手写一个Web服务器,极简版Tomcat
网络传输是通过遵守HTTP协议的数据格式来传输的。
HTTP协议是由标准化组织W3C(World Wide Web Consortium,万维网联盟)和IETF(Internet Engineering Task Force,国际互联网工程任务组)推动和制定的,最后形成RFC文档 [RFC1945](HTTP/1.0)和RFC2616[HTTP/1.1]
可以响应HTTP请求的程序就是Web Server,实现方法并没有统一规范,可以说HTTP协议就是Web Server和网络传输数据之间的接口规范。以后我们会看到,Web Server和处理程序之间的规范是CGI。
一些常见的Web Server有Apache、Nginx、Microsoft IIS、Google GWS。
我们这里手写一个Web Server。
首先我们需要接收网络的请求,根据OSI七层模型,网络的实现是分层的。Web Server属于应用层,要调用下一层(传输层,TCP/IP)的接口,来得到对方发来的网络请求,这个接口就叫做Socket。《计算机网络:自顶向下方法》中写到:“Socket是同一台主机内应用层与传输层之间的接口。因为Socket是建立网络应用程序的可编程接口,所以Socket也被称为应用程序和网络之间的API”。
一、最简单的Web Server
要编写一个Web Server,我们调用系统Socket接口,监听8180端口上收到的网络数据,打印到控制台,并给出一个符合http标准的响应,代码如下:
import java.io.*;
import java.net.ServerSocket;
import java.net.Socket;
import java.util.Date;
public class Server {
public static void main(String[] args) {
Server server = new Server();
server.start();
}
public void start() {
try {
ServerSocket serverSocket = new ServerSocket(8180); // 调用系统socket接口,监听某端口的socket请求
Socket httpInputSocket = serverSocket.accept(); // 在这里,程序线程等待socket输入
this.printHttpRequest(httpInputSocket);
this.responseHttpRequest(httpInputSocket);
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
}
}
/**
* 打印来自外部的http请求
*
* @param httpInputSocket
*/
private void printHttpRequest(Socket httpInputSocket) {
try {
// 调用系统IO,打印请求
BufferedReader br = new BufferedReader(new InputStreamReader(httpInputSocket.getInputStream()));
StringBuilder receivedHttp = new StringBuilder();
String line = null;
while ( !"".equals(line = br.readLine())) {
receivedHttp.append(line);
receivedHttp.append(System.getProperty("line.searator", "\n"));
}
System.out.println(receivedHttp.toString());
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
}
}
/**
* 返回页面供请求方显示
*
* @param httpInputSocket
*/
private void responseHttpRequest(Socket httpInputSocket) {
// 创建响应体
StringBuilder contextText = new StringBuilder();
contextText.append(
"<html>" +
"<head>" +
"<title>Build A Web Server</title>" +
"</head>" +
"<body>Hello World, This is my page</body>" +
"</html>");
// 创建响应头
StringBuilder headText = new StringBuilder();
headText.append("HTTP/1.1").append(" ").append("200").append(" ").append("OK").append("\n");
headText.append("Server:myServer").append(" ").append("0.0.1v").append(" ");
headText.append("Date:Sat,"+" ").append(new Date()).append("\n");
headText.append("Content-Type:text/html;charset=UTF-8").append("\n");
headText.append("Content-Length:").append(contextText.toString().getBytes().length).append("\n");
// http response
StringBuilder responseText = new StringBuilder();
responseText.append(headText).append("\n").append(contextText);
System.out.println(responseText);
BufferedWriter bw = null;
try {
bw = new BufferedWriter(new OutputStreamWriter(httpInputSocket.getOutputStream()));
bw.write(responseText.toString());
bw.flush();
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
} finally {
try {
bw.close();
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
}
至此,一个100行不到的Web Server就写好了,运行一下,在浏览器里访问:http://localhost:8180/,可以看到结果:
程序控制台也正确打印:
这个Web Server会对请求到8180端口的所有请求都返回同样的页面,比如我们访问http://localhost:8180/really?foo=123,结果也是一样的:
从这个例子可以看出,通过HTTP请求进行访问,可以不用创建socket客户端。 注意printHttpRequest和responseHttpRequest都要调用才能显示效果,就是说先执行socket 输入流的读取,然后再执行socket输出流输出