超文本传输协议(HTTP)是位于TCP/IP 协议的应用层,是最广为人知的协议,也是互连网中最核心的协议之一,同样,HTTP 也是基于 C/S 或 B/S 模型实现的。事实上,我们使用的浏览器如Netscape 或IE 是实现HTTP 协议中的客户端,而一些常用的Web 服务器软件如Apache、IIS 和iPlanet Web Server 等是实现HTTP 协议中的服务器端。Web 页由服务端资源定位,传输到浏览器,经过浏览器的解释后,被客户所看到。
Web 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。
一个完整的HTTP协议会话过程包括四个步骤:
◆ 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;
◆ 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);
◆ 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;
◆ 关闭连接,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。
Java实现Web服务器功能的程序设计
编程思路
根据上述HTTP协议的会话过程,本实例中实现了GET请求的Web服务器程序的方法,方法如下:
通过创建ServerSocket 类对象,侦听用户指定的端口(为8080),等待并接受客户机请求到端口。创建与Socket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。
用Java编写Web服务器httpServer.java文件的源代码如下:
//httpServer.java import java.net.*;import java.io.*;import java.util.*;import java.lang.*;public class httpServer{ public static void main(String args[]) { int port; ServerSocket server_socket; //读取服务器端口号 try { port = Integer.parseInt(args[0]); } catch (Exception e) { port = 8080; } try { //监听服务器端口,等待连接请求 server_socket = new ServerSocket(port); System.out.println(httpServer running on port + server_socket.getLocalPort()); //显示启动信息 while(true) { Socket socket = server_socket.accept(); System.out.println(New connection accepted + socket.getInetAddress() + : + socket.getPort()); //创建分线程 try { httpRequestHandler request = new httpRequestHandler(socket); Thread thread = new Thread(request); //启动线程 thread.start(); } catch(Exception e) { System.out.println(e); } } } catch (IOException e) { System.out.println(e); } }}class httpRequestHandler implements Runnable{ final static String CRLF = \r\n; Socket socket; InputStream input; OutputStream output; BufferedReader br; // 构造方法 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())); } // 实现Runnable 接口的run()方法 public void run() { try { processRequest(); } catch(Exception e) { System.out.println(e); } } private void processRequest() throws Exception { while(true) { //读取并显示Web 浏览器提交的请求信息 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 ; // 打开所请求的文件 FileInputStream fis = null ; boolean fileExists = true ; try { fis = new FileInputStream( fileName ) ; } catch ( FileNotFoundException e ) { fileExists = false ; } // 完成回应消息 String serverLine = Server: a simple java httpServer; String statusLine = null; String contentTypeLine = null; String entityBody = null; String contentLengthLine = error; if ( fileExists ) { statusLine = HTTP/1.0 200 OK + CRLF ; contentTypeLine = Content-type: + contentType( fileName ) + CRLF ; contentLengthLine = Content-Length: + (new Integer(fis.available())).toString() + CRLF; } else { statusLine = HTTP/1.0 404 Not Found + CRLF ; contentTypeLine = text/html ; entityBody = <HTML> + <HEAD><TITLE>404 Not Found</TITLE></HEAD> + <BODY>404 Not Found +<br>usage:http://yourHostName:port/ +fileName.html</BODY></HTML> ; } // 发送到服务器信息 output.write(statusLine.getBytes()); output.write(serverLine.getBytes()); output.write(contentTypeLine.getBytes()); output.write(contentLengthLine.getBytes()); output.write(CRLF.getBytes()); // 发送信息内容 if (fileExists) { sendBytes(fis, output) ; fis. } else { output.write(entityBody.getBytes()); } } } //关闭套接字和流 try { output. br. socket. } catch(Exception e) {} } private static void sendBytes(FileInputStream fis, OutputStream os) throws Exception { // 创建一个 1K buffer byte[] buffer = new byte[1024] ; int bytes = 0 ; // 将文件输出到套接字输出流中 while ((bytes = fis.read(buffer)) != -1 ) { os.write(buffer, 0, bytes); } } private static String contentType(String fileName) { if (fileName.endsWith(.htm) || fileName.endsWith(.html)) { return text/html; } return fileName; }}
编程技巧说明
◆ 主线程设计
主线程的设计就是在主线程httpServer 类中实现了服务器端口的侦听,服务器接受一个客户端请求之后创建一个线程实例处理请求,代码如下:
import java.net.*;import java.io.*;import java.util.*;import java.lang.*;public class httpServer{ public static void main(String args[]) { port; ServerSocket server_socket; //读取服务器端口号 try { port = Integer.parseInt(args[0]); } catch (Exception e) { port = 8080; } try { //监听服务器端口,等待连接请求 server_socket = new ServerSocket(port); System.out.println(httpServer running on port +server_socket.getLocalPort()); .......... ..........
◆ 连接处理分线程设计
在分线程httpRequestHandler 类中实现了HTTP 协议的处理,这个类实现了Runnable 接口,代码如下:
class httpRequestHandler implements Runnable
{
final static String CRLF = \r\n;
Socket socket;
InputStream input;
OutputStream output;
BufferedReader br;
// 构造方法
public httpRequestHandler(Socket socket) throws Exception
{
this.socket = socket;
//得到输入输出流
this.input = socket.getInputStream();
this.output = socket.getOutputStream();
this.br =
new BufferedReader(new InputStreamReader(socket.getInputStream()));
}
// 实现Runnable 接口的run()方法
public void run()
{
try {
processRequest();
}
catch(Exception e) {
System.out.println(e);
}
}
◆ 构建processRequest()方法来处理信息的接收和发送
作为实现Runnable 接口的主要内容,在run()方法中调用processRequest()方法来处理客户请求内容的接收和服务器返回信息的发送,代码如下:
private void processRequest() throws Exception
{
while(true) {
//读取并显示Web 浏览器提交的请求信息
String headerLine = br.readLine();
System.out.println(The client request is + headerLine);
if(headerLine.equals(CRLF) || headerLine.equals()) break;
//根据请求字符串中的空格拆分客户请求
StringTokenizer s = new StringTokenizer(headerLine);
String temp = s.nextToken();
if(temp.equals(GET)) {
String fileName = s.nextToken();
fileName = . + fileName ;
.............
.............
在processRequest()方法中得到客户端请求后,利用一个StringTokenizer 类完成了字符串的拆分,这个类可以实现根据字符串中指定的分隔符(缺省为空格)将字符串拆分成为字串的功能。利用nextToken()方法依次得到这些字串;sendBytes()方法完成信息内容的发送,contentType()方法用于判断文件的类型。
显示Web页面
显示 Web 页面的index.html 文件代码如下:
<html>
<head>
<meta http-equiv=Content-Language content=zh-cn>
<meta name=GENERATOR content=Microsoft FrontPage 5.0>
<meta http-equiv=Content-Type content=text/html; charset=gb2312>
<title>Java Web 服务器</title>
</head>
<body>
<p>********* <font color=#FF0000>欢迎你的到来!</font>*********</p>
<p>这是一个用 Java 语言实现的 Web 服务器</p>
<hr>
</body>
</html>
运行实例
为了测试上述程序的正确性,将编译后的httpServer.class、httpRequestHandler.class和上面的index.html文件置于网络的某台主机的同一目录中。
首先运行服务器程序 java httpServer 8080,服务器程序运行后显示端口信息“httpServer runing on port 8080”, 然后在浏览器的地址栏中输入http://localhost:8080/index.html,就可以正确显示网页,同时在显示“httpServer runing on port 8080 ”窗口中服务器会出现一些信息。