一個web服務器也叫做HTTP服務器，因為它使用HTTP協(xié)議同客戶端(即瀏覽器)通信。一個基于Java的web服務器用到的兩個重要類：java.net.Socket和java.net.ServerSocket，通信協(xié)議采用HTTP。因此，很自然的接下來我們就以HTTP和java的這兩個類來談談web服務器。隨后我們再介紹一個簡單的web服務器應用。

一、HTTP(The Hypertext Transfer Protocol)：

Http是允許web服務端和瀏覽器之間通過Internet發(fā)送/接收的協(xié)議，它是一個請求/響應的協(xié)議。瀏覽器請求一個文件，服務器會響應這個請求。Http用Tcp連接方式----默認端口是80.Http的第一個發(fā)布版本是Http/0.9，目前一般用的是Http1.1.

通過Http協(xié)議，通常是瀏覽器通過建立連接并且發(fā)送請求來發(fā)起一個會話事務，服務器端會響應或者給瀏覽器一個響應的連接，瀏覽器端或者服務器端可以在會話中提前終止一個連接。例如，當用一個瀏覽器作為客戶端，可以點擊停止按鈕就可以終止正在下載的文件，從而有效的關閉與web服務器端的Http連接。

1.HTTP請求：

一個Http請求包含以下3個部分：

·Method-URI-Protocal/Version

·Request headers

·Entity body

一個HTTP請求的例子如下：

POST /examples/default.jsp HTTP/1.1

Accept:text/plain;text/html

Accept-Language:en-gb

Connection:Keep-Alive

Host:localhost

User-Agent:Mozilla/4.0(compatible;MSIE 4.01;windows 98)

Content-Length:33

Content-Type:application/x-www-form-urlencoded

Accept-Encoding:gzip,deflate

lastName=Franks&firstName=Michael

Method-URI-Protocal/Version出現(xiàn)在請求的第一行，即：

POST /examples/default.jsp HTTP/1.1

其中POST表示是請求的方法，/examples/default.jsp代表URI，HTTP/1.1表示Protocol/Version.

HTTP1.1支持七種請求方法：GET、POST、HEAD、OPTIONS、PUT、DELETE和TRACE。其中GET和POST是最常用的。

URI完全地說明了源文件類型，一個URI通常是相對于服務器端的根目錄。這樣一來，URI的路徑通常是這樣的/*。URL統(tǒng)一資源定位符通常就是URI。協(xié)議版本代表所用的HTTP版本。

請求的文件頭request header可以體現(xiàn)出請求的瀏覽器信息和實體等重要信息。例如，它包含瀏覽器所用的編碼方式，實體的長度等等。每一個header被CRLF(carriage return/linefeed)分開，CRLF即回車換行。

在headers和entity實體之間，會有一個CRLF來分隔，這個對于HTTP請求格式非常重要。

CRLF告訴HTTP服務器請求的內(nèi)容從哪里開始。

在上面的HTTP請求中，請求實體如下：

lastName=Franks&firstName=Michael

2.HTTP響應：

與Http請求相似，一個Http響應也由以下三部分組成：

·Protocol-Status code-Description

·Response headers

·Entity body

下面是一個HTTP響應的例子：

HTTP/1.1 200 OK

Server:Microsoft-IIS/4.0

Date:Mon,5 Jan 2004 13:13:33 GMT

Content-Type:text/html

Last-Modified:Mon,5 Jan 2004 13:13:12 GMT

Content-Length:112

HTTP Response Example

Welcome to Brainy Software

響應的第一行與請求的第一行格式有些相似。它告訴協(xié)議是HTTP1.1,請求成功標志200.并且一切正常OK。響應的報文頭與請求的報文頭相似，也包含了一些環(huán)境參數(shù)。同樣響應報文也以CRLF來分隔開。

二、Socket類：

Socket是網(wǎng)絡連接的一個端口。Socket可以使應用程序在網(wǎng)絡中讀/寫到數(shù)據(jù)。分別位于不同計算機的兩款應用軟件可以依靠Socket相互進行接收/讀取數(shù)據(jù)，為使一臺計算機上的應用軟件發(fā)送信息給另一臺電腦，需要知道其IP地址和端口號。在Java中，socket類即是java.net.Socket類。

創(chuàng)建socket對象，可以用該類眾多構造方法中的一種來構造對象，其中一個是這樣的，需要host名字和端口號：public Socket (java.lang.String host,int port) .例如要連接端口號為80的yahoo.com，可以這樣來寫：new Socket(“yahoo.com”,80)。

下面的代碼片斷創(chuàng)建了一個socket類，不過是同本機127.0.0.1通信。

Socket socket = new Socket(“127.0.0.1”,”8080”);

OutputStream os = socket.getOutputStream();

boolean autoflush = true;

PrintWriter out = new PrintWriter(socket.getOutputStream(),autoflush);

BufferedReader in = new BufferedReader(new InputStreamReader(socket.getInputStream()));

//發(fā)送一個HTTP請求到web 服務器端

out.println(“GET /index.jsp HTTP/1.1”);

out.println(“Host:localhost:8080”);

outprintln(“Connection:Close”);

out.println();

//讀取響應

boolean loop = true;

StringBuffer sb = new StringBuffer(8096);

while(loop){

if(in.ready){

int i=0;

while(i!=-1){

i = in.read();

sb.append((char)i);

}

}

loop = false;

}

Thread.currentThread().sleep(50);

//響應結果到顯示平臺

System.out.println(sb.toString());

Socket.close();

三、ServerSocket類

Socket類代表“客戶端”的socket,也就是說無論什么時候要連接遠端服務器時，創(chuàng)建一個socket對象即可?，F(xiàn)在，如果要想創(chuàng)建一個服務器應用，比如HTTP server或者FTP server,則需要用不同的方式。這是因為server端要實時接收客戶端的請求。

ServerSocket與Socket不同。ServerSocket的角色是一直在等待客戶端的請求。一旦ServerSocket接收到客戶端的請求，則會創(chuàng)建一個Socket對象來進行通信。

要創(chuàng)建一個服務器套接字，你需要使用ServerSocket類提供的四個構造方法中的一個。你需要指定IP地址和服務器套接字將要進行監(jiān)聽的端口號。通常，IP地址將會是127.0.0.1，也就是說，服務器套接字將會監(jiān)聽本地機器。服務器套接字正在監(jiān)聽的IP地址被稱為是綁定地址。服務器套接字的另一個重要的屬性是backlog，這是服務器套接字開始拒絕傳入的請求之前，傳入的連接請求的****隊列長度。

其中一個ServerSocket類的構造方法如下所示:

public ServerSocket(int port, int backLog, InetAddress bindingAddress);

對于這個構造方法，綁定地址必須是java.net.InetAddress的一個實例。一種構造InetAddress對象的簡單的方法是調用它的靜態(tài)方法getByName，傳入一個包含主機名稱的字符串，就像下面的代碼一樣。

InetAddress.getByName("127.0.0.1");

下面一行代碼構造了一個監(jiān)聽的本地機器8080端口的ServerSocket，它的backlog為1。

new ServerSocket(8080, 1, InetAddress.getByName("127.0.0.1"));

一旦你有一個ServerSocket實例，你可以讓它在綁定地址和服務器套接字正在監(jiān)聽的端口上等待傳入的連接請求。你可以通過調用ServerSocket類的accept方法做到這點。這個方法只會在有連接請求時才會返回，并且返回值是一個Socket類的實例。Socket對象接下去可以發(fā)送字節(jié)流并從客戶端應用中接受字節(jié)流，就像前一節(jié)"Socket類"解釋的那樣。實際上，這章附帶的程序中，accept方法是****用到的方法

四、實例運用

我們這個應用包含如下三個類：

·HttpServer

·Request

·Response

該應用程序的入口(即main方法)在HttpServer類中，main方法創(chuàng)建一個HttpServer對象，然后調用其await方法，該方法正如其名，一直在監(jiān)聽給定的端口，等待HTTP請求，一旦有請求，則進行接收，然后返回response對象。這個方法一直在監(jiān)聽客戶端的請求，直到有shutdown命令關閉之。

這個應用不僅僅能發(fā)送靜態(tài)資源，例如HTML文件、image圖片以及某一文件夾下的文件，而且能處理動態(tài)傳送而來的字節(jié)。但是它不傳送任何的header，比如dates、cookies等。

下面我們來詳細的看看這三個類。

HttpServer類

HttpServer類是服務器端代碼，如清單1.1。清單1.2詳細展現(xiàn)await方法，在清單1.1中不再顯示。

list1.1:HttpServer類

public class HttpServer{

/**

*WEB_ROOT這個路徑下放置HTML文件和其他一些文件。

*在這個包中，WEB_ROOT就是工作路徑”webroot”。

*工作路徑是文件系統(tǒng)中java命令所調用的位置。

*/

public static final String WEB_ROOT =

System.getProperty(“user.dir”)+File.separator + “webroot”;

//關閉命令

private static final String SHUTDOWN_COMMAND = “/SHUTDOWN”;

//接收shutdown命令

private boolean shutdown = false;

public static void main(String[] args){

HttpServer server = new HttpServer();

server.await();

}

public void await(){

…

}

}

await方法詳細如下：

public void await(){

ServerSocket serverSocket = null;

int port = 8080;

try{

serverSocket =

new ServerSocket(port,1,InetAddress.getByName(“127.0.0.1”));

}catch(IOException e){

e.printStackTrace();

System.exit(1);

}

//循環(huán)等待請求

while(!shutdown){

Socket socket = null;

InputStream input = null;

OutputStream output = null;

try{

socket = serverSocket.accept();

input = socket.getInputStream();

output = socket.getOutputStream();

//創(chuàng)建Request對象，并且parse

Request request = new Request(input);

request.parse();

//創(chuàng)建Response對象

Response response = new Response(output);

response.setRequest(request);

response.sendStaticResource();

//關閉socket

socket.close();

//查看URI是否為關閉uri

shutdown = request.getUri().equals(SHUTDOWN_COMMAND);

}catch(Exception e){

e.printStackTrace();

continue;

}

}

}

這個web服務器可以訪問到所有WEB_ROOT目錄以及子目錄下的靜態(tài)資源，WEB_ROOT的初始化如下：public static final String WEB_ROOT =

System.getProperty(“user.dir”)+File.separator +”webroot”;

代碼包含了一個叫做webroot的目錄，該目錄下有一些靜態(tài)資源。要訪問服務器下的靜態(tài)資源，URL可以這樣寫：http://machineName:port/staticResource.如果是跨機器訪問，那么machineName就是計算機的名字或者IP地址，如果是同一臺機器，則為localhost或著計算機名，端口就是8080，staticResource就是你將要訪問的文件名，但是該文件必須在WEB_ROOT目錄下。

例如，如果你在同一機器通過服務器訪問，要訪問該服務的index.html文件，URL為：http://localhost:8080/index.html.

如果要關閉服務，則可以在瀏覽器上輸入預先在程序中設置好的url路徑。比如現(xiàn)在要停止當前正在運行的服務，我們這個例子中的關閉命令是通過HttpServer類中靜態(tài)常量SHUTDOWN來控制，private static final String SHUTDOWN_COMMAND = “/SHUTDOWN”，因此我們要關閉該例子的服務，url可以這樣來寫：http://localhost:8080/SHUTDOWN.

現(xiàn)在，讓我們來看看await方法。這個方法名是await而不是wait，主要是因為java.lang.Object這個超類中有個關于多線程的方法名叫做wait。await方法一開始就創(chuàng)建了一個ServerSocket對象，然后進行一個while循環(huán)。

serverSocket = new ServerSocket(port, 1, InetAddress.getByName("127.0.0.1"));

//循環(huán)等待request請求

while (!shutdown) { ... }

循環(huán)代碼中當在端口8080上有HTTP的請求時，serverSocket便會通過accept方法返回一個socket對象，即：socket = serverSocket.accpet().

Request類：

該類代表一個HTTP request對象。該request對象實例化需要傳遞一個socket對象的inputstream對象?？梢哉{用InputStream對象的read方法來獲取HTTP request對象所傳輸?shù)臄?shù)據(jù)。

該類的具體內(nèi)容如下listing 1.3.該類含有兩個方法，parse方法(listing 1.4)和getUri(listing 1.5)方法。

listing 1.3：

public class Request {

private InputStream input;

private String uri;

public Request(InputStream input) {

this.input = input;

}

public String getUri() {

return uri;

}

public void parse() {

……

}

private String parseUri(String requestString) {

……

}

}

Listing 1.4:

public void parse() {

// Read a set of characters from the socket

StringBuffer request = new StringBuffer(2048);

int i;

byte[] buffer = new byte[2048];

try {

i = input.read(buffer);

}

catch (IOException e) {

e.printStackTrace();

i = -1;

}

for (int j=0; j

request.append((char) buffer[j]);

}

System.out.print(request.toString());

uri = parseUri(request.toString());

}

Parse方法解析了request對象傳輸而來的數(shù)據(jù)。這個方法別無它途，僅僅要獲取該http請求中的url路徑。下面的getUri方法則返回了該url路徑。

Listing 1.5:

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;

}

Response類：

該類如下：

public class Response {

private static final int BUFFER_SIZE = 1024;

Request request;

OutputStream output;

public Response(OutputStream output) {

this.output = output;

}

public void setRequest(Request request) {

this.request = request;

}

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 {

// 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

";

output.write(errorMessage.getBytes());

}

}catch (Exception e) {

// 如果不能實例化File對象，則會拋出一個異常

System.out.println(e.toString() );

}finally {

if (fis!=null)

fis.close();

}

}

}

首先注意到的是,通過構造函數(shù)獲取到java.io.OutputStream對象，如下：

public Response(OutputStream output) {

this.output = output;

}

運行這個應用：

在瀏覽器地址欄上輸入地址：http://localhost:8080/index.html,可以看到測試頁面。

如果輸入一個不存在的文件地址，http://localhost:8080/indexs.html 如下,則返回404錯誤。

總結

以上是生活随笔為你收集整理的java tomcat原理图,浅谈tomcat工作原理的全部內(nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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