自己动手写简单的web服务器--java实现

最近自己在学习《how tomcat works》，特意mark一下一些学习心得。
我们知道web服务器是网络应用中不可缺失的一个环节，那么，一个简单的web服务器是怎么实现的呢？
一 HTTP
 http请求
 一般一个http请求包括以下三个部分：
 1 请求方法，如get,post
 2 请求头
 3 实体
 一个http请求的实例如下：
GET /index.jsp HTTP/1.1
Host: localhost:8080
User-Agent: Mozilla/5.0 (Windows NT 5.1; rv:15.0) Gecko/20100101 Firefox/15.0
Accept: text/html,application/xhtml+xml,application/xml;q=0.9,*/*;q=0.8
Accept-Language: zh-cn,zh;q=0.8,en-us;q=0.5,en;q=0.3
Accept-Encoding: gzip, deflate
Connection: keep-alive
注意红色部分的url，这是我们待会要截取出来的。
 http响应
与http请求类似，http响应也包括三个部分
1 协议-状态码-描述
2 响应头
3 响应实体段

二 socket类
套接字是网络连接的断点。套接字使得应用程序可以从网络中读取数据，可以向网络中写入数据。不同计算机上的应用程序可以通过套接字发送或接受字节流。java中提供了Socket类来实现这个功能，通过getInputStream和getOutputStream可以获取网络中的输入输出流。
  但是，光靠Socket类还是不能够实现我们构建一个服务器应用程序的功能的，因为服务器必须时刻待命，因此java里面提供了ServerSocket类来处理等待来自客户端的请求，当ServerSocket接受到了来自客户端的请求之后，它就会创建一个实例来处理与客户端的通信。
 
三 服务器应用程序的实现
首先，我们要构建一个封装请求信息的类requst,一个响应请求的类response,还要有一个主程序httpServer来处理客户端来的请求。

package com.lwq;

import java.io.IOException;
import java.io.InputStream;

/**
 * @author thomaslwq
 * @version 创建时间：Sep 5, 2012 9:59:32 PM
 * 类说明
 * 将浏览器发来的请求信息转化成字符和截取url
 */
public class Request {

    //输入流
    private InputStream input;
    //截取url,如 ，截取部分为 /index.html
    private String uri;
    public Request(InputStream inputStream){
        this.input = inputStream;
    }

    public InputStream getInput() {
        return input;
    }
    public void setInput(InputStream input) {
        this.input = input;
    }
    public String getUri() {
        return uri;
    }
    public void setUri(String uri) {
        this.uri = uri;
    }

    //从套接字中读取字符信息
    public void parse(){

            StringBuffer request = new StringBuffer(2048);
            int i = 0;
            byte[] buffer = new byte[2048];

            try {
                i = input.read(buffer);
            } catch (IOException e) {
                // TODO Auto-generated catch block
                e.printStackTrace();
                i = -1;
            }
            for(int j = 0;j<i;j++){
                    request.append((char)(buffer[j]));
            }
            System.out.println(request.toString());
            uri = parseUri(request.toString());
            }
    //截取请求的url
    private String parseUri(String requestString){

        int index1 = 0;
        int index2 = 0;
        index1 = requestString.indexOf(' ');
        if(index1!=-1){
            index2 = requestString.indexOf(' ',index1+1);
            if(index2>index1){
                return requestString.substring(index1+1,index2);
            }
        }

        return null;
    }




    }

下面是封装了响应请求的类response

package com.lwq;

import java.io.File;
import java.io.FileInputStream;
import java.io.FileNotFoundException;
import java.io.IOException;
import java.io.OutputStream;
import java.io.PrintWriter;

/**
 * @author thomaslwq
 * @version 创建时间：Sep 5, 2012 9:59:53 PM
 * 类说明 根据相应信息返回结果
 */
public class Response {

    private static final int BUFFER_SIZE = 1024;
    Request request;
    OutputStream output;
    public Response(OutputStream output){
        this.output = output;
    }

    public void sendStaticResource() throws IOException{

        byte[] bytes = new byte[BUFFER_SIZE];
        FileInputStream fis = null;

        File file = new File(HttpServer.WEB_ROOT,request.getUri());
        if(file.exists()){
            try {
                fis = new FileInputStream(file);
                int ch = fis.read(bytes,0,BUFFER_SIZE);
                while(ch != -1){
                    output.write(bytes,0,ch);
                    ch = fis.read(bytes,0,BUFFER_SIZE);
                }

            } catch (FileNotFoundException e) {
                // TODO Auto-generated catch block
                e.printStackTrace();
            }catch(IOException e){
                e.printStackTrace();
            }finally{
                if(fis !=null){
                    fis.close();
                }
            }

        }else{
            //找不到文件
              String errorMessage = "HTTP/1.1 404 File Not Found\r\n" +
              "Content-Type: text/html\r\n" +
              "Content-Length: 23\r\n" +
              "\r\n" +
              "File Not Found";
              try {
                output.write(errorMessage.getBytes());
                output.flush();
            } catch (IOException e) {
                // TODO Auto-generated catch block
                e.printStackTrace();
            }
        }
    }
    public Request getRequest() {
        return request;
    }
    public void setRequest(Request request) {
        this.request = request;
    }
    public OutputStream getOutput() {
        return output;
    }
    public void setOutput(OutputStream output) {
        this.output = output;
    }
    public static int getBUFFER_SIZE() {
        return BUFFER_SIZE;
    }



}

接下来是主程序，

package com.lwq;

import java.io.File;
import java.io.InputStream;
import java.io.OutputStream;
import java.net.InetAddress;
import java.net.ServerSocket;
import java.net.Socket;

/**
 * @author thomaslwq
 * @version 创建时间：Sep 5, 2012 9:59:16 PM
 * 类说明
 */
public class HttpServer {

    /**
     * @param args
     */

    //WEB_ROOT是服务器的根目录
    public static final String WEB_ROOT = System.getProperty("user.dir")+File.separator+"webroot";

    //关闭的命令
    private static final String SHUTDOWN_COMMAND= "/SHUTDOWN";

    public static void main(String[] args) {
        // TODO Auto-generated method stub
        HttpServer server = new HttpServer();
        server.await();

    }
    public void await(){
        ServerSocket serverSocket = null;
        int port = 8080;
        try {
            serverSocket = new ServerSocket(port,1,InetAddress.getByName("127.0.0.1"));
            while(true)
            {
                try {
            Socket socket = null;
            InputStream input = null;
            OutputStream output = null;
            socket = serverSocket.accept();
            input  = socket.getInputStream();
            output = socket.getOutputStream();
            //封装request请求
            Request request = new Request(input);
            request.parse();
            //封装response对象
            Response response = new Response(output);
            response.setRequest(request);
            response.sendStaticResource();
            socket.close();
                } catch (Exception e) {
                    // TODO Auto-generated catch block
                    e.printStackTrace();
                    continue;
                }

            }
        } catch (Exception e) {
            // TODO Auto-generated catch block
            e.printStackTrace();
        }



    }


}

运行httpServer,在浏览器中打下就能看到服务器响应的结果了。

附带工程源码



 SimpleWebServer.rar