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50行代码实现简单网站服务器

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Java

本系列教程将和您一起探讨如何利用Java语言一步一步实现自己的web服务器。

1 需求描述

第1讲我们要实现的效果是：当我们在浏览器的地址栏输入localhost:8080的时候，我们会看到"hello,this is my web server!"。如下：

2 实现

做任何事情都不能太急，对于编程来说也不例外。以上的案例虽然简单，但却是我们编写web服务器的非常关键的一步，麻雀虽小，五脏俱全。

2.1 基础知识

首先我们来分析一下，为了实现上面的功能，我们需要具备哪些基础知识。

1） CS架构介绍

CS架构是一种非常常见的软件架构，主要由两部分组成：客户端和服务器端即C端和S端。

图 2-1 CS架构

其一般的交互流程为：客户端发送一条请求给服务器，服务器在收到请求后，解析处理该请求，并将结果以响应的方式返回给客户端。

那么在我们要要实现的需求中，客户端特定为浏览器，请求特指http请求，响应特指http响应。

一般情况CS架构的软件，我们需要分别开发C端和S端的程序，但是由于本题客户端就是我们日常使用的浏览器，所以我们不需要开发C端程序，所以仅需要开发服务器端程序。

这是我们实现需求需要了解的第一个基础知识。

2）http请求和响应

有了上面的基础知识后，接下来我们需要具体的了解，这个http请求长什么样，http响应长什么样？

下面我们来看一个具体的请求和响应报文的格式：

http请求报文：

GET / HTTP/1.1

Host: www.baidu.com.cn

Connection: keep-alive

Pragma: no-cache

Cache-Control: no-cache

Upgrade-Insecure-Requests: 1

User-Agent: Mozilla/5.0(Macintosh; Intel Mac OS X 10_12_3) AppleWebKit/537.36 (KHTML, like Gecko)Chrome/56.0.2924.87 Safari/537.36

Accept:text/html,application/xhtml+xml,application/xml;q=0.9,image/webp,*/*;q=0.8

Accept-Encoding: gzip, deflate,sdch

Accept-Language:zh-CN,zh;q=0.8,en;q=0.6,zh-TW;q=0.4,ja;q=0.2

http响应报文：

HTTP/1.1 200 OK

Cache-Control: private

Content-Length: 21005

Content-Type: text/html

Server: Microsoft-IIS/7.0

X-Powered-By: ASP.NET

Date: Tue, 07 Mar 2017 01:59:58GMT

3）Socket编程

有了以上的基础知识之后，我们还需要了解Java在实现CS架构时使用的具体技术，那就是socket编程。socket编程的入门其实并不难，下面为大家做简要介绍：

socket编程可以分为两部分，一部分为服务器端的编程，另外一部分为客户端。对于服务器端我们使用ServerSocket类，客户端使用Socket类。
一旦建立连接后，获取了客户端的socket对象，接下来就可以通过socket对象的InputStream来读取请求，而OutputStream来写响应。

2.2 实现

有了上面的3个基础知识点后，接下来我们可以开始编程实现了。

主要的业务流程为：

服务器端利用ServerSocket开启8080端口开始监听；
当有客户端发起的http请求时，接受该客户端读取http请求，进行相关处理；
返回http响应。

具体的代码实现如下：

public class WebServer {
   private ServerSocket serverSocket;
   public WebServer() {
        try {
           // 开启8080端口监听
            serverSocket = newServerSocket(8080);
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        }
   }
   public void run(){
            try {
                Socket socket =serverSocket.accept();
                // 读取http请求
                BufferedReader reader = newBufferedReader(new InputStreamReader(socket.getInputStream()));
                String line = null;
                while (!(line =reader.readLine()).equals("")) {
                    System.out.println(line);
                }

                // 返回http响应
                PrintWriter writer = newPrintWriter(socket.getOutputStream());
                writer.print("HTTP/1.1 200OK\r\n");
                writer.print("\r\n");
                writer.print("hello, thisis my web server!");
                writer.flush();
                socket.close();
            } catch (IOException e) {
                e.printStackTrace();
            }
   }
   public static void main(String[] args) {
        new WebServer().run();
   }
}

3 总结

我们已经按照需求实现了相关功能，但是细心的你可能会发现以下的问题：

1）浏览器刷新一次，服务器端程序就终止了；

2）这个服务器能不能作为静态网页html服务器呢？

3）。。。

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