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HTTP協議簡介
超文本傳輸協議（HTTP）是位于TCP/IP 協議的應用層，是最廣為人知的協議，也是互連網中最核心的協議之一，同樣，HTTP 也是基于 C/S 或 B/S 模型實現的。事實上，我們使用的瀏覽器如Netscape 或IE 是實現HTTP 協議中的客戶端，而一些常用的Web 服務器軟件如Apache、IIS 和iPlanet Web Server 等是實現HTTP 協議中的服務器端。Web 頁由服務端資源定位，傳輸到瀏覽器，經過瀏覽器的解釋后，被客戶所看到。
Web 的工作基于客戶機/服務器計算模型，由Web 瀏覽器(客戶機)和Web服務器(服務器)構成，兩者之間采用超文本傳送協議（HTTP）進行通信。HTTP協議是Web瀏覽器和Web服務器之間的應用層協議，是通用的、無狀態的、面向對象的協議。
一個完整的HTTP協議會話過程包括四個步驟：
◆ 連接，Web瀏覽器與Web服務器建立連接，打開一個稱為Socket（套接字）的虛擬文件，此文件的建立標志著連接建立成功；
◆ 請求，Web瀏覽器通過Socket向Web服務器提交請求。HTTP的請求一般是GET或POST命令（POST用于FORM參數的傳遞）；
◆ 應答，Web瀏覽器提交請求后，通過HTTP協議傳送給Web服務器。Web服務器接到后，進行事務處理，處理結果又通過HTTP傳回給Web瀏覽器，從而在Web瀏覽器上顯示出所請求的頁面；
◆ 關閉連接，應答結束后Web瀏覽器與Web服務器必須斷開，以保證其它Web瀏覽器能夠與Web服務器建立連接。
編程思路
根據上述HTTP協議的會話過程，本實例中實現了GET請求的Web服務器程序的方法,方法如下：
通過創建ServerSocket 類對象，偵聽用戶指定的端口(為8080)，等待并接受客戶機請求到端口。創建與Socket相關聯的輸入流和輸出流，然后讀取客戶機的請求信息。若請求類型是GET，則從請求信息中獲取所訪問的HTML 文件名；如果HTML 文件存在，則打開HTML 文件，把HTTP 頭信息和HTML 文件內容通過Socket 傳回給Web瀏覽器，然后關閉文件，否則發送錯誤信息給Web 瀏覽器。最后關閉與相應Web 瀏覽器連接的Socket。
用Java編寫Web服務器httpServer.java文件的源代碼如下：
//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;
//讀取服務器端口號
try {
port = Integer.parseInt(args[0]);
}
catch (Exception e) {
port = 8080;
}
try {
//監聽服務器端口，等待連接請求
server_socket = new ServerSocket(port);
System.out.println("httpServer running on port " +
server_socket.getLocalPort());
//顯示啟動信息
while(true) {
Socket socket = server_socket.accept();
System.out.println("New connection accepted " +
socket.getInetAddress() +
":" + socket.getPort());
//創建分線程
try {
httpRequestHandler request =
new httpRequestHandler(socket);
Thread thread = new Thread(request);
//啟動線程
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;
// 構造方法
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()));
}
// 實現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) {
//讀取并顯示Web 瀏覽器提交的請求信息
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 ;
// 打開所請求的文件
FileInputStream fis = null ;
boolean fileExists = true ;
try
{
fis = new FileInputStream( fileName ) ;
}
catch ( FileNotFoundException e )
{
fileExists = false ;
}
// 完成回應消息
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＞" ;
}
// 發送到服務器信息
output.write(statusLine.getBytes());
output.write(serverLine.getBytes());
output.write(contentTypeLine.getBytes());
output.write(contentLengthLine.getBytes());
output.write(CRLF.getBytes());
// 發送信息內容
if (fileExists)
{
sendBytes(fis, output) ;
fis.close();
}
else
{
output.write(entityBody.getBytes());
}
}
}
//關閉套接字和流
try {
output.close();
br.close();
socket.close();
}
catch(Exception e) {}
}
private static void sendBytes(FileInputStream fis, OutputStream os)
throws Exception
{
// 創建一個 1K buffer
byte[] buffer = new byte[1024] ;
int bytes = 0 ;
// 將文件輸出到套接字輸出流中
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";
}
} |
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編程技巧說明
◆ 主線程設計
主線程的設計就是在主線程httpServer 類中實現了服務器端口的偵聽，服務器接受一個客戶端請求之后創建一個線程實例處理請求，代碼如下：
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;
//讀取服務器端口號
try {
port = Integer.parseInt(args[0]);
}
catch (Exception e) {
port = 8080;
}
try {
//監聽服務器端口，等待連接請求
server_socket = new ServerSocket(port);
System.out.println("httpServer running on port "
+server_socket.getLocalPort());
..........
.......... |
◆ 連接處理分線程設計
在分線程httpRequestHandler 類中實現了HTTP 協議的處理，這個類實現了Runnable 接口，代碼如下：
class httpRequestHandler implements Runnable
{
final static String CRLF = "\r\n";
Socket socket;
InputStream input;
OutputStream output;
BufferedReader br;
// 構造方法
public httpRequestHandler(Socket socket) throws Exception
{
this.socket = socket;
//得到輸入輸出流
this.input = socket.getInputStream();
this.output = socket.getOutputStream();
this.br =
new BufferedReader(new InputStreamReader(socket.getInputStream()));
}
// 實現Runnable 接口的run()方法
public void run()
{
try {
processRequest();
}
catch(Exception e) {
System.out.println(e);
}
} |
◆ 構建processRequest()方法來處理信息的接收和發送
作為實現Runnable 接口的主要內容，在run()方法中調用processRequest()方法來處理客戶請求內容的接收和服務器返回信息的發送，代碼如下：
private void processRequest() throws Exception
{
while(true) {
//讀取并顯示Web 瀏覽器提交的請求信息
String headerLine = br.readLine();
System.out.println("The client request is "+ headerLine);
if(headerLine.equals(CRLF) || headerLine.equals("")) break;
//根據請求字符串中的空格拆分客戶請求
StringTokenizer s = new StringTokenizer(headerLine);
String temp = s.nextToken();
if(temp.equals("GET")) {
String fileName = s.nextToken();
fileName = "." + fileName ;
.............
............. |
在processRequest()方法中得到客戶端請求后，利用一個StringTokenizer 類完成了字符串的拆分，這個類可以實現根據字符串中指定的分隔符(缺省為空格)將字符串拆分成為字串的功能。利用nextToken()方法依次得到這些字串；sendBytes()方法完成信息內容的發送，contentType()方法用于判斷文件的類型。
顯示Web頁面
顯示 Web 頁面的index.html 文件代碼如下：
＜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 服務器＜/title＞
＜/head＞
＜body＞
＜p＞********* ＜font color="#FF0000"＞歡迎你的到來！＜/font＞*********＜/p＞
＜p＞這是一個用 Java 語言實現的 Web 服務器＜/p＞
＜hr＞
＜/body＞
＜/html＞ |
運行實例
為了測試上述程序的正確性，將編譯后的httpServer.class、httpRequestHandler.class和上面的index.html文件置于網絡的某臺主機的同一目錄中。
首先運行服務器程序 java httpServer 8080，服務器程序運行后顯示端口信息“httpServer runing on port 8080”， 然后在瀏覽器的地址欄中輸入http://localhost:8080/index.html，就可以正確顯示網頁，同時在顯示“httpServer runing on port 8080 ”窗口中服務器會出現一些信息。
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