web服务器原理
Web系统由客户端(浏览器)和服务器端两部分组成。Web系统架构也被称为B/S架构。最常见的Web服务器有Apache、IIS等,常用的浏览器有IE、Firefox、chrome等。当你想访问一个网页时,需要在浏览器的地址栏中输入该网页的URL(Uniform Resource Locator,简称为URL)地址,或者是通过超链接链接到该网页。浏览器会向该网页所在的服务器发送一个HTTP请求,服务器会对接收到的请求信息进行处理,然后将处理的结果返回给浏览器,最终将浏览器处理后的结果呈现给用户。
WEB简介
Web服务器是可以向发出请求的浏览器提供文档的程序。
1、服务器是一种被动程序:只有当Internet上运行在其他计算机中的浏览器发出请求时,服务器才会响应。
2 、最常用的Web服务器是Apache和Microsoft的Internet信息服务器(Internet Information Services,IIS)。
3、Internet上的服务器也称为Web服务器,是一台在Internet上具有独立IP地址的计算机,可以向Internet上的客户机提供WWW、Email和FTP等各种Internet服务。
4、Web服务器是指驻留于因特网上某种类型计算机的程序。当Web浏览器(客户端)连到服务器上并请求文件时,服务器将处理该请求并将文件反馈到该浏览器上,附带的信息会告诉浏览器如何查看该文件(即文件类型)。服务器使用HTTP(超文本传输协议)与客户机浏览器进行信息交流,这就是人们常把它们称为HTTP服务器的原因。
Web服务器不仅能够存储信息,还能在用户通过Web浏览器提供的信息的基础上运行脚本和程序。
工作原理
Web服务器的工作原理并不复杂,一般可分成如下4个步骤:连接过程、请求过程、应答过程以及关闭连接。
(1)客户端发送请求
客户端(通过浏览器)和Web服务器建立TCP连接,连接建立以后,向Web服务器发出访问请求(如get)。根据HTTP协议,该请求中包含了客户端的IP地址、浏览器的类型和请求的URL等一系列信息。
(2)服务器解析请求
Web服务器对请求按照HTTP协议进行解码来确定进一步的动作,设计的内容有三鼐要点:方法(GET)、文档(/sample.html)、和浏览器使用的协议(HTTP/1.1)其中方法告诉服务器应完动的动作,GET方法的含义很明显是:服务器应定位、读取文件并将它返回给客户。
Web服务器软件现在就知道了,它应该找到文件/sample.html,并使用HTTP/1.1协议将内存返回给客户。信息是经过与请求到来相同的连接发出的,所以服务器不需要定们客户或创建新的连接。
(3)读取其它信息(非必须步骤)
Web服务器根据需要去读取请求的其它部分。在HTTP/1.1下,客户还应给服务器提供关于它的一些信息。元信息(metainformation)可用来描述浏览器及其能力,以使服务器能据此确定如何返回应答。
(4)完成请求的动作
若现在没有错误出现,WWW服务器将执行请求所要求的动作。要获取(GET)一个文档,web服务器在其文档树中搜索请求的文件(/sample.html)。这是由服务器机器上作为操作系统一部分的文件系统完成的。若文件能找到并可正常读取,则服务器将把它返回给客户。
如果成功:文件被发送出去。
首先,web服务器发送一个状态码及一些描述信息。既然文件已经找到,则发送状态码200,表示一切都OK ,文档随后发出,因为发送的信息是HTML文档,所以Content-type 取值为text/html。文档长为1024个字节,所以Content-type 取1024 。服务器软件的标识及文件的时间属性信息也被包含在头域中。
如果失败:返回错误指示。
如果请求的文件没有找到或找到但无法读取,测请求无法满足。这时将返回不同于200的状态码。最常见的问题是请求中的文件名拼写有误,所以服务器无法找到该文件。这种情况下,服务器将发送一个状态码---404 给客户。
(5)关闭文件和网络连接,结束会话。
当文件已被发邮或错误已发出后,web服务器结束整个会话。它关闭打开的的被请求文件,关闭网络端口从而结束网络连接。有关的其它工作则是由客户端来完成的,包括接收数据,并以用户可读的方式呈现出来。这些与服务器无关。
代码
一、WebServer.java文件
package webserver;
import java.io.*;
import java.net.*;
public class WebServer {
/**
* web服务器:实现200和404操作
* 原理:
* 服务器监听一个端口,并读取浏览器的请求信息,从该信息提取出访问的资源(这里为文件名)。并在工作目录下查找是否有该资源,有则输出资源内容,否则返回404
* 测试方法:
* 1、用String path=System.getProperty("user.dir");获取当前的工作目录,并在该目录下放要测试的文件
* 2、访问127.0.0.1:8080/test.html
*/
public static void main(String[] args) {
// TODO Auto-generated method stub
ServerSocket server = null;
Socket s=null;
try
{
server=new ServerSocket(8080,3,InetAddress.getByName("127.0.0.1"));
}catch(Exception e)
{
e.printStackTrace();
}
while(true)
{
try{
s=server.accept();
OutputStream output=s.getOutputStream();
InputStream input=s.getInputStream();
//接收请求信息
Request request=new Request(input);
String filename=request.getUri();
//System.out.println(filename);
//处理并响应请求信息
Response response=new Response(output,filename);
response.response();
}catch(Exception e)
{
e.printStackTrace();
}
}
}
}
二、request.java文件
package webserver;
import java.io.*;
public class Request {
/*
* 接收请求的信息,并返回资源(文件名)
* */
InputStream input;
public Request(InputStream input)
{
this.input=input;
}
public String getUri() throws IOException
{
String content=null,str=null;
StringBuffer request = new StringBuffer();
byte[] buffer = new byte[2048];
int i = 0;
try {
i = input.read(buffer); //读取内容并存入buffer数组中,并返回读取的的字节数。
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
i = -1;
}
//将buffer数组转换为字符串
for(int k = 0; k < i; k++) {
request.append((char)buffer[k]);
}
content=request.toString();
/*
*以下方法错误!用该返回会使浏览器不断处于请求连接状态
* BufferedReader br=new BufferedReader(new InputStreamReader(input));
while((str=br.readLine())!=null)
{
content=content+str+"\r\n";
}
*/
if(content!=null)
return getFilename(content);
else return null;
}
/*提取文件名*/
public String getFilename(String content)
{
int a,b;
a=content.indexOf(' ');
if(a!=-1)
{
b=content.indexOf('?',a+1);
if(b==-1)b=content.indexOf(' ',a+1);
return content.substring(a+2,b);
}
return null;
}
}
三、response.java
package webserver;
import java.io.*;
import java.io.File;
import java.io.IOException;
import java.io.OutputStream;
public class Response {
/**
* 响应并处理请求信息
*/
public OutputStream output;
public String filename;
private static final int BUFFER_SIZE = 1024;
public Response(OutputStream output,String filename)
{
this.output=output;
this.filename=filename;
}
public void response() throws IOException
{
String path=System.getProperty("user.dir");//获取当前的工作目录
byte[] buffer = new byte[BUFFER_SIZE];
int ch;
FileInputStream fis = null;
//System.out.println(path+File.separator+filename);
if(path!=null&&filename!=null)
{
File file=new File(path,filename);
String str="";
/*必须添加响应头,否则无法以html格式显示内容*/
if(file.exists())
{
fis = new FileInputStream(file);
str = "HTTP/1.1 200 OK \r\n" +
"Content-Type: text/html\r\n" +
"\r\n" ;
output.write(str.getBytes());
ch = fis.read(buffer);
while(ch != -1) {
output.write(buffer, 0, ch);
ch = fis.read(buffer, 0, BUFFER_SIZE);
}
}
else
{
str = "HTTP/1.1 404 File Not Found \r\n" +
"Content-Type: text/html\r\n" +
"Content-Length: 100\r\n" +
"\r\n" +
"<h1>404 File Not Found!</h1>";
output.write(str.getBytes());
}
}
output.close();
}
}
结果