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一個簡單web伺服器的java實現

阿新 • • 發佈：2019-01-06

一個簡單的web伺服器在不考慮其效能及健壯性的情況下，通常只需實現的功能包括伺服器的啟動，它用於監聽某一個埠，接收客戶端發來的請求，並將響應結果返回給客戶端。本文將介紹一個簡單web伺服器的實現原理，它本身只能處理某個目錄下的靜態資原始檔（文字、圖片等）。採用java來實現的話，可以含以下幾個模組，而且各個模組間的關係如圖1所示。


圖1、簡單web伺服器的模組

  •  HttpServer即為伺服器，它用於伺服器的啟動及接收使用者的請求並返回結果；
  • Request：對使用者請求進行分析，解析請求串，並獲取對應的訪問url；
  • Response：根據使用者請求生成響應結果，並將結果輸出給客戶端。

下面通過程式碼來具體的看下該伺服器的實現過程。

HttpServer是伺服器的主實現類，用於關聯Request及Response，原始碼如下所示：
[java] view plaincopyprint?
  1. package com.wow.server;  
  2. import java.io.File;  
  3. import java.io.IOException;  
  4. import java.io.InputStream;  
  5. import java.io.OutputStream;  
  6. import java.net.InetAddress;  
  7. import java.net.ServerSocket;  
  8. import java.net.Socket;  
  9. import java.net.UnknownHostException;  
  10. /** 
  11.  * 一個簡單的web應用伺服器 
  12.  * @author zhaozheng 
  13.  * 
  14.  */
  15. publicclass HttpServer {  
  16.     publicstaticfinal String WEB_ROOT = System.getProperty("user.dir") + File.separator + "webroot";  
  17.     private
    staticfinal String SHUTDOWN_COMMAND = "/SHUTDOWN";  
  18.     privateboolean shutdown = false;  
  19.     publicstaticvoid main(String[] args) {  
  20.         HttpServer server = new HttpServer();  
  21.         server.start();  
  22.     }  
  23.     //啟動伺服器，並接收使用者請求進行處理
  24.     publicvoid  start() {  
  25.         ServerSocket serverSocket = null;  
  26.         int  PORT = 8080;  
  27.         try {  
  28.             serverSocket = new ServerSocket(PORT, 1, InetAddress.getByName("127.0.0.1"));  
  29.         } catch (UnknownHostException e) {  
  30.             e.printStackTrace();  
  31.             System.exit(-1);  
  32.         } catch (IOException e) {  
  33.             e.printStackTrace();  
  34.             System.exit(-1);  
  35.         }  
  36.         //若請求的命令不為SHUTDOWN時，迴圈處理請求
  37.         while(!shutdown) {  
  38.             Socket socket = null;  
  39.             InputStream input = null;  
  40.             OutputStream output = null;  
  41.             try {  
  42.                 //建立socket進行請求處理
  43.                 socket = serverSocket.accept();  
  44.                 input = socket.getInputStream();  
  45.                 output = socket.getOutputStream();  
  46.                 //接收請求
  47.                 Request request = new Request(input);  
  48.                 request.parser();  
  49.                 //處理請求並返回結果
  50.                 Response response = new Response(output);  
  51.                 response.setRequest(request);  
  52.                 response.sendStaticResource();  
  53.                 //關閉socket
  54.                 socket.close();  
  55.                 //若請求命令為關閉，則關閉伺服器
  56.                 shutdown = request.getUri().equals(SHUTDOWN_COMMAND);  
  57.             } catch (IOException e) {  
  58.                 e.printStackTrace();  
  59.                 continue;  
  60.             }  
  61.         }  
  62.     }  
  63. }  

        該類本身是一個應用程式，包含main方法，直接通過java命令即可執行。在執行時，它本身會啟動一個ServerSocket類用於監聽伺服器的某個埠。當接收到的命令不是停止伺服器的SHUTDOWN時，它會建立一個Socket套接字，用於接收請求及返回響應結果。

        Request類則用於請求的接收，對於Http協議來講，通過瀏覽器向伺服器傳送請求有一定的格式，其實Request也就是接收這些請求資訊，並對其進行分析，抽取出所需的資訊，包括cookie、url等。其中http傳送的請求包括三部分：

  • 請求方法 統一資源識別符號 協議/版本
  • 請求頭
  •  請求實體
其中請求頭與請求實體間有一個空行，具體的示例程式碼如下所示：
[html] view plaincopyprint?
  1. GET /index.htm HTTP/1.1   
  2. Host: www.baidu.com   
  3. Connection: keep-alive   
  4. User-Agent: Mozilla/5.0 (Windows NT 6.1) AppleWebKit/537.11 (KHTML, like Gecko) Chrome/23.0.1271.97 Safari/537.11   
  5. Accept: text/html,application/xhtml+xml,application/xml;q=0.9,*/*;q=0.8   
  6. Accept-Encoding: gzip,deflate,sdch   
  7. Accept-Language: zh-CN,zh;q=0.8 Accept-Charset: GBK,utf-8;q=0.7,*;q=0.3   
  8. Cookie: BAIDUID=D275C16E04D9BB2CF55FD9B9654AECAC:FG=1;   
  9. BDREFER=%7Burl%3A%22http%3A//news.baidu.com/%22%2Cword%3A%22%22%7D;BDUSS=FJ2SzJxSmpKMW1sdVIwMWw3TTBwaHhZRkxFaUdoeG9QLW5GS2dLTUtyZzNhWUpSQVFBQUFBJCQAAAAAAAAAAAouTQytzfcOemhhb3poZW5nNzc1OAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAACAYIArMAAAALCmJHAAAAAA6p5DAAAAAAAxMC4zNi4xNDcblVA3G5VQd; BDUT=5b2fD275C16E04D9BB2CF55FD9B9654AECAC138a495329b1; MCITY=-%3A; shifen[3113720932]=1357565900; H_PS_PSSID=1445_1661
        Request類用於接收socket套接字傳送過來的位元組流，並按照http協議請求的格式進行解析。對於簡單的web伺服器而言，我們只需要解析出它的uri即可，這樣即可以通過通過檔案匹配的方式找到對應的資源。具體的實現程式碼如下所示：
[java] view plaincopyprint?
  1. package com.wow.server;  
  2. import java.io.IOException;  
  3. import java.io.InputStream;  
  4. /** 
  5.    *接收到的請求串的具體格式如下： 
  6.    * GET /aaa.htm HTTP/1.1 
  7.    * Host: 127.0.0.1:8080 
  8.    * Connection: keep-alive 
  9.    * User-Agent: Mozilla/5.0 (Windows NT 6.1) AppleWebKit/537.11 (KHTML, like Gecko) Chrome/23.0.1271.97 Safari/537.11 
  10.    * Accept: text/html,application/xhtml+xml,application/xml;q=0.9,q=0.8 
  11.    * Accept-Encoding: gzip,deflate,sdch 
  12.    * Accept-Language: zh-CN,zh;q=0.8 
  13.    * Accept-Charset: GBK,utf-8;q=0.7,*;q=0.3 
  14.    *  
  15.    * @author zhaozheng 
  16.    * 
  17.  */

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