用java实现的一个简单web服务器程序

2019-11-17 04:00:26

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供稿：网友

一、首先来看一下http的报文结构

1、请求报文

一个HTTP请求报文由请求行（request line）、请求头部（header）、空行和请求数据4个部分组成，下图给出了请求报文的一般格式。

(1)请求行

请求行由请求方法字段、URL字段和HTTP协议版本字段3个字段组成，它们用空格分隔。例如，GET /index.html HTTP/1.1。

HTTP协议的请求方法有GET、POST、HEAD、PUT、DELETE、OPTIONS、TRACE、CONNECT。这里介绍最常用的GET方法和POST方法。

GET：当客户端要从服务器中读取文档时，使用GET方法。GET方法要求服务器将URL定位的资源放在响应报文的数据部分，回送给客户端。使用GET方法时，请求参数和对应的值附加在URL后面，利用一个问号（“?”）代表URL的结尾与请求参数的开始，传递参数长度受限制。例如，/index.jsp?id=100&op=bind。

POST：当客户端给服务器提供信息较多时可以使用POST方法。POST方法将请求参数封装在HTTP请求数据中，以名称/值的形式出现，可以传输大量数据。

(2)请求头部

请求头部由关键字/值对组成，每行一对，关键字和值用英文冒号“:”分隔。请求头部通知服务器有关于客户端请求的信息，典型的请求头有：

User-Agent：产生请求的浏览器类型。

Accept：客户端可识别的内容类型列表。

Host：请求的主机名，允许多个域名同处一个ip地址，即虚拟主机。

(3)空行

最后一个请求头之后是一个空行，发送回车符和换行符，通知服务器以下不再有请求头。

(4)请求数据

请求数据不在GET方法中使用，而是在POST方法中使用。POST方法适用于需要客户填写表单的场合。与请求数据相关的最常使用的请求头是Content-Type和Content-Length。

2、响应报文

响应报文的格式大体上和请求报文类似，只是第一行有所不同，读者可以自己在网上查找这方面的介绍，这里不再赘述。

二、程序的实现

程序的实现步骤如下：

1、接收客户端浏览器的请求；

2、创建一个新的线程，用于处理该次请求；

3、读取报文数据，判断报文正确与否，分析报文内容；

4、创建响应报文，发送到客户端；

5、结束该处理线程，处理其他客户请求；

程序代码如下：

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());
                //针对特定的请求创建处理该请求的线程
                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);
        }
    }
}

//处理请求的线程类
class httpRequestHandler implements Runnable{

    final static String CRLF="/r/n";
    Socket socket;
    InputStream input;
    OutputStream output;
    BufferedReader br;
    //判断请求的文件类型是否正确
    boolean fileType=true;

    //初始化参数
    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()));
    }
    //启动该线程
    public void run(){
        try{
            processRequest();
        }
        catch(Exception e){
            System.out.println(e);
        }
    }
    //处理请求的核心函数
    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){}
    }

    //将客户端请求的页面发送出去
    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);
        }
    }
    //设置contentType的内容
    private static String contentType(String fileName){
        if(fileName.endsWith(".htm")||fileName.endsWith(".html")){
            return "text/html";
        }
        return "fileName";
    }

}

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