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本系列教程將和您一起探討如何利用Java語言一步一步實現自己的web伺服器。

1 需求描述

第1講我們要實現的效果是：當我們在瀏覽器的位址列輸入localhost:8080的時候，我們會看到"hello,this is my web server!"。如下：

2 實現

做任何事情都不能太急，對於程式設計來說也不例外。以上的案例雖然簡單，但卻是我們編寫web伺服器的非常關鍵的一步，麻雀雖小，五臟俱全。

2.1 基礎知識

首先我們來分析一下，為了實現上面的功能，我們需要具備哪些基礎知識。

1） CS架構介紹

CS架構是一種非常常見的軟體架構，主要由兩部分組成：客戶端和伺服器端即C端和S端。

圖 2-1 CS架構

其一般的互動流程為：客戶端傳送一條請求給伺服器，伺服器在收到請求後，解析處理該請求，並將結果以響應的方式返回給客戶端。

那麼在我們要要實現的需求中，客戶端特定為瀏覽器，請求特指http請求，響應特指http響應。

一般情況CS架構的軟體，我們需要分別開發C端和S端的程式，但是由於本題客戶端就是我們日常使用的瀏覽器，所以我們不需要開發C端程式，所以僅需要開發伺服器端程式。

這是我們實現需求需要了解的第一個基礎知識。

2）http請求和響應

有了上面的基礎知識後，接下來我們需要具體的瞭解，這個

下面我們來看一個具體的請求和響應報文的格式：

http請求報文：

GET / HTTP/1.1

Host: www.sctu.edu.cn

Connection: keep-alive

Pragma: no-cache

Cache-Control: no-cache

Upgrade-Insecure-Requests: 1

User-Agent: Mozilla/5.0(Macintosh; Intel Mac OS X 10_12_3) AppleWebKit/537.36 (KHTML, like Gecko)Chrome/56.0.2924.87 Safari/537.36

Accept:text/html,application/xhtml+xml,application/xml;q=0.9,image/webp,*/*;q=0.8

Accept-Encoding: gzip, deflate,sdch

Accept-Language:zh-CN,zh;q=0.8,en;q=0.6,zh-TW;q=0.4,ja;q=0.2
 

http響應報文：

HTTP/1.1 200 OK

Cache-Control: private

Content-Length: 21005

Content-Type: text/html

Server: Microsoft-IIS/7.0

X-Powered-By: ASP.NET

Date: Tue, 07 Mar 2017 01:59:58GMT

如想了解更多，演算法與程式設計之美公眾號的《BS架構基礎 -http報文》有簡單易懂的介紹。

3）Socket程式設計

有了以上的基礎知識之後，我們還需要了解Java在實現CS架構時使用的具體技術，那就是socket程式設計。socket程式設計的入門其實並不難，下面為大家做簡要介紹：

- socket程式設計可以分為兩部分，一部分為伺服器端的程式設計，另外一部分為客戶端。對於伺服器端我們使用ServerSocket類，客戶端使用Socket類。

- 一旦建立連線後，獲取了客戶端的socket物件，接下來就可以通過socket物件的InputStream來讀取請求，而OutputStream來寫響應。

只需要瞭解上面的兩點即可，如想了解更多，演算法與程式設計之美公眾號的《Socket程式設計基礎》有簡單易懂的介紹。

2.2 實現

有了上面的3個基礎知識點後，接下來我們可以開始程式設計實現了。

主要的業務流程為：

1. 伺服器端利用ServerSocket開啟8080埠開始監聽；

2. 當有客戶端發起的http請求時，接受該客戶端讀取http請求，進行相關處理；

3. 返回http響應。

具體的程式碼實現如下：

public class WebServer {

   private ServerSocket serverSocket;

 

   public WebServer() {

        try {

           // 開啟8080埠監聽

            serverSocket = newServerSocket(8080);

        } catch (IOException e) {

            e.printStackTrace();

        }

   }

 

   public void run(){

            try {

                Socket socket =serverSocket.accept();

 

                // 讀取http請求

                BufferedReader reader = newBufferedReader(new InputStreamReader(socket.getInputStream()));

                String line = null;

                while (!(line =reader.readLine()).equals("")) {

                    System.out.println(line);

                }

 

                // 返回http響應

                PrintWriter writer = newPrintWriter(socket.getOutputStream());

                writer.print("HTTP/1.1 200OK\r\n");

                writer.print("\r\n");

                writer.print("hello, thisis my web server!");

                writer.flush();

 

                socket.close();

            } catch (IOException e) {

                e.printStackTrace();

            }

   }

 

   public static void main(String[] args) {

        new WebServer().run();

   }

}

 3 總結

我們已經按照需求實現了相關功能，但是細心的你可能會發現以下的問題：

1）瀏覽器重新整理一次，伺服器端程式就終止了；

2）這個伺服器能不能作為靜態網頁html伺服器呢？

3）。。。

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