html。如果找到该文件,Web服务器把该文件内容传送给相应的Web浏览器。
为了告知 Web浏览器传送内容的类型,Web服务器首先传送一些HTTP头信息,然后传送具体内容(即HTTP体信息),HTTP头信息和HTTP体信息之间用一个空行分开。
常用的HTTP头信息有:
① HTTP 1.0 200 OK
这是Web服务器应答的第一行,列出服务器正在运行的HTTP版本号和应答代码。代码“200 OK”表示请求完成。
② MIME_Version:1.0
它指示MIME类型的版本。
③ content_type:类型
这个头信息非常重要,它指示HTTP体信息的MIME类型。如:content_type:text/html指示传送的数据是HTML文档。
④ content_length:长度值
它指示HTTP体信息的长度(字节)。
(4) 关闭连接:当应答结束后,Web浏览器与Web服务器必须断开,以保证其它Web浏览器能够与Web服务器建立连接。
二、Java实现Web服务器功能的程序设计
根据上述HTTP协议的作用原理,实现GET请求的Web服务器程序的方法如下:
(1) 创建ServerSocket类对象,监听端口8080。这是为了区别于HTTP的标准TCP/IP端口80而取的;
(2) 等待、接受客户机连接到端口8080,得到与客户机连接的socket;
(3) 创建与socket字相关联的输入流instream和输出流outstream;
(4) 从与socket关联的输入流instream中读取一行客户机提交的请求信息,请求信息的格式为:GET 路径/文件名 HTTP/1.0
(5) 从请求信息中获取请求类型。如果请求类型是GET,则从请求信息中获取所访问的HTML文件名。没有HTML文件名时,则以index.html作为文件名;
(6) 如果HTML文件存在,则打开HTML文件,把HTTP头信息和HTML文件内容通过socket传回给Web浏览器,然后关闭文件。否则发送错误信息给Web浏览器;
(7) 关闭与相应Web浏览器连接的socket字。
java代码实现:
WebServer.java
package com.webserver; import java.io.IOException; import java.net.ServerSocket; import java.net.Socket; public class WebServer { /** * @param args */ public void serverStart(int port) { try { ServerSocket serverSocket = new ServerSocket(port); while (true) { /* accept()方法:Listens for a connection to be made to this socket and accepts it. * The method blocks until a connection is made. */ Socket socket = serverSocket.accept(); new Processor(socket).start(); } } catch (IOException e) { // TODO Auto-generated catch block e.printStackTrace(); } } public static void main(String[] args) { // TODO Auto-generated method stub int port = 8080;//定义服务器端口号,该端口号不可被其他进程占用 if (args.length == 1) { port = Integer.parseInt(args[0]); } new WebServer().serverStart(port);//调用服务器启动方法 } }
Processor.java
package com.webserver; import java.io.BufferedReader; import java.io.File; import java.io.FileInputStream; import java.io.FileNotFoundException; import java.io.IOException; import java.io.InputStream; import java.io.InputStreamReader; import java.io.PrintStream; import java.net.Socket; public class Processor extends Thread { private Socket socket; private InputStream in; private PrintStream out; public final static String WEB_ROOT = "E:\\projects\\javaprojects\\htmls";//该目录下需要存在html文档 public Processor(Socket socket) { this.socket = socket; try { in = socket.getInputStream(); out = new PrintStream(socket.getOutputStream()); } catch (IOException e) { e.printStackTrace(); } } public void run() { String fileName = this.parse(in); this.sendFile(fileName); } public String parse(InputStream in) { BufferedReader br = new BufferedReader(new InputStreamReader(in)); String fileName = null; try { String httpMessage = br.readLine(); String[]content = httpMessage.split(" ");//协议状态号,名称,版本号 //如果客戶端輸入协议错误则返回错误页面 if(content.length != 3) { this.sendErrorMessage(400, "Client query error!"); return null; } //否则输出协议信息 System.out.println("code:"+content[0]+",filename"+content[1]+ "httpversion:"+content[2]); fileName = content[1]; } catch (IOException e) { e.printStackTrace(); } return fileName; } //错误页面输出方法 public void sendErrorMessage(int ErrorCode, String ErrorContent) { out.println("HTTP/1.0 "+ErrorCode+" "+ErrorContent); out.println("content-type: text/html"); out.println(); out.println("<html>"); out.println("<title>Error Message"); out.println("</title>"); out.println("<body>"); out.println("<h1>ErrorCode:"+ErrorCode+",Message:"+ErrorContent+"</h1>"); out.println("</body>"); out.println("</html>"); out.flush(); out.close(); try { in.close(); } catch (IOException e) { // TODO Auto-generated catch block e.printStackTrace(); } } public void sendFile(String fileName) { File file = new File(Processor.WEB_ROOT+fileName); if(!file.exists()) { this.sendErrorMessage(404, "file not found"); return ; } try { InputStream in = new FileInputStream(file); byte content[] = new byte[(int)file.length()]; try { in.read(content); out.println("HTTP/1.0 200 queryfile"); out.println("content-length:"+content.length); out.println(); out.write(content); out.flush(); in.close(); } catch (IOException e) { e.printStackTrace(); } } catch (FileNotFoundException e) { e.printStackTrace(); } } }
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