用Java实现Web服务器(一)

2014-11-23 22:05:09 · 作者: · 浏览: 0
摘要:WWW的工作基于客户机/服务器计算模型,由Web 浏览器(客户机)和Web服务器(服务器)构成,两者之间采用超文本传送协议(HTTP)进行通信,HTTP协议的作用原理包括四个步骤:连接,请求,应答。根据上述HTTP协议的作用原理,本文实现了GET请求的Web服务器程序的方法,通过创建ServerSocket类对象,监听端口8080; 等待、接受客户机连接到端口8080; 创建与socket字相关联的输入流和输出流;然后,读取客户机的请求信息,若请求类型是GET,则从请求信息中获取所访问的HTML文件名,如果HTML文件存在,则打开HTML文件,把HTTP头信息和HTML文件内容通过socket传回给Web浏览器,然后关闭文件。否则发送错误信息给Web浏览器。最后,关闭与相应Web浏览器连接的socket字。

   一、HTTP协议的作用原理

   WWW是以Internet作为传输媒介的一个应用系统,WWW网上最基本的传输单位是Web网页。WWW的工作基于客户机/服务器计算模型,由Web 浏览器(客户机)和Web服务器(服务器)构成,两者之间采用超文本传送协议(HTTP)进行通信。HTTP协议是基于TCP/IP协议之上的协议,是Web浏览器和Web服务器之间的应用层协议,是通用的、无状态的、面向对象的协议。HTTP协议的作用原理包括四个步骤:
   (1) 连接:Web浏览器与Web服务器建立连接,打开一个称为socket(套接字)的虚拟文件,此文件的建立标志着连接建立成功。
   (2) 请求:Web浏览器通过socket向Web服务器提交请求。HTTP的请求一般是GET或POST命令(POST用于FORM参数的传递)。GET命令的格式为:
   GET 路径/文件名 HTTP/1.0
   文件名指出所访问的文件,HTTP/1.0指出Web浏览器使用的HTTP版本。
   (3) 应答:Web浏览器提交请求后,通过HTTP协议传送给Web服务器。Web服务器接到后,进行事务处理,处理结果又通过HTTP传回给Web浏览器,从而在Web浏览器上显示出所请求的页面。
   例:假设客户机与www.mycompany.com:8080/mydir/index.html建立了连接,就会发送GET命令:GET /mydir/index.html HTTP/1.0。主机名为 http://www.mycompany.com/ 的Web服务器从它的文档空间中搜索子目录mydir的文件index.html。如果找到该文件,Web服务器把该文件内容传送给相应的Web浏览器。
为了告知 Web浏览器传送内容的类型,Web服务器首先传送一些HTTP头信息,然后传送具体内容(即HTTP体信息),HTTP头信息和HTTP体信息之间用一个空行分开。
常用的HTTP头信息有:
   ① HTTP 1.0 200 OK
   这是Web服务器应答的第一行,列出服务器正在运行的HTTP版本号和应答代码。代码“200 OK”表示请求完成。
   ② MIME_Version:1.0
   它指示MIME类型的版本。
   ③ content_type:类型
   这个头信息非常重要,它指示HTTP体信息的MIME类型。如:content_type:text/html指示传送的数据是HTML文档。
   ④ content_length:长度值
   它指示HTTP体信息的长度(字节)。
   (4) 关闭连接:当应答结束后,Web浏览器与Web服务器必须断开,以保证其它Web浏览器能够与Web服务器建立连接。

   二、Java实现Web服务器功能的程序设计

   根据上述HTTP协议的作用原理,实现GET请求的Web服务器程序的方法如下:
   (1) 创建ServerSocket类对象,监听端口8080。这是为了区别于HTTP的标准TCP/IP端口80而取的;
   (2) 等待、接受客户机连接到端口8080,得到与客户机连接的socket;
   (3) 创建与socket字相关联的输入流instream和输出流outstream;
   (4) 从与socket关联的输入流instream中读取一行客户机提交的请求信息,请求信息的格式为:GET 路径/文件名 HTTP/1.0
   (5) 从请求信息中获取请求类型。如果请求类型是GET,则从请求信息中获取所访问的HTML文件名。没有HTML文件名时,则以index. html作为文件名;
   (6) 如果HTML文件存在,则打开HTML文件,把HTTP头信息和HTML文件内容通过socket传回给Web浏览器,然后关闭文件。否则发送错误信息给Web浏览器;
   (7) 关闭与相应Web浏览器连接的socket字。
   下面的程序是根据上述方法编写的、可实现多线程的Web服务器,以保证多个客户机能同时与该Web服务器连接。
   程序1:WebServer.java文件
   // WebServer.java 用JAVA编写Web服务器
   import java.io.*;
   import java.net.*;
   public class WebServer {
    public static void main(String args[]) {
     int i=1, PORT=8080;
     ServerSocket server=null;
     Socket client=null;
     try {
      server=new ServerSocket(PORT);
      System.out.println("Web Server is listening on port "+server.getLocalPort());
      for (;;) {
       client=server.accept(); // 接受客户机的连接请求
       new ConnectionThread(client,i).start();
       i++;
      }
     } catch (Exception e) {System.out.println(e);}
    }
   }

   /* ConnnectionThread类完成与一个Web浏览器的通信 */
   class ConnectionThread extends Thread {
    Socket client; // 连接Web浏览器的socket字
    int counter; // 计数器
    public ConnectionThread(Socket cl,int c) {
     client=cl;
     counter=c;
    }
    public void run() // 线程体
    {
     try {
      String destIP=client.getInetAddress().toString(); // 客户机IP地址
      int destport=client.getPort(); // 客户机端口号
      System.out.println("Connection "+counter+":connected to "+destIP+" on port "+destport+".");
      PrintStream outstream=new PrintStream(client.getOutputStream());
      DataInputStream instream=new DataInputStream(client.getInputStream());
      String inline=instream.readLine(); // 读取Web浏览器提交的请求信息
      System.out.println("Received:"+inline);
      if (g