用 Java 实现一个简单的多线程 web 服务器

太过爱你忘了你带给我的痛 2022-06-05 08:46 291阅读 0赞

# 用 Java 实现一个简单的多线程 web 服务器 #

### 1. 整体思路 ###

*  主线程  
    
    
    1.  建立一个ServerSocket
    2.  调用ServerSocket的accept方法。该方法一直阻塞，等待连接。如果连接建立，就会返回一个Socket对象。
    3.  生成一个子线程处理Socket。
    4.  执行步骤2。
 *  子线程  
    
    
    1.  从Socket获得输入流，读入请求报文，找出请求资源的路径。
    2.  从Socket获得输出流，响应请求的资源（资源存在） 或 返回错误页面（资源不存在）。

### 2. 源码 ###

*  Tomtiger类（主线程）

package tomtiger;
    
    /**
     * @author liuleilei liuleilei2015@gmail.com
     * @date 2017年11月20日 下午4:52:55
     * @Description:the new Web Server Tomtiger, haha! 
     */
    
    import java.io.File;
    import java.io.IOException;
    import java.net.InetAddress;
    import java.net.ServerSocket;
    import java.net.Socket;
    import java.util.List;
    import java.util.LinkedList;
    
    public class Tomtiger {
        
        //定义html页面等的存放位置
        public static final String WEB_ROOT = System.getProperty("user.dir") + File.separator + "WEB_ROOT";
        //定义web服务器占用的端口号
        public static final int port = 8080;
        //定义一个列表，存放 为每个连接的socket建立的线程。
        private List<Thread> connectlist = null;
    
        //main方法，服务器开始启动
        public static void main(String[] args) {
            //webserver 开始启动
            Tomtiger server = new Tomtiger();
            server.start();
        }
    
        public void start() {
            ServerSocket serversocket = null;
            try {
                //server 监听127.0.0.1:8080
                serversocket = new ServerSocket(port, 1, InetAddress.getByName("127.0.0.1"));
    
                //server 已经启动
                System.out.println("Tomtiger is running!!");
    
            }catch(IOException e) {
                e.printStackTrace();
            }
    
            //用来记录求情的数量
            int count = 0;
    
            //各线程存放的列表
            connectlist = new LinkedList<Thread>();
            while(true) {
                Socket socket = null;
                try {
                    //为该请求建立连接
                    socket = serversocket.accept();
    
                    System.out.println("连接"+ count +"以建立！！");
    
                    //为该socket建立多线程，启动，并加入列表
                    ConnectionThread connectionthread = new ConnectionThread(socket);
                    Thread thread = new Thread(connectionthread);
                    thread.start();
                    connectlist.add(thread);
    
                    System.out.println("连接"+ count++ +"的线程已启动并加入队列！！");
    
                }catch(Exception e) {
                    e.printStackTrace();
                    break;
                }
            }
        }
    }

*  ConnectionThread类（子线程）

package tomtiger;
    /**
     * @author liuleilei liuleilei2015@gmail.com
     * @date 2017年11月20日 下午2:46:53
     * @Description: implement the thread for every connection
     */
    
    import java.io.InputStream;
    import java.io.OutputStream;
    import java.net.Socket;
    import java.io.IOException;
    
    public class ConnectionThread implements Runnable{
        
    
        Socket socket = null;
        InputStream inputstream = null;
        OutputStream outputstream = null;
    
        // 根据socket初始化socket的多线程类
        public ConnectionThread(Socket socket) {
            this.socket = socket;
        }
    
        /* (non-Javadoc)
         * @see java.lang.Runnable#run()
         */
        @Override
        public void run() {
            // TODO Auto-generated method stub
            try {
                // 获得该连接的输入输出流
                inputstream = socket.getInputStream();
                outputstream = socket.getOutputStream();
                //为该连接建立request，request从inputstream中读入http请求报文，转化为字符串，并截取到请求的资源。
                Request request = new Request(inputstream);
                //从request中获得请求资源的uri
                String uri = request.getUri();
    
                // 为请求建立response，response根据传入的outputstream，和uri。建立请求资源文件到outputstream之间的通路，并相应相应的资源。若资源不存在，响应默认页面
                Response response = new Response(outputstream);
                // response响应请求的资源
                response.responseResource(uri);
    
            }catch(IOException e) {
                e.printStackTrace();
            }finally {
    
            }
        }
    
    }

*  Request类（处理Socket的输入流）

package tomtiger;
    /**
     * @author liuleilei liuleilei2015@gmail.com
     * @date 2017年11月20日 下午4:00:14
     * @Description: implement the request for connection to get the uri
     */
    
    import java.io.InputStream;
    import java.io.IOException;
    import java.io.BufferedReader;
    import java.io.InputStreamReader;
    
    public class Request {
        
    
        private InputStream inputstream = null;
        private String uri = null;
    
        // 根据inputstream初始化request
        public Request(InputStream inputstream) {
            this.inputstream = inputstream;
            parseUri();
        }
    
        // 读取inputstream并将其转化为字符串
        @SuppressWarnings("finally")
        private String requestToString() {
            String requestString = null;
            // 字节流转字符流
            BufferedReader bfreader = new BufferedReader(new InputStreamReader(inputstream));
            StringBuffer buffer = new StringBuffer();
            // 这里我开始用的常用的while进行读取，但是一直卡在这里（不理解）！！！！
            char[] temp = new char[2048];
            int length = 0;
            try {
                length = bfreader.read(temp);
                buffer.append(temp,0,length);   
                requestString = buffer.toString();
    
            }catch(IOException e) {
                e.printStackTrace();
            }finally {
                // 输出request
                System.out.println("request为:");
                System.out.println(requestString);
    
                return requestString;
            }
        }
    
        // 根据请求报文的特点，请求的文件在第一个和第二个空格之间。所以有了以下方法
        public void parseUri() {
            String request = requestToString();
            if(request != null) {
                int space1 = -1;
                int space2 = -1;
                space1 = request.indexOf(' ');
                if(space1 != -1) {
                    space2 = request.indexOf(' ',space1 + 1);
                }
                if(space2 > space1) {
                    // 截取第一个和第二个空格之间的字符串，即请求资源的uri
                    uri = request.substring(space1 + 1, space2);
                }
            }
        }
    
        // 返回请求资源的uri
        public String getUri() {
            return uri;
        }
    }

*  Response类（处理Socket的输出流）

package tomtiger;
    /**
     * @author liuleilei liuleilei2015@gmail.com
     * @date 2017年11月20日 下午4:37:49
     * @Description: implement the response of connection
     */
    import java.io.OutputStream;
    import java.io.IOException;
    import java.io.File;
    import java.io.FileInputStream;
    
    public class Response {
        
        // 定义读取文件时byte[] 数组的大小
        private static final int BUFFER_SIZE = 1024;
        // 用来响应的outputstream，该输出流从 为该请求建立的socket中获得，并传入
        OutputStream outputstream = null;
    
        // 用outputstream初始化response
        public Response(OutputStream outputstream) {
            this.outputstream = outputstream;
        }
    
        // 该请求资源的文件路径
        public void responseResource(String uri) {
            // 读取文件时的byte[]
            byte[] resourcetemp = new byte[BUFFER_SIZE];
            // 输入流
            FileInputStream fileinputstream = null;
            if(uri == null)
                return;
            try {
                // 建立文件
                File resource = new File(Tomtiger.WEB_ROOT,uri);
                // 判断文件是否存在
                if(resource.exists()) {
    
                    System.out.println("请求的资源是：" + resource.getName());
    
                    fileinputstream = new FileInputStream(resource);
                    int length = 0;
    
                    String responsehead = "HTTP/1.1 200 OK\r\n" +  "\r\n";
                    outputstream.write(responsehead.getBytes());
    
                    while((length = fileinputstream.read(resourcetemp)) > 0) {
                        outputstream.write(resourcetemp, 0, length);
                    }
                }
                else {
                    String errorPage = "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>";
                    outputstream.write(errorPage.getBytes());
                }
    
                outputstream.close();
            }catch(IOException e){
                e.printStackTrace();
            }finally {
                outputstream = null;
                fileinputstream = null;
            }
        }
    }

### 3. 执行 ###

*  控制台  
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 *  浏览器  
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### 4. 参考 ###

[博客][Link 1]

[SouthEast]: /images/20220605/3bf5ed937bee471f9ced924c77a2bcc9.png
[SouthEast 1]: /images/20220605/ccb669911ecc4470bad57c8a0b77a94f.png
[Link 1]: https://www.cnblogs.com/chenpi/p/5602171.html