简单的web服务器原型

2019-11-14 09:07:46

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供稿：网友

Web服务器使用的是http协议，是基于“请求-响应”的协议，http是无状态，每获取一次数据，都是执行一次连接、发送请求消息、接收响应消息、断开的过程，是建立在tcp/ip协议上的可靠连接，关于如何是可靠的连接，也就是有些失败重发，校验完整性等处理，这里就不详谈了。 Socket 库是用于调用网络功能的程序组件集合，使用现成的组件搭建应用程序我们可以节省编程工作量，同时多个程序使用相同的组件可以实现程序的标准化，在java中，我们常用的有：java.net.ServerSocket和java.net.Socket来进行网络通信。使用现有的组件进行网络开发，我们能够屏蔽底层tcp握手的细节（想知道细节朋友的可以查看用 Wireshark 图解 TCP 三次握手），简化开发过程，抽象后的模型，如同下图：这里写图片描述

下面通过简单例子来说明利用现有组件开发的便捷，客户端和服务端进行连接：运行服务端代码，如下：

public class ServerSocketConnect { public static void main(String[] args) throws IOException { try (ServerSocket serverSocket = new ServerSocket(9000, -1);) { //服务器端请求队列数小于0为50 while (true) { try (Socket socket = serverSocket.accept();) { System.out.PRintln(socket.getRemoteSocketAddress());//打印客户端连接信息 } } } }}

运行客户端代码，如下：

public class ClientSocketConnect { public static void main(String[] args) throws IOException { SocketAddress socketAddress = new InetSocketAddress("localhost", 9000); try(Socket socket = new Socket()) { socket.connect(socketAddress); } }}

打印结果，表明正常连接：这里写图片描述

接下来，我们用稍微复杂些的例子，实现web服务器，首先补充点基础知识。我们知道Http协议是应用层协议，是用来规定应用程序交互的数据格式的，网络传输的只有二进制流，应用程序如果想要明白这些二进制字节所表示的具体含义，就需要对这些字节流进行解析，那如何进行解析呢？这就要根据http协议的规则了，这个规则也就是描述，请求头，请求体的位置，如何分隔等等，如下图：这里写图片描述这是浏览器请求信息的一部分，当发送给服务端应用程序的时候，网络传输只有字节流，服务器会将字节进行编码，如果是英文通信，由于编码唯一，服务器可以准确的还原信息，如果有中文，那么服务器必须知道如何进行编码，这个问题在后面讨论。当服务器完成编码工作后，会还原如图所示的请求信息，那么服务器要如何应用？很简单，按照http协议，进行字符串拆分，拆分出请求方法，get、post等、uri响应资源的位置、请求参数以及客户端的cookie等等，这也是大家所知tomcat的实现。废话不说了，上代码。

服务端程序，监听端口9000，等待客户端请求。

import java.io.BufferedReader;import java.io.IOException;import java.io.InputStream;import java.io.InputStreamReader;import java.io.OutputStream;import java.net.ServerSocket;import java.net.Socket;/** * 服务端处理程序 * @author guanjie * */public class ServerSocketConnect { public static void main(String[] args) throws IOException, InterruptedException { try (ServerSocket serverSocket = new ServerSocket(9000, 2);) { while (true) { try (Socket socket = serverSocket.accept();) { System.out.println("获取连接[ address: " + socket.getInetAddress() + ", port: " + socket.getPort() + " ]"); printRequestInfo(socket) System.out.println("接收数据完毕。"); returnResponseInfo(socket); System.out.println("数据发送完毕。"); } } } } /** * 返回响应信息 * @param socket * @throws IOException */ private static void returnResponseInfo(Socket socket) throws IOException { OutputStream ops = socket.getOutputStream(); //http协议规范，空行隔开头和体-/r/n ops.write("HTTP/1.1 200 OK/r/n/r/n <h1>hello</h1>".getBytes("utf-8")); } /** * 打印请求信息 * @throws IOException */ private static void printRequestInfo(Socket socket) throws IOException { InputStream is = socket.getInputStream(); BufferedReader br = new BufferedReader(new InputStreamReader(is, "utf-8")); System.out.println(br.readLine()); }}

运行程序，接下来，我们通过浏览器进行访问：这里写图片描述 服务端打印：