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

package chapter1.simplewebserver;

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

/**
 *
 *  下午11:59:29
 * @author gogole_09
 * 简单web服务器
 */
public class HttpServer {
    //定位到webroot目录
    public static final String WEB_ROOT=System.getProperty("user.dir")+File.separator+"webroot";
    //停止命令
    private static final String SHUTDOWN_COMMAND="/SHUTDOWN";

    //是否接收到了关闭命令
    private boolean shutdown=false;

    /**
     * 等待命令
     */
    public void await(){
        ServerSocket serverSocket=null;
        int port=8090;
        try {
            serverSocket=new ServerSocket(port,1,InetAddress.getByName("127.0.0.1"));
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
            System.exit(1);
        }

        //监听端口，等待请求。
        while(!shutdown){
            Socket socket=null;
            InputStream input=null;
            OutputStream output=null;
            try {
                socket=serverSocket.accept();
                //输入流 有过jsp编程的哥们都知道这是干嘛的
                input=socket.getInputStream();
                //输出流
                output=socket.getOutputStream();

                //构建请求
                Request request=new Request(input);
                //解析请求信息
                request.parse();

                //响应类
                Response response=new Response(output);
                response.setRequest(request);
                response.sendStaticResource();
                //处理完毕，关闭
                socket.close();

                //检查提供的URI是否为shutdown命令
                shutdown=request.getUri().equals(SHUTDOWN_COMMAND);

            } catch (Exception e) {
                e.printStackTrace();
                continue;
            }
        }

    }

    public static void main(String[] args) {
        HttpServer server=new HttpServer();
        server.await();
    }

}

接下来是请求类： 

   Request

package chapter1.simplewebserver;

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

/**
 *
 *  上午12:09:36
 * @author gogole_09
 *  简单服务器的请求类
 */
public class Request {

    private InputStream input;
    private String uri;

    public Request(InputStream in) {
            this.input=in;
    }

    /**
     * 解析Uri操作
     */
    public void parse() {
        StringBuffer buf=new StringBuffer();
        int i;
        byte[] buffer=new byte[2048];
        try {
            i=input.read(buffer);
        } catch (IOException e) {
                e.printStackTrace();
                i=-1;
        }

        for(int j=0;j<i;j++){
            buf.append((char)buffer[j]);
        }
        System.out.println(buf.toString());
        uri=parseUri(buf.toString());
    }


    /**
     * 解析Uri
     *  为什么要以' '为做标识 ， 这里需要了解HTTP协议的相关结构；
     *   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
     *    比如，你请求index.html 用GET方式 ，那么Uri形式为:
     *
     *    GET /index.html HTTP/1.1
     *
     *
     * @param requestString
     * @return
     */
    private String parseUri(String requestString){
        int index1,index2;
        index1=requestString.indexOf(' ');
        if(index1!=-1){
            index2=requestString.indexOf(' ',index1+1);
            if(index2>index1){
                return requestString.substring(index1+1,index2);
            }
        }
        return null;
    }

    public String getUri() {

        return uri;
    }

}

 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。

package chapter1.simplewebserver;

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

/**
 *
 * 上午12:10:58
 *
 * @author gogole_09 简易服务器的响应类
 */
public class Response {

    /**
     * HTTP响应格式:= Status-Line
     * *((general-header|response-header|entity-header)CRLF) CRLF [message-body]
     * Status-Line=HTTP-Version SP(空格) Status-Code SP Reason-Phrase CRLF
     *
     */

    private static final int BUFFER_SIZE = 1024;
    Request request;
    private OutputStream output;

    public Response(OutputStream output) {
        this.output = output;
    }

    public void setRequest(Request request) {
        this.request = request;
    }

    /**
     * 服务器解析并发送静态资源
     * @throws IOException
     */
    public void sendStaticResource() throws IOException {
        byte[] bytes = new byte[BUFFER_SIZE];
        FileInputStream fis = null;
        try {
            File file = new File(HttpServer.WEB_ROOT, request.getUri());
            if (file.exists()) {
                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);
                }
            } else {
                //文件没找到
                String errorMessage = "HTTP/1.1 404 File Not Found
"
                        + "Content-Type:text/html
"
                        + "Content-Length:23
"+"
<ht>File Not Found</h1>";
                output.write(errorMessage.getBytes());
            }
        } catch (Exception e) {
            System.out.println(e.toString());

        }finally{
            if(fis!=null)
                fis.close();
        }
    }

}

 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>

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Java虚拟机简述 | Tomcat解析之初始化类加载器(截图)

• 2010-02-04 01:08
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• 分类:企业架构
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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?