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如何用Java实现Web服务器

    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 (getrequest(inline)) { //如果是GET请求

    String filename=getfilename(inline);

    File file=new File(filename);

    if (file.exists()) { //若文件存在,则将文件送给Web浏览器

    System.out.println(filename+" requested.");

    outstream.println("HTTP/1.0 200 OK");

    outstream.println("MIME_version:1.0");

    outstream.println("Content_Type:text/html");

    int len=(int)file.length();

    outstream.println("Content_Length:"+len);

    outstream.println("");

    sendfile(outstream,file); //发送文件

    outstream.flush();

    } else { //文件不存在时

    String notfound="

   

Error 404-file not found

";

 

    outstream.println("HTTP/1.0 404 no found");

    outstream.println("Content_Type:text/html");

    outstream.println("Content_Length:"+notfound.length()+2);

    outstream.println("");

    outstream.println(notfound);

    outstream.flush();

    }

    }

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