javaWeb服务器实现

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();
}

}
}

运行该项目无异常时即可，在IE浏览器中输入：


随即出现相应页面。