用java實現的一個簡單web服務器程序

2019-11-17 04:00:26

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供稿：網友

一、首先來看一下http的報文結構

1、請求報文

一個HTTP請求報文由請求行（request line）、請求頭部（header）、空行和請求數據4個部分組成，下圖給出了請求報文的一般格式。

(1)請求行

請求行由請求方法字段、URL字段和HTTP協議版本字段3個字段組成，它們用空格分隔。例如，GET /index.html HTTP/1.1。

HTTP協議的請求方法有GET、POST、HEAD、PUT、DELETE、OPTIONS、TRACE、CONNECT。這里介紹最常用的GET方法和POST方法。

GET：當客戶端要從服務器中讀取文檔時，使用GET方法。GET方法要求服務器將URL定位的資源放在響應報文的數據部分，回送給客戶端。使用GET方法時，請求參數和對應的值附加在URL后面，利用一個問號（“?”）代表URL的結尾與請求參數的開始，傳遞參數長度受限制。例如，/index.jsp?id=100&op=bind。

POST：當客戶端給服務器提供信息較多時可以使用POST方法。POST方法將請求參數封裝在HTTP請求數據中，以名稱/值的形式出現，可以傳輸大量數據。

(2)請求頭部

請求頭部由關鍵字/值對組成，每行一對，關鍵字和值用英文冒號“:”分隔。請求頭部通知服務器有關于客戶端請求的信息，典型的請求頭有：

User-Agent：產生請求的瀏覽器類型。

Accept：客戶端可識別的內容類型列表。

Host：請求的主機名，允許多個域名同處一個ip地址，即虛擬主機。

(3)空行

最后一個請求頭之后是一個空行，發送回車符和換行符，通知服務器以下不再有請求頭。

(4)請求數據

請求數據不在GET方法中使用，而是在POST方法中使用。POST方法適用于需要客戶填寫表單的場合。與請求數據相關的最常使用的請求頭是Content-Type和Content-Length。

2、響應報文

響應報文的格式大體上和請求報文類似，只是第一行有所不同，讀者可以自己在網上查找這方面的介紹，這里不再贅述。

二、程序的實現

程序的實現步驟如下：

1、接收客戶端瀏覽器的請求；

2、創建一個新的線程，用于處理該次請求；

3、讀取報文數據，判斷報文正確與否，分析報文內容；

4、創建響應報文，發送到客戶端；

5、結束該處理線程，處理其他客戶請求；

程序代碼如下：

view plaincopy to clipboardPRint?
import java.net.*;
import java.io.*;
import java.util.*;
import java.lang.*;
public class WebServer {
    public static void main(String [] args){
        int port;
        ServerSocket server_socket;
        try{
            port=Integer.parseInt(args[0]);
        }
        catch (Exception e){
            port=8080;
        }
        try{
            server_socket=new ServerSocket(port);
            System.out.println("WebServer running on port"+server_socket.getLocalPort());
            while(true){
                Socket socket=server_socket.accept();
                System.out.println("New connection accepted"+socket.getInetAddress()+":"+socket.getPort());
                //針對特定的請求創建處理該請求的線程
                try{
                    httpRequestHandler request=new httpRequestHandler(socket);
                    Thread thread=new Thread(request);
                    thread.start();
                }
                catch(Exception e){
                    System.out.println(e);
                }
            }
        }
        catch(IOException e){
            System.out.println(e);
        }
    }
}

//處理請求的線程類
class httpRequestHandler implements Runnable{

    final static String CRLF="/r/n";
    Socket socket;
    InputStream input;
    OutputStream output;
    BufferedReader br;
    //判斷請求的文件類型是否正確
    boolean fileType=true;

    //初始化參數
    public httpRequestHandler(Socket socket) throws Exception{
        this.socket=socket;
        this.input=socket.getInputStream();
        this.output=socket.getOutputStream();
        this.br=new BufferedReader(new InputStreamReader(socket.getInputStream()));
    }
    //啟動該線程
    public void run(){
        try{
            processRequest();
        }
        catch(Exception e){
            System.out.println(e);
        }
    }
    //處理請求的核心函數
    private void processRequest() throws Exception{
        while(true){
            String headerLine=br.readLine();
            System.out.println("the client request is"+headerLine);
            if(headerLine.equals(CRLF)||headerLine.equals(""))
                break;
            StringTokenizer s=new StringTokenizer(headerLine);
            String temp=s.nextToken();
            if(temp.equals("GET")){

                String fileName=s.nextToken();
                fileName="."+fileName;
                FileInputStream fis=null;
                boolean fileExists=true;

                if(!(fileName.endsWith(".htm")||fileName.endsWith(".html")))
                {
                    this.fileType=false;
                    try{
                        fis=new FileInputStream("error.html");
                    }
                    catch(FileNotFoundException e){
                        fileExists=false;
                    }
                }
                else{
                    try{
                        fis=new FileInputStream(fileName);
                    }
                    catch(FileNotFoundException e){
                        fileExists=false;
                    }
                }

                String serverLine="Server:a simple java WebServer";
                String statusLine=null;
                String contentTypeLine=null;
                String entityBody=null;
                String contentLengthLine="error";

                if(fileExists&&this.fileType){
                    statusLine="HTTP/1.0 200 OK"+CRLF;
                    contentTypeLine="Content-type:"+this.contentType(fileName)+CRLF;
                    contentLengthLine="Content-Length:"+(new Integer(fis.available())).toString()+CRLF;
                }
                else{
                    if(fileExists&&this.fileType==false){
                        statusLine="HTTP/1.0 400 BadRequest"+CRLF;
                        contentTypeLine="text/html";
                        entityBody="<HTML>400 Not BadRequest</TITLE></HEAD>"+
                        "<BODY>400 BadRequest"+
                        "<br>usage:http://yourHostName:port/"+
                        "fileName.html</BODY></HTML>";
                    }
                    else if(fileExists==false){
                        statusLine="HTTP/1.0 404 Not Found"+CRLF;
                        contentTypeLine="text/html";
                        entityBody="<HTML>404 Not Found</TITLE></HEAD>"+
                        "<BODY>404 Not Found"+
                        "<br>usage:http://yourHostName:port/"+
                        "fileName.html</BODY></HTML>";
                    }
                }
                output.write(statusLine.getBytes());
                output.write(serverLine.getBytes());
                output.write(contentTypeLine.getBytes());
                output.write(contentLengthLine.getBytes());
                output.write(CRLF.getBytes());

                if(fileExists&&this.fileType){
                    sendBytes(fis,output);
                    fis.close();
                }
                else{
                    output.write(entityBody.getBytes());
                }
            }
        }
        try{
            output.close();
            br.close();
            socket.close();
        }
        catch(Exception e){}
    }

    //將客戶端請求的頁面發送出去
    private static void sendBytes(FileInputStream fis,OutputStream os) throws Exception{
        byte[] buffer=new byte[1024];
        int bytes=0;
        while((bytes=fis.read(buffer))!=-1){
            os.write(buffer,0,bytes);
        }
    }
    //設置contentType的內容
    private static String contentType(String fileName){
        if(fileName.endsWith(".htm")||fileName.endsWith(".html")){
            return "text/html";
        }
        return "fileName";
    }

}

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