Java实现web服务器功能（简版）

2018年2月24日17:23:08 发表评论 9,156

摘要

本文讲述使用JAVA代码实现简单的web服务器功能，其中包括简单的http协议的讲解，以及报文头格式等知识的讲解，可让读者参考代码完成简单web服务器的开发。

前言

这篇文章好久之前就想写了，但因为种种原因耽搁了很久，博客已长草。本文主要介绍使用Java语言来实现类似于Apache的web服务器功能，但博主敬礼有限，只完成了主要部分的功能，像配置文件啥的那就靠自己继续完善了，下面我就抛砖引玉。

预备知识

写这么个小功能我们需要的预备知识便是http协议的基本知识，在http协议中，我们发送的请求数据称之为请求报文，服务器返回的数据称之为响应报文。我们需要了解这两种报文的基本格式。

请求报文格式

响应报文格式

具体的说明回头写文章详细介绍，详情可参考文章：http报文详解-简书

实现步骤

如果我们想使用Java实现的话，首先我们要弄清楚上面的请求报文和响应报文的格式。然后当用户对我们的服务器发送请求时，我们需要干的事请就是分析用户的求情报文，找到用户想要打开的网页进行展示，具体步骤如下：

1、服务在指定端口进行监听，等待请求。

2、当接收到请求后，建立连接，新建一个线程，准备分析报文。

3、分析请求报文，对用户请求的网页进行查找，并读取内容。

4、构造响应报文的内容。

5、将响应报文发送给请求方。

这里解释为什么要建立新的线程，因为在同一时刻可能会有多个用户对服务器进行请求，多个线程可同时对多个用户进行响应，如果单线程可能用户需要排队请求。

Java代码实现

下面是Java实现web服务器功能（简版）的代码：

package kTWOServer;

import java.io.* ;
import java.net.* ;
import java.util.* ;

final class HttpRequest implements Runnable		//多线程
{
	final static String CRLF = "\r\n";
    Socket socket;

    // Constructor
    public HttpRequest(Socket socket) throws Exception 
    {
           this.socket = socket;
    }

    // Implement the run() method of the Runnable interface.
    public void run()
    {
	     try {
	    	 processRequest();
	     } catch (Exception e) {
	         System.out.println(e);
	     }
    }

    @SuppressWarnings("deprecation")
	private void processRequest() throws Exception
    {
    	System.out.println("远程主机地址：" + socket.getRemoteSocketAddress());
    	DataInputStream in = new DataInputStream(socket.getInputStream());	//请求
    	DataOutputStream os = new DataOutputStream(socket.getOutputStream());	//回复
    	String requestLine = in.readLine();	//读取第一行
    	System.out.println(requestLine);
    	String headerLine = null;
    	//循环读取报文段
    	while ((headerLine = in.readLine()).length() != 0) {
            System.out.println(headerLine);
    	}
    	// Extract the filename from the request line.
    	StringTokenizer tokens = new StringTokenizer(requestLine);
    	tokens.nextToken();  // 第一个为 "GET"
    	String fileName = tokens.nextToken();	//第二个为对象路径 ，第三个为协议版本
    	fileName = "." + fileName;	//相对路径
    	if(fileName.equals("./"))	//设置默认打开的文件为index.html
    		fileName +="index.html";
    	//查找文件
    	FileInputStream fis = null;
    	boolean fileExists = true;
    	try {	
    	        fis = new FileInputStream(fileName);	//试图取文件内容
    	} catch (FileNotFoundException e) {
    	        fileExists = false;			//出错文件不存在
    	}

    	String statusLine = null;
    	String contentTypeLine = null;
    	String entityBody = null;
    	if (fileExists) {
    	        statusLine = "HTTP/1.1 200 OK" + CRLF;
    	        contentTypeLine = "Content-type: " + 
    	               contentType( fileName ) + CRLF;
    	} else {
    	        statusLine = "HTTP/1.1 404 Not Found" + CRLF;
    	        contentTypeLine = "Content-Type: text/html" + CRLF;
    	        entityBody = "<HTML>" + 
    	               "<HEAD><TITLE>Not Found</TITLE></HEAD>" +
    	               "<BODY>Not Found</BODY></HTML>";
    	}
    	// Send the status line.
    	os.writeBytes(statusLine);
    	 
    	// Send the content type line.
    	os.writeBytes(contentTypeLine);
    	 
    	// Send a blank line to indicate the end of the header lines.
    	os.writeBytes(CRLF);
    	// Send the entity body.
    	if (fileExists) {
    	        sendBytes(fis, os);
    	        fis.close();
    	} else {
    	        os.writeBytes(entityBody);
    	}
    	in.close();
    	os.close();
    	socket.close();
    }
    //返回消息到浏览器
    private static void sendBytes(FileInputStream fis, OutputStream os) 
    		throws Exception
    		{
    		   // Construct a 1K buffer to hold bytes on their way to the socket.
    		   byte[] buffer = new byte[1024];
    		   int bytes = 0;
    		 
    		   // Copy requested file into the socket's output stream.
    		   while((bytes = fis.read(buffer)) != -1 ) {
    		      os.write(buffer, 0, bytes);
    		   }
    		}
    //文件类型判断
    private static String contentType(String fileName)
    {
            if(fileName.endsWith(".htm") || fileName.endsWith(".html")) {
                   return "text/html";
            }
            if(fileName.endsWith(".jpg")) {
            	return "image/jpg";
            }
            if(fileName.endsWith(".txt")) {
            	return "text/txt";
            }
            return "application/octet-stream";
    }
    
}

public class WebServer {
	
	@SuppressWarnings("resource")
	public static void main(String argv[]) throws Exception
	{
	        int port = 8800;		//指定端口
	        //定义socket
	        ServerSocket serverSocket;
	        serverSocket = new ServerSocket(port);
	        //serverSocket.setSoTimeout(10000);	//超时时间
	        //等待连接
	       while(true){
	    	   Socket server = serverSocket.accept();		//发现请求	
		       HttpRequest t = new HttpRequest(server);		//建立连接
		       t.run();		//启动新线程
	       }
	      
	}	
}

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package kTWOServer;

import java.io.* ;

import java.net.* ;

import java.util.* ;

final class HttpRequest implements Runnable //多线程

{

final static String CRLF = "\r\n";

Socket socket;

// Constructor

public HttpRequest(Socket socket) throws Exception

{

this.socket = socket;

}

// Implement the run() method of the Runnable interface.

public void run()

{

try {

processRequest();

} catch (Exception e) {

System.out.println(e);

}

@SuppressWarnings("deprecation")

private void processRequest() throws Exception

{

System.out.println("远程主机地址：" + socket.getRemoteSocketAddress());

DataInputStream in = new DataInputStream(socket.getInputStream()); //请求

DataOutputStream os = new DataOutputStream(socket.getOutputStream()); //回复

String requestLine = in.readLine(); //读取第一行

System.out.println(requestLine);

String headerLine = null;

//循环读取报文段

while ((headerLine = in.readLine()).length() != 0) {

System.out.println(headerLine);

}

// Extract the filename from the request line.

StringTokenizer tokens = new StringTokenizer(requestLine);

tokens.nextToken(); // 第一个为 "GET"

String fileName = tokens.nextToken(); //第二个为对象路径，第三个为协议版本

fileName = "." + fileName; //相对路径

if(fileName.equals("./")) //设置默认打开的文件为index.html

fileName +="index.html";

//查找文件

FileInputStream fis = null;

boolean fileExists = true;

try {

fis = new FileInputStream(fileName); //试图取文件内容

} catch (FileNotFoundException e) {

fileExists = false; //出错文件不存在

}

String statusLine = null;

String contentTypeLine = null;

String entityBody = null;

if (fileExists) {

statusLine = "HTTP/1.1 200 OK" + CRLF;

contentTypeLine = "Content-type: " +

contentType( fileName ) + CRLF;

} else {

statusLine = "HTTP/1.1 404 Not Found" + CRLF;

contentTypeLine = "Content-Type: text/html" + CRLF;

entityBody = "<HTML>" +

"<HEAD><TITLE>Not Found</TITLE></HEAD>" +

"<BODY>Not Found</BODY></HTML>";

}

// Send the status line.

os.writeBytes(statusLine);

// Send the content type line.

os.writeBytes(contentTypeLine);

// Send a blank line to indicate the end of the header lines.

os.writeBytes(CRLF);

// Send the entity body.

if (fileExists) {

sendBytes(fis, os);

fis.close();

} else {

os.writeBytes(entityBody);

}

in.close();

os.close();

socket.close();

}

//返回消息到浏览器

private static void sendBytes(FileInputStream fis, OutputStream os)

throws Exception

{

// Construct a 1K buffer to hold bytes on their way to the socket.

byte[] buffer = new byte[1024];

int bytes = 0;

// Copy requested file into the socket's output stream.

while((bytes = fis.read(buffer)) != -1 ) {

os.write(buffer, 0, bytes);

}

//文件类型判断

private static String contentType(String fileName)

{

if(fileName.endsWith(".htm") || fileName.endsWith(".html")) {

return "text/html";

}

if(fileName.endsWith(".jpg")) {

return "image/jpg";

}

if(fileName.endsWith(".txt")) {

return "text/txt";

}

return "application/octet-stream";

}

public class WebServer {

@SuppressWarnings("resource")

public static void main(String argv[]) throws Exception

{

int port = 8800; //指定端口

//定义socket

ServerSocket serverSocket;

serverSocket = new ServerSocket(port);

//serverSocket.setSoTimeout(10000); //超时时间

//等待连接

while(true){

Socket server = serverSocket.accept(); //发现请求

HttpRequest t = new HttpRequest(server); //建立连接

t.run(); //启动新线程

}

具体的代码意思可能对java有些基础的人都能看明白，大神无视。

eclipse工程下载：

结束语

说实话，博主的Java功底比较烂，因为博主不倾向于写Java项目，就连本文的Java项目都是因为学了计算机网络才写的一个实验。代码功能比较简单，只实现了最基本的响应功能，提供给初学者进行学习，如果发现问题还请反馈给我。

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