通过Java编写一个服务器理解动态Web,静态Web

古城微笑少年丶 2022-10-05 13:49 135阅读 0赞

# 静态Web #

说到Servlet自然就要说到Web,Web分为静态Web和动态Web，之前我一直都傻傻分不清两者的区别，直到用JAVA编写了一个服务器后才明白二者的区别，所谓静态Web，实际上就是指，客户端要请求的资源文件，服务器已经提前把它放在了文件系统(磁盘)上，看下面用Java实现的一个静态Web服务器

public class HTTPService {
        
        private static HashMap<String,Servlet> servletCache = new HashMap<>();
    
        public static void init(){
        
            servletCache.put("HTTPServlet",new HTTPServlet());
        }
    
        public static void main(String[] args) {
        
            init();
            int port;
            ServerSocket serversocket;
            port=8080;
            try {
        
                serversocket = new ServerSocket(port);  //默认服务器套接字ip为本地地址
                System.out.println("服务器正在监听端口:8080");
                while (true) {
        
                    try{
        
                       Socket socket = serversocket.accept();//会进入阻塞状态，直到客户端与服务器TCP建立
                       System.out.println("建立了与客户端的一个新的tcp连接,客户端地址为" + socket.getInetAddress() + ":" + socket.getPort());
                       service(socket);
                }catch (Exception e){
        
                        System.out.println("客户端请求资源不存在");
                    }
                }
            } catch (Exception e) {
        
                System.out.println("客户端请求资源不存在");
            }
        }
    
        public static void service(Socket socket) throws Exception {
        
            InputStream socketIn = socket.getInputStream();//获得客户端请求信息流
            Thread.sleep(500);  //与客户端TCP请求已建立，还需要等待客户端发送http请求，如果在TCP后立马响应HTTP，socket内容可能为空
            int size = socketIn.available();
            byte[] buffer = new byte[size];
            socketIn.read(buffer);
            String request = new String(buffer);
            int endIndex = request.indexOf("\r\n");
            if (endIndex==-1)
                endIndex = request.length();
            String firstLineOfRequest = request.substring(0,endIndex);
            String[] parts = firstLineOfRequest.split(" ");
            String uri="";
            String contentType="";
            if (parts.length>=2){
        
                uri = parts[1];
            }
          
         
                //静态web
                if (uri.indexOf("html") != -1)
                    contentType = "text/html";
                else if (uri.indexOf("jpg") != -1)
                    contentType = "image/jepg";
                else
                    contentType = "application/octet-stream";
                String firstLineOfResponse = "HTTP/1.1 200 OK\r\n";  //响应行
                String responseHeader = "Content-Type:" + contentType + "\r\n\r\n";
                // FileInputStream in = new FileInputStream("E:\\IDEA WORKSPACE\\ServiceDemo\\resources\\index.html");
                System.out.println(HttpServer.class.getResource(""));
    
                InputStream in = HTTPService.class.getResourceAsStream("root/" + uri);
                System.out.println(HTTPService.class.getResource("root/" + uri));
                OutputStream output = socket.getOutputStream();
                output.write(firstLineOfResponse.getBytes());
                output.write(responseHeader.getBytes());
                buffer = new byte[1024];
                int len = 0;
                while ((len = in.read(buffer)) != -1) {
        
                    System.out.println(1);
                    output.write(buffer, 0, len);
                }
            
            Thread.sleep(1000);//睡眠1秒，等待客户端接收http响应结果，socket代表两者间的tcp连接，如果立马断开，客户端可能就收不到响应结果了
            socket.close();
        }
    
    }

将事先准备好的index.html文件放在磁盘上，将代码运行起来，此时HTTPServer就作为一个服务开始监听电脑上的8080端口了，打开浏览器，在url地址栏输入localhost:8080/index.html，结果如下：  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzQ1MDY1NTg5_size_16_color_FFFFFF_t_70_pic_center]  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzQ1MDY1NTg5_size_16_color_FFFFFF_t_70_pic_center 1]  
工作原理如下：  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzQ1MDY1NTg5_size_16_color_FFFFFF_t_70_pic_center 2]

HTTPServer接收到来自客户端的请求后，就会在磁盘上查找客户端请求的资源文件，然后把文件响应给客户端，index.html就事先存放在磁盘上，然后当浏览器请求index.html，HTTPServer就把html文件响应给浏览器，浏览器再解析html文件后，就是我们看到的Hello页面了。

# 动态Web #

网上经常能看见一句话，动态Web就是每个用户看到的东西是不一样的，这句话没错，但是还不太能够帮助我们理解动态Web。那么动态Web到底是什么，动态Web就是指客户端可以与服务器进行交互，并且客户端请求的资源文件，是由服务器动态生成的。举这么一个例子，假设D是一个在某城市居住了很久的人，这一天A向D问路X街怎么走，D经过思考后，告诉了A，此时B又来问路Y街怎么走，对于C来说，简直轻而易举。上述中A，B看作客户端，D是服务器，而问路可以看作客户端向服务器请求的资源文件，去某城市可以看作是客户端与服务器的交互，很明显，A和B得到的响应内容都是不同的，服务器在得到客户端的请求后，执行业务逻辑操作，得出了通往某城市怎么走，然后响应给客户端。

public class HTTPService {
        
        private static HashMap<String,Servlet> servletCache = new HashMap<>();
    
        public static void init(){
        
            servletCache.put("HTTPServlet",new HTTPServlet());
        }
    
        public static void main(String[] args) {
        
            init();
            int port;
            ServerSocket serversocket;
            port=8080;
            try {
        
                serversocket = new ServerSocket(port);  //默认服务器套接字ip为本地地址
                System.out.println("服务器正在监听端口:8080");
                while (true) {
        
                    try{
        
                       Socket socket = serversocket.accept();//会进入阻塞状态，直到客户端与服务器TCP建立
                       System.out.println("建立了与客户端的一个新的tcp连接,客户端地址为" + socket.getInetAddress() + ":" + socket.getPort());
                       service(socket);
                }catch (Exception e){
        
                        System.out.println("客户端请求资源不存在");
                    }
                }
            } catch (Exception e) {
        
                System.out.println("客户端请求资源不存在");
            }
        }
    
        public static void service(Socket socket) throws Exception {
        
            InputStream socketIn = socket.getInputStream();//获得客户端请求信息流
            Thread.sleep(500);  //与客户端TCP请求已建立，还需要等待客户端发送http请求，如果在TCP后立马响应HTTP，socket内容可能为空
            int size = socketIn.available();
            byte[] buffer = new byte[size];
            socketIn.read(buffer);
            String request = new String(buffer);
            int endIndex = request.indexOf("\r\n");
            if (endIndex==-1)
                endIndex = request.length();
            String firstLineOfRequest = request.substring(0,endIndex);
            String[] parts = firstLineOfRequest.split(" ");
            String uri="";
            String contentType="";
            if (parts.length>=2){
        
                uri = parts[1];
            }
            System.out.println(uri);
            if(uri.indexOf("servlet")!=-1){
           //动态web
                String servletName = "";
                if (uri.indexOf("?")!=-1)
                     servletName = uri.substring(uri.indexOf("servlet/")+8,uri.indexOf("?"));
                else
                     servletName = uri.substring(uri.indexOf("servlet/")+8,uri.length());
                System.out.println(servletName);
                Servlet servlet = servletCache.get(servletName);
                System.out.println(servletCache);
                System.out.println(servlet);
                if (servlet == null)
                    throw new Exception();
                servlet.init();
                servlet.service(request,socket.getOutputStream());
            }
            else {
        
                //静态web
                if (uri.indexOf("html") != -1)
                    contentType = "text/html";
                else if (uri.indexOf("jpg") != -1)
                    contentType = "image/jepg";
                else
                    contentType = "application/octet-stream";
                String firstLineOfResponse = "HTTP/1.1 200 OK\r\n";  //响应行
                String responseHeader = "Content-Type:" + contentType + "\r\n\r\n";
                // FileInputStream in = new FileInputStream("E:\\IDEA WORKSPACE\\ServiceDemo\\resources\\index.html");
                System.out.println(HttpServer.class.getResource(""));
    
                InputStream in = HTTPService.class.getResourceAsStream("root/" + uri);
                System.out.println(HTTPService.class.getResource("root/" + uri));
                OutputStream output = socket.getOutputStream();
                output.write(firstLineOfResponse.getBytes());
                output.write(responseHeader.getBytes());
                buffer = new byte[1024];
                int len = 0;
                while ((len = in.read(buffer)) != -1) {
        
                    System.out.println(1);
                    output.write(buffer, 0, len);
                }
            }
            Thread.sleep(1000);//睡眠1秒，等待客户端接收http响应结果，socket代表两者间的tcp连接，如果立马断开，客户端可能就收不到响应结果了
            socket.close();
        }
    
    }

public class HTTPServlet implements Servlet{
        
        @Override
        public void init() {
        
    
        }
    
        @Override
        public void service(String request, OutputStream out) throws IOException {
        
            int endIndex = request.indexOf("/r/n");
            String firstOfRequest = "";
            if (endIndex!=-1)
                firstOfRequest = request.substring(0,endIndex);
            else
                firstOfRequest = request;
            String[] parts = firstOfRequest.split(" ");
            String method = parts[0];
            String uri = parts[1];
            String userName="";
            if (method.equalsIgnoreCase("get")){
        
                if (uri.indexOf("username=")!=-1){
        
                    String[] params = uri.substring(uri.indexOf("?") + 8, uri.length()).split("&");
                    String[] params_parts = params[0].split("=");
                    userName = params_parts[1];
                }
            }
            if (method.equalsIgnoreCase("post")){
        
                if (request.indexOf("\r\n\r\n")!=-1){
        
                    String content = request.substring(request.indexOf("\r\n\r\n"+4,request.length()));
                    if (content.indexOf("username=")!=-1){
        
                        String[] contentParts = content.split("&");
                        userName = (contentParts[0].split("="))[1];
                    }
                }
            }
    
            userName = URLDecoder.decode(userName,"utf-8");
            System.out.println(userName);
            out.write("HTTP/1.1 200 OK\r\n".getBytes());
            out.write("Content-Type:text/html\r\n\r\n".getBytes());
            out.write(("<meta charset=\"UTF-8\"> <h1>Hello,"+userName+"</h1>").getBytes());
        }
    }

public interface Servlet {
        
        public void init();
        public void service(String request, OutputStream out) throws IOException;
    }

前面说过，动态Web中服务器在接收到请求后，会执行业务逻辑操作，这个业务逻辑操作其实就是由服务器内的servlet模块实现的，下面的图就是上述的代码的执行原理  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzQ1MDY1NTg5_size_16_color_FFFFFF_t_70_pic_center 3]

如果客户端的URL访问的是servlet目录下，那么就代表是访问动态资源，服务器就会交给servlet处理，否则就会当成普通静态文件处理，从磁盘上取出响应即可。学习过一点如何编写webapp的同学会发现，上述代码中的servlet缓冲池(servletCache)与web.xml中的servlet映射很相似，都是通过名字来映射到一个具体的servlet实现类，服务器动态加载servlet类实现业务逻辑操作也体现了动态Web的特性。  
在浏览器的url地址栏输入http://localhost:8080/servlet/HTTPServlet?username=“王小虎”,结果如下![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzQ1MDY1NTg5_size_16_color_FFFFFF_t_70_pic_center 4]  
在动态Web中，客户端可以与服务器交互，服务器通过与客户端的交互，来动态响应客户端。

[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzQ1MDY1NTg5_size_16_color_FFFFFF_t_70_pic_center]: /images/20221005/bc6912ac107d4d68b80536d31b833681.png
[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzQ1MDY1NTg5_size_16_color_FFFFFF_t_70_pic_center 1]: /images/20221005/99deffbd6769410d998df85edd0a5c90.png
[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzQ1MDY1NTg5_size_16_color_FFFFFF_t_70_pic_center 2]: /images/20221005/3f870564193f4a1099c8d55e768b6fd6.png
[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzQ1MDY1NTg5_size_16_color_FFFFFF_t_70_pic_center 3]: /images/20221005/3139cffa49cc48398eac9a36fe01835c.png
[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzQ1MDY1NTg5_size_16_color_FFFFFF_t_70_pic_center 4]: /images/20221005/f912584ba9164d8abca3beaeea24b2cc.png