tomcat解析之简单web服务器(图)

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之前有javaeyer推荐了一本书《how tomcat works》,今天晚上看了看，确实不错，第一眼就着迷了。 于是乎就学着书上的例子敲了敲，学会了一个简单web服务器的大概实现，当然，这个简直就无法称之为web服务器，但是也算是走进web服务器的第一步吧。

     这篇文章仅限于学习记录，文笔凌乱之处，还望各位见谅。 OK,下面进入正题；

      开始之前，首先我们要清楚以下几个内容。

     首先，一个最简单服务器包括三个部分：
     web服务器----HttpServer 
                请求---Request
                响应---Response

     这个服务器如何使用： 
      1. 请求静态资源 通过 http://localhost:8090/index.html   
                    成功 则返回页面， 否则会返回 File Not Found 的错误信息.
       PS：比如上面的index.html 必须放在一个webroot目录下.
     
      2. 服务器的关闭通过uri来处理
        通过http://lcoalhost:8090/SHUTDOWN 这个Uri来停止服务器.

    
   需要注意的其他几个知识点： 
      1. HTTP/1.1 协议的知识。  比如 请求，响应的结构。 发送与接收形式等.
      2. Java中网络的相关只是     ServerSocket 与 Socket 的使用.

 OK， 放上代码， 代码只有3个类，都挺简单的， 这个应用只是一个最最简单的雏形：

 主类： HttpServer

Java代码  收藏代码
  1. package chapter1.simplewebserver;  
  2.   
  3. import java.io.File;  
  4. import java.io.InputStream;  
  5. import java.io.OutputStream;  
  6. import java.net.InetAddress;  
  7. import java.net.InterfaceAddress;  
  8. import java.net.ServerSocket;  
  9. import java.net.Socket;  
  10.   
  11. /** 
  12.  *  
  13.  *  下午11:59:29 
  14.  * @author gogole_09 
  15.  * 简单web服务器 
  16.  */  
  17. public class HttpServer {  
  18.     //定位到webroot目录  
  19.     public static final String WEB_ROOT=System.getProperty("user.dir")+File.separator+"webroot";  
  20.     //停止命令  
  21.     private static final String SHUTDOWN_COMMAND="/SHUTDOWN";  
  22.       
  23.     //是否接收到了关闭命令  
  24.     private boolean shutdown=false;  
  25.       
  26.     /** 
  27.      * 等待命令 
  28.      */  
  29.     public void await(){  
  30.         ServerSocket serverSocket=null;  
  31.         int port=8090;  
  32.         try {  
  33.             serverSocket=new ServerSocket(port,1,InetAddress.getByName("127.0.0.1"));  
  34.         } catch (Exception e) {  
  35.             e.printStackTrace();  
  36.             System.exit(1);  
  37.         }  
  38.           
  39.         //监听端口，等待请求。  
  40.         while(!shutdown){  
  41.             Socket socket=null;  
  42.             InputStream input=null;  
  43.             OutputStream output=null;  
  44.             try {  
  45.                 socket=serverSocket.accept();  
  46.                 //输入流 有过jsp编程的哥们都知道这是干嘛的  
  47.                 input=socket.getInputStream();  
  48.                 //输出流  
  49.                 output=socket.getOutputStream();  
  50.                   
  51.                 //构建请求  
  52.                 Request request=new Request(input);  
  53.                 //解析请求信息  
  54.                 request.parse();  
  55.                   
  56.                 //响应类  
  57.                 Response response=new Response(output);  
  58.                 response.setRequest(request);  
  59.                 response.sendStaticResource();  
  60.                 //处理完毕，关闭   
  61.                 socket.close();  
  62.                   
  63.                 //检查提供的URI是否为shutdown命令  
  64.                 shutdown=request.getUri().equals(SHUTDOWN_COMMAND);  
  65.                   
  66.             } catch (Exception e) {  
  67.                 e.printStackTrace();  
  68.                 continue;  
  69.             }  
  70.         }  
  71.           
  72.     }  
  73.       
  74.     public static void main(String[] args) {  
  75.         HttpServer server=new HttpServer();  
  76.         server.await();  
  77.     }  
  78.       
  79. }  

接下来是请求类： 

   Request

Java代码  收藏代码
  1. package chapter1.simplewebserver;  
  2.   
  3. import java.io.IOException;  
  4. import java.io.InputStream;  
  5.   
  6. /** 
  7.  *  
  8.  *  上午12:09:36 
  9.  * @author gogole_09 
  10.  *  简单服务器的请求类 
  11.  */  
  12. public class Request {  
  13.   
  14.     private InputStream input;  
  15.     private String uri;  
  16.       
  17.     public Request(InputStream in) {  
  18.             this.input=in;  
  19.     }  
  20.       
  21.     /** 
  22.      * 解析Uri操作 
  23.      */  
  24.     public void parse() {  
  25.         StringBuffer buf=new StringBuffer();  
  26.         int i;  
  27.         byte[] buffer=new byte[2048];  
  28.         try {  
  29.             i=input.read(buffer);  
  30.         } catch (IOException e) {  
  31.                 e.printStackTrace();  
  32.                 i=-1;  
  33.         }  
  34.           
  35.         for(int j=0;j<i;j++){  
  36.             buf.append((char)buffer[j]);  
  37.         }  
  38.         System.out.println(buf.toString());  
  39.         uri=parseUri(buf.toString());  
  40.     }  
  41.   
  42.       
  43.     /** 
  44.      * 解析Uri   
  45.      *  为什么要以' '为做标识 ， 这里需要了解HTTP协议的相关结构； 
  46.      *   一个请求行 以 请求方法开头 + 请求URI+ 请求协议版本 + CRLF字符结束 
  47.      *    比如，你请求index.html 用GET方式 ，那么Uri形式为: 
  48.      *     
  49.      *    GET /index.html HTTP/1.1 
  50.      *     
  51.      *     
  52.      * @param requestString 
  53.      * @return 
  54.      */  
  55.     private String parseUri(String requestString){  
  56.         int index1,index2;  
  57.         index1=requestString.indexOf(' ');  
  58.         if(index1!=-1){  
  59.             index2=requestString.indexOf(' ',index1+1);  
  60.             if(index2>index1){  
  61.                 return requestString.substring(index1+1,index2);  
  62.             }  
  63.         }  
  64.         return null;  
  65.     }  
  66.       
  67.     public String getUri() {  
  68.           
  69.         return uri;  
  70.     }  
  71.   
  72. }  

 有了请求了，服务器就得响应啊，试想，我发个请求没反应，你的第一反应是不是想砸电脑呢？

 OK，Response类来了。

Java代码  收藏代码
  1. package chapter1.simplewebserver;  
  2.   
  3. import java.io.File;  
  4. import java.io.FileInputStream;  
  5. import java.io.IOException;  
  6. import java.io.OutputStream;  
  7.   
  8. /** 
  9.  *  
  10.  * 上午12:10:58 
  11.  *  
  12.  * @author gogole_09 简易服务器的响应类 
  13.  */  
  14. public class Response {  
  15.   
  16.     /** 
  17.      * HTTP响应格式:= Status-Line 
  18.      * *((general-header|response-header|entity-header)CRLF) CRLF [message-body] 
  19.      * Status-Line=HTTP-Version SP(空格) Status-Code SP Reason-Phrase CRLF 
  20.      *  
  21.      */  
  22.   
  23.     private static final int BUFFER_SIZE = 1024;  
  24.     Request request;  
  25.     private OutputStream output;  
  26.   
  27.     public Response(OutputStream output) {  
  28.         this.output = output;  
  29.     }  
  30.   
  31.     public void setRequest(Request request) {  
  32.         this.request = request;  
  33.     }  
  34.   
  35.     /** 
  36.      * 服务器解析并发送静态资源 
  37.      * @throws IOException 
  38.      */  
  39.     public void sendStaticResource() throws IOException {  
  40.         byte[] bytes = new byte[BUFFER_SIZE];  
  41.         FileInputStream fis = null;  
  42.         try {  
  43.             File file = new File(HttpServer.WEB_ROOT, request.getUri());  
  44.             if (file.exists()) {  
  45.                 fis = new FileInputStream(file);  
  46.                 int ch = fis.read(bytes, 0, BUFFER_SIZE);  
  47.                 while (ch != -1) {  
  48.                     output.write(bytes, 0, ch);  
  49.                     ch = fis.read(bytes, 0, BUFFER_SIZE);  
  50.                 }  
  51.             } else {  
  52.                 //文件没找到  
  53.                 String errorMessage = "HTTP/1.1 404 File Not Found "  
  54.                         + "Content-Type:text/html "  
  55.                         + "Content-Length:23 "+" <ht>File Not Found</h1>";  
  56.                 output.write(errorMessage.getBytes());  
  57.             }  
  58.         } catch (Exception e) {  
  59.             System.out.println(e.toString());  
  60.               
  61.         }finally{  
  62.             if(fis!=null)  
  63.                 fis.close();  
  64.         }  
  65.     }  
  66.   
  67. }  

 OK，现在这个应用可以运行了，但是你运行起来，没办法用，为什么， 因为还需要有用户请求的静态资源。

  在HttpServer类中，我们hard code了一个webroot目录，约定把所有的静态资源都放到这个目录下面的。

  下面我们就把这个目录建好，并放一点资源进去 ，我是这样放的， 如图：

  

 index.html 中 就只有一行代码：

  

 OK， 下面我们运行一下 HttpServer ,得到页面 如下图：

  

  在控制台，你将会看到程序打印出：

 

 接着，我们尝试请求一个不存在的资源：   我们会的到一个404的错误页面.

 

OK, 一个简单的web服务器就完成了， 虽然简单，但是我们可以通过这个了解一个大概的流程。

 以及复习一下java net包与HTTP/1.1协议的一些知识。

也希望这个篇文章对都有需要的人有帮助。

 PS: 最近有很多朋友都问这本书哪里有买，我本人并非看的纸质的，而是电子版的， 需要下载的可以去新浪共享频道找找， 我的是从哪里下来的， 中文书名就叫 <tomcat工作原理>

分享到：  
 | Tomcat解析之初始化类加载器(截图)
评论
14 楼 nbnxyuyun 2010-06-12  
public static final String WEB_ROOT=System.getProperty("user.dir")+File.separator+"webroot";中user.dir如何设,我试了无法侦测到8090端口.
13 楼 sw1982 2010-03-26  
刚好受这个帖子推荐看到shutdownhook这个玩意，可是这个东东只能处理本身正在运行的进程退出。 
现在的场景是我用sh脚本nohup启动一个java进程后台运行，然后怎么友好关闭这个线程呢？  最简单的就是向一个端口发stop请求。 

gogole_09 写道
sw1982 写道
比较精华的地方是启动、关闭操作。。 
占用一个port监听关闭命令，呵呵。 这里可以对java项目的友好关闭做一下处理

这个port监听不止是单独处理关闭，所有的请求都通过端口的，只是为了简单，根据URI来确定是否关闭。 实际在tomcat内部，还用到了ShutDownHook这个东西来处理 tomcat的关闭。 有兴趣的可以看看how tomcat works的ShutDownHook这个章节。 呵呵， 欢迎交流。
12 楼 gogole_09 2010-03-25  
sw1982 写道
比较精华的地方是启动、关闭操作。。
占用一个port监听关闭命令，呵呵。 这里可以对java项目的友好关闭做一下处理

这个port监听不止是单独处理关闭，所有的请求都通过端口的，只是为了简单，根据URI来确定是否关闭。 实际在tomcat内部，还用到了ShutDownHook这个东西来处理 tomcat的关闭。 有兴趣的可以看看how tomcat works的ShutDownHook这个章节。 呵呵， 欢迎交流。
11 楼 gogole_09 2010-03-25  
mercyblitz 写道
Tomcat 不也是处理Socket吗？

tomcat内部也是处理socket的， 不知有什么不对吗？
10 楼 sw1982 2010-03-22  
比较精华的地方是启动、关闭操作。。 
占用一个port监听关闭命令，呵呵。 这里可以对java项目的友好关闭做一下处理
9 楼 mercyblitz 2010-03-22  
Tomcat 不也是处理Socket吗？
8 楼 fantasybei 2010-02-18  
也没你说得那么好，一般般吧，有些东西说得太罗嗦.
7 楼 hellojinjie 2010-02-16  
为何不用 NIO 来实现呢,,
6 楼 smartman_jc 2010-02-10  
不错！学习了，受益匪浅
5 楼 gogole_09 2010-02-08  
wanggp 写道
应该是how tomcat works

嘿嘿，是的。 书名写错了，马上修正。
4 楼 elgs 2010-02-07  
how tomcat works在中国买不到，这么好的书。
3 楼 wanggp 2010-02-07  
应该是how tomcat works
2 楼 gogole_09 2010-02-06  
曾经de迷茫 写道
请问楼主浏览器上装的什么东东，看请求资源的那个?

是Http Watch. 查看请求url,传递的参数，以及服务器返回数据的好东西。
1 楼 曾经de迷茫 2010-02-06  
请问楼主浏览器上装的什么东东，看请求资源的那个?
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