Tomcat學習筆記（一）一個簡單的Web伺服器，tomcat學習筆記

Tomcat學習筆記（一）一個簡單的Web伺服器，tomcat學習筆記
內容為《深入剖析Tomcat》第一章重點，以及自己的總結，如有描述不清的，可查看原書。一、HTTP協議：1、定義：用於伺服器與用戶端的通訊的協議，允許web伺服器和瀏覽器通過互連網進行發送和接收資料。是一種請求和響應協議，使用可靠的TCP協議，TCP協議的連接埠為80，是一種連線導向的協議。2、HTTP協議請求的三個組成部分：這三部分之間用斷行符號分行符號（CRLF）隔開     請求部分：方法（GET/POST等7種，其他的很少用，書上有介紹）[空格，該部分內容以空格隔開] 統一資源識別項URI[空格，該部分內容以空格隔開 ] 協議/協議版本     URL通常都是相對伺服器的根目錄，因此以“/”開頭。     要求標頭部：請求的頭部包含了關於用戶端環境和請求的主體內容的有用資訊。例如它可能包括瀏覽器設定的語言，主體內容的長度等等。每個頭部通過一個斷行符號分行符號(CRLF)來分隔的。     請求主體內容：對於HTTP請求格式來說，頭部和主體內容之間有一個斷行符號分行符號(CRLF)是相當重要的。CRLF告訴HTTP伺服器主體內容是在什麼地方開始的。在一些互連網編程書籍中，CRLF還被認為是HTTP請求的第四部分。3、 HTTP響應也包括三個部分： · 方法—統一資源識別項(URI)—協議/版本· 響應的頭部· 主體內容 二、伺服器與用戶端通訊1、伺服器與用戶端通訊需要用到兩個部分：Socket（用戶端）和ServerSocket（伺服器端）（1）ServerSocket（java.net.ServerSocket, 伺服器端通訊端），要建立一個伺服器通訊端，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地址和伺服器通訊端將要進行監聽的連接埠號碼。通常，IP地址將會是127.0.0.1，也就是說，伺服器通訊端將會監聽本地機器。伺服器通訊端正在監聽的IP地址被稱為是綁定地址。伺服器通訊端的另一個重要的屬性是backlog，這是伺服器通訊端開始拒絕傳入的請求之前，傳入的串連請求的最大隊列長度，四種構造方法分別為：          ServerSocket ss = new ServerSocket();//建立一個未綁定的ServerSocket          ServerSocket ss = new ServerSocket(int port);//建立一個綁定到某連接埠的ServerSocket          ServerSocket ss = new ServerSocket(int port, int log);//建立一個綁定到某連接埠的ServerSocket，並設定了最大隊列長度。          ServerSocket ss = new ServerSocket(int port, int log, InetAddress address);//建立一個綁定到某地址、某連接埠的ServerSocket，並設定了最大隊列長度。          對於第四個構造方法，綁定地址必須是InetAddress的一個執行個體，一種構造InetAddress對象的簡單的方法是調用它的靜態方法getByName，傳入一個包含主機名稱的字串，就像下面的代碼一樣。               InetAddress.getByName("127.0.0.1");      建立ServerSocket的常用方法：                 new ServerSocket(8080, 1, InetAddress.getByName("127.0.0.1"));      代碼構造了一個監聽本地機器8080連接埠的ServletSocket，它的隊列長度為1.       伺服器建立後就保持等待狀態（TCP協議，可靠的傳輸協議，是同步協議，即沒有響應返回就一直等待）（2）Socket（java.net.Socket類，用戶端通訊端）：需要知道要訪問的伺服器端的IP/主機名稱和連接埠號碼，即可向伺服器端發送請求。可以用Socket的眾多構造方法中的一個來建立Socket              　　new Socket ("yahoo.com", 80);     一旦你成功建立了一個Socket類的執行個體，你可以使用它來發送和接受位元組流。要發送位元組流，你首先必須調用Socket類的getOutputStream方法來擷取一個java.io.OutputStream對象。要發送文本到一個遠程應用，你經常要從返回的OutputStream對象中構造一個java.io.PrintWriter對象。要從串連的另一端接受位元組流，你可以調用Socket類的getInputStream方法用來返回一個java.io.InputStream對象。 （3）伺服器端通過accept()方法來接收用戶端的串連請求，並與用戶端建立串連，同時返回一個Socket          Socket s =  ss. accept();（4）通過Socket可以獲得一個輸入資料流和一個輸出資料流, 輸入資料流用於讀取用戶端請求資料，輸出資料流用於向用戶端返迴響應資訊。比如：InputStream input =  s.getInputStream();          OutputStream output = s.getOutputStream();三、簡單的Web伺服器通訊樣本（建議拷貝到MyEclipse來看並執行）1、伺服器類

package com.socket.httpservertest;import java.io.File;import java.io.IOException;import java.io.InputStream;import java.io.OutputStream;import java.net.InetAddress;import java.net.ServerSocket;import java.net.Socket;public class HttpServer {     public static final String WEB_ROOT = System.getProperty("user.dir") + File.separator + "webroot";     // shutdown command     private static final String SHUTDOWN_COMMAND = "/SHUTDOWN";     // the shutdown command received     private boolean shutdown = false;     public static void main(String[] args)     {           HttpServer server = new HttpServer();           server.await();                }     public void await() {     //   System.out.println(System.getProperty("user.dir"));           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);           }           while (!shutdown) {                Socket socket = null;                InputStream input = null;                OutputStream output = null;                try {                     //接收了用戶端發來的請求，否則一致是等待狀態                     socket = serverSocket.accept();                     input = socket.getInputStream();                     output = socket.getOutputStream();                     // create Request object and parse                     Request request = new Request(input);                     request.parse(); //從請求中讀取內容                     // create Response object                     Response response = new Response(output);                     response.setRequest(request);                     response.sendStaticResource();                     // Close the socket                     socket.close();                     //check if the previous URI is a shutdown command                     shutdown = request.getUri().equals(SHUTDOWN_COMMAND);                }catch (Exception e)                {                     e.printStackTrace ();                     continue;                }           }    }}

2、請求類

package com.socket.httpservertest;import java.io.IOException;import java.io.InputStream;public class Request {     private InputStream input;     private String uri;     public Request(InputStream input)     {           this.input = input;     }          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); //將從輸入資料流取2048長度的內容存到buffer位元組數組中，如果內容不到2048，數組其他空間剩餘空著           } catch (IOException e) {                e.printStackTrace();                i = -1;           }                      for (int j=0; j<i; j++)           {                request.append((char) buffer[j]);           }           System.out.print(request.toString());           uri = parseUri(request.toString());     }          private String parseUri(String requestString) {           int index1, index2;           index1 = requestString.indexOf(' ');           /*            * http請求行的結構:方法 統一資源識別項（URI） 協議/版本(它們之間以空格分隔)            * 例如：POST //examples/default.jsp HTTP/1.1            */           if (index1 != -1) {// index1 == -1表示沒找到                     index2 = requestString.indexOf(' ', index1 + 1);//從index+1位置開始尋找‘ ’                     if (index2 > index1)                     return requestString.substring(index1 + 1, index2);                }           return null;     }          public String getUri()     {           return uri;     }}

3、響應類

package com.socket.httpservertest;import java.io.File;import java.io.FileInputStream;import java.io.IOException;import java.io.OutputStream;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) { //ch==-1表示讀到末尾了                           output.write(bytes, 0, ch); //寫出到瀏覽器                           ch = fis.read(bytes, 0, BUFFER_SIZE);//再讀會接上一次讀的位置往下讀，如果讀到末尾就會返回-1，終止輸出                     }                } else {                     // file not found                     String errorMessage = "HTTP/1.1 404 File Not Found\r\n" + "Content-Type: text/html\r\n" + "Content-Length: 23\r\n" + "\r\n" + "<h1>File Not Found</h1>";                     output.write(errorMessage.getBytes());                }           }catch (Exception e) {                // thrown if cannot instantiate a File object                System.out.println(e.toString() );           } finally {                if (fis!=null)                     fis.close();           }     }}

4、範例程式碼功能描述：瀏覽器輸入http請求，比如http://localhost:8080/MyHtml.html；伺服器接收請求後用輸入資料流讀取請求內容獲得檔案位置，再用檔案輸入資料流讀取檔案中的內容；最後給瀏覽器用戶端返迴響應，把html檔案中的內容顯示在瀏覽器上， 5、範例程式碼跨職能流程圖：