一直以来都是用Java写Web，但是呢，还没好好去了解实现一个Web Server，由此开始要逐步写出一个完善的WebServer，努力实现高性能的Web站点。
一、什么是Web服务器##
网页服务器（Web server）一词有两个意思：
一台负责提供网页的电脑，主要是各种编程语言构建而成，通过HTTP协议传给客户端（一般是指网页浏览器）。
一个提供网页的服务器程序。
虽然每个网页服务器程序有很多不同，但有一些共同的特点：每一个网页服务器程序都需要从网络接受HTTP request，然后提供HTTP response给请求者。HTTP回复一般包含一个HTML文件，有时也可以包含纯文本文件、图像或其他类型的文件。
二、HTTP协议##
-
简介
HTTP是一个属于应用层的面向对象的协议，由于其简捷、快速的方式，适用于分布式超媒体信息系统。它于1990年提出，经过几年的使用与发展，得到不断地完善和扩展。目前在WWW中使用的是HTTP/1.0的第六版，HTTP/1.1的规范化工作正在进行之中，而且HTTP-NG(Next Generation of HTTP)的建议已经提出。
HTTP协议的主要特点可概括如下：
1.支持客户/服务器模式。
2.简单快速：客户向服务器请求服务时，只需传送请求方法和路径。请求方法常用的有GET、HEAD、POST。每种方法规定了客户与服务器联系的类型不同。由于HTTP协议简单，使得HTTP服务器的程序规模小，因而通信速度很快。
3.灵活：HTTP允许传输任意类型的数据对象。正在传输的类型由Content-Type加以标记。
4.无连接：无连接的含义是限制每次连接只处理一个请求。服务器处理完客户的请求，并收到客户的应答后，即断开连接。采用这种方式可以节省传输时间。
5.无状态：HTTP协议是无状态协议。无状态是指协议对于事务处理没有记忆能力。缺少状态意味着如果后续处理需要前面的信息，则它必须重传，这样可能导致每次连接传送的数据量增大。另一方面，在服务器不需要先前信息时它的应答就较快。
-
HTTP协议详解-请求
http请求由三部分组成，分别是：请求行、消息报头、请求正文
1、请求行以一个方法符号开头，以空格分开，后面跟着请求的URI和协议的版本，格式如下：Method Request-URI HTTP-Version CRLF
其中 Method表示请求方法；Request-URI是一个统一资源标识符；HTTP-Version表示请求的HTTP协议版本；CRLF表示回车和换行（除了作为结尾的CRLF外，不允许出现单独的CR或LF字符）。
请求方法（所有方法全为大写）有多种，各个方法的解释如下：
GET 请求获取Request-URI所标识的资源
POST 在Request-URI所标识的资源后附加新的数据
HEAD 请求获取由Request-URI所标识的资源的响应消息报头
PUT 请求服务器存储一个资源，并用Request-URI作为其标识
DELETE 请求服务器删除Request-URI所标识的资源
TRACE 请求服务器回送收到的请求信息，主要用于测试或诊断
CONNECT 保留将来使用
OPTIONS 请求查询服务器的性能，或者查询与资源相关的选项和需求
应用举例：
GET方法：在浏览器的地址栏中输入网址的方式访问网页时，浏览器采用GET方法向服务器获取资源，eg:GET /form.html HTTP/1.1 (CRLF)
POST方法要求被请求服务器接受附在请求后面的数据，常用于提交表单。
eg：POST /reg.jsp HTTP/ (CRLF)
Accept:image/gif,image/x-xbit,... (CRLF)
...
HOST:www.guet.edu.cn (CRLF)
Content-Length:22 (CRLF)
Connection:Keep-Alive (CRLF)
Cache-Control:no-cache (CRLF)
(CRLF) //该CRLF表示消息报头已经结束，在此之前为消息报头
user=jeffrey&pwd=1234 //此行以下为提交的数据
HEAD方法与GET方法几乎是一样的，对于HEAD请求的回应部分来说，它的HTTP头部中包含的信息与通过GET请求所得到的信息是相同的。利用这个方法，不必传输整个资源内容，就可以得到Request-URI所标识的资源的信息。该方法常用于测试超链接的有效性，是否可以访问，以及最近是否更新。
2、请求报头后述
3、请求正文(略)
详情请转到另一篇博文：http://blog.csdn.net/gueter/article/details/1524447
三、实现自己WebServer
1、实现一个单线程的SingleThreadWebServer
- 首先开启一个ServerSocket来监听9000端
- 一但获得一个连接请求，回复一条信息
public class SingleThreadWebServer implements Runnable{
protected int serverPort = 8080;
protected ServerSocket serverSocket = null;
protected Thread runningThread= null;
public SingleThreadWebServer(int port){
this.serverPort = port;
}
public void run(){
synchronized(this){
this.runningThread = Thread.currentThread();
}
openServerSocket();
System.out.println("Web服务器开启了");
while(true){
Socket clientSocket = null;
try {
clientSocket = this.serverSocket.accept();
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
}
try {
processClientRequest(clientSocket);
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
private void processClientRequest(Socket clientSocket)
throws IOException {
InputStream input = clientSocket.getInputStream();
OutputStream output = clientSocket.getOutputStream();
long time = System.currentTimeMillis();
output.write(("HTTP/1.1 200 OK\n\n<html><body>" +
"木木彬的singleThreadWebServer: " +
time +
"</body></html>").getBytes());
output.close();
input.close();
System.out.println("接收到请求: " + time);
}
private void openServerSocket() {
try {
this.serverSocket = new ServerSocket(this.serverPort);
} catch (IOException e) {
throw new RuntimeException("Cannot open port 8080", e);
}
}
public static void main(String[] args) {
SingleThreadWebServer singleThreadWebServer = new SingleThreadWebServer(9000);
new Thread(singleThreadWebServer).start();
}
}
单线程的WebServer，接受connection连接和处理请求都在一个线程中，因此一次只能相应一个请求
2、实现MultiThreadWebServer
- 首先开启一个ServerSocket来监听9000端口
- 一单获得一个连接请求，把它传递给另一个处理线程，这样才能让你的ServerSocket去接受其它的请求
- 写一个响应。
实现很简单，把单线程的processClientRequest函数改成WorkThread就好
public class MultiThreadWebServer implements Runnable{
protected int serverPort = 8080;
protected ServerSocket serverSocket = null;
protected boolean isStopped = false;
protected Thread runningThread= null;
public MultiThreadWebServer(int port){
this.serverPort = port;
}
public void run(){
synchronized(this){
this.runningThread = Thread.currentThread();
}
openServerSocket();
while(true){
Socket clientSocket = null;
try {
clientSocket = this.serverSocket.accept();
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
}
new Thread(
new WorkThread(
clientSocket, "mumubin's Multithreaded Server")
).start();
}
}
private void openServerSocket() {
try {
this.serverSocket = new ServerSocket(this.serverPort);
} catch (IOException e) {
throw new RuntimeException("Cannot open port 8080", e);
}
}
public static void main(String[] args) {
MultiThreadWebServer multiThreadWebServer = new MultiThreadWebServer(9090);
new Thread(multiThreadWebServer).start();
}
}
public class WorkThread implements Runnable {
protected Socket clientSocket = null;
protected String serverText = null;
public WorkThread(Socket clientSocket, String serverText) {
this.clientSocket = clientSocket;
this.serverText = serverText;
}
@Override
public void run() {
try {
InputStream inputStream = clientSocket.getInputStream();
OutputStream outputStream = clientSocket.getOutputStream();
long time = System.currentTimeMillis();
outputStream.write(("HTTP/1.1 200 OK\n\nWorkerThread: " +
this.serverText + " - " +
time +
"").getBytes());
inputStream.close();
outputStream.flush();
System.out.println("接收到请求");
outputStream.close();
}
catch (Exception e)
{
e.printStackTrace();
}
}
}
但是呢，之前那些，都没实现HTTP最基本的GET、POST请求，
3、实现Post、Get方法
流程如下：
- 首先开启一个ServerSocket来监听10000端口
- 一单获得一个连接请求，把它传递给另一个处理线程，这样才能让你的ServerSocket去接受其它的请求
- 解析请求，看它是GET还是POST，还有传递过来的参数
- 根据相应的请求写一个响应。
接下来我们先看下其实现代码
InputStream inputStream = clientSocket.getInputStream();
InputStream input = clientSocket.getInputStream();
byte[] byteBuffer = new byte[1000];
do{
input.read(byteBuffer);
for (byte a :byteBuffer)
System.out.print((char)a);
}
while (input.read() != -1);
Request的具体信息
GET / HTTP/1.1
Host: 127.0.0.1:9090
Connection: keep-alive
Accept: text/html,application/xhtml+xml,application/xml;q=0.9,image/webp,*/*;q=0.8
User-Agent: Mozilla/5.0 (Windows NT 6.3; Win64; x64) AppleWebKit/537.36 (KHTML, like Gecko) Chrome/42.0.2311.90 Safari/537.36
Accept-Encoding: gzip, deflate, sdch
Accept-Language: zh-CN,zh;q=0.8
Cookie: _ga=GA1.1.413734972.1430379491
因此通过解析Request就可以构建doPost和doGet方法,修改后的WorkThread
public class WorkThread implements Runnable {
protected Socket clientSocket = null;
protected String serverText = null;
public WorkThread(Socket clientSocket, String serverText) {
this.clientSocket = clientSocket;
this.serverText = serverText;
}
public void doPost()
{
try {
OutputStream outputStream = clientSocket.getOutputStream();
outputStream.write(("HTTP/1.1 200 OK\n\nWorkerThread: " +
"this is by post").getBytes());
outputStream.flush();
outputStream.close();
}
catch (Exception e)
{
e.printStackTrace();
}
}
public void doGet()
{
try {
OutputStream outputStream = clientSocket.getOutputStream();
outputStream.write(("HTTP/1.1 200 OK\n\nWorkerThread: " +
"this is by get").getBytes());
outputStream.flush();
outputStream.close();
}
catch (Exception e)
{
e.printStackTrace();
}
}
@Override
public void run() {
try {
InputStream input = clientSocket.getInputStream();
byte[] byteBuffer = new byte[1000];
input.read(byteBuffer);
for (byte a :byteBuffer)
System.out.print((char)a);
if(byteBuffer[0] == 'G' && byteBuffer[1] == 'E' && byteBuffer[2] == 'T')
{
doGet();
}
else {
doPost();
}
input.close();
System.out.println("接收到请求");
}
catch (Exception e)
{
e.printStackTrace();
}
}
}
4、基于JDK实现简单的Web服务器
其实JDK中已经有了对HTTPServer的支持，我们来简单应用下
public class APITest {
public static void main(String[] args) throws Exception {
HttpServer server = HttpServer.create(new InetSocketAddress(8000), 0);
server.createContext("/test", new MyHandler());
server.setExecutor(null); // creates a default executor
server.start();
}
static class MyHandler implements HttpHandler {
@Override
public void handle(HttpExchange t) throws IOException {
String response = "This is the APITest";
t.sendResponseHeaders(200, response.length());
OutputStream os = t.getResponseBody();
os.write(response.getBytes());
os.close();
}
}
}
