摘要：WWW的工作基於客戶機/服務器計算模型，由Web 浏覽器(客戶機)和Web服務器(服務器)構成，兩者之間采用超文本傳送協議（HTTP）進行通信，HTTP協議的作用原理包括四個步驟：連接，請求，應答。根據上述HTTP協議的作用原理，本文實現了GET請求的Web服務器程序的方法，通過創建ServerSocket類對象，監聽端口8080； 等待、接受客戶機連接到端口8080； 創建與socket字相關聯的輸入流和輸出流;然後，讀取客戶機的請求信息，若請求類型是GET，則從請求信息中獲取所訪問的HTML文件名，如果HTML文件存在，則打開HTML文件，把HTTP頭信息和Html文件內容通過socket傳回給Web浏覽器，然後關閉文件。否則發送錯誤信息給Web浏覽器。最後，關閉與相應Web浏覽器連接的socket字。
一、HTTP協議的作用原理 WWW是以Internet作為傳輸媒介的一個應用系統，WWW網上最基本的傳輸單位是Web網頁。WWW的工作基於客戶機/服務器計算模型，由Web 浏覽器(客戶機)和Web服務器(服務器)構成，兩者之間采用超文本傳送協議（HTTP）進行通信。HTTP協議是基於TCP/IP協議之上的協議，是Web浏覽器和Web服務器之間的應用層協議，是通用的、無狀態的、面向對象的協議。HTTP協議的作用原理包括四個步驟：
(1) 連接：Web浏覽器與Web服務器建立連接，打開一個稱為socket（套接字）的虛擬文件，此文件的建立標志著連接建立成功。
(2) 請求：Web浏覽器通過socket向Web服務器提交請求。HTTP的請求一般是GET或POST命令（POST用於FORM參數的傳遞）。GET命令的格式為：
GET 路徑/文件名 HTTP/1.0
文件名指出所訪問的文件，HTTP/1.0指出Web浏覽器使用的HTTP版本。
(3) 應答：Web浏覽器提交請求後，通過HTTP協議傳送給Web服務器。Web服務器接到後，進行事務處理，處理結果又通過HTTP傳回給Web浏覽器，從而在Web浏覽器上顯示出所請求的頁面。
例：假設客戶機與www.mycompany.com:8080/mydir/index.html建立了連接，就會發送GET命令：GET /mydir/index.Html HTTP/1.0。主機名為
http://www.mycompany.com/ 的Web服務器從它的文檔空間中搜索子目錄mydir的文件index.Html。如果找到該文件，Web服務器把該文件內容傳送給相應的Web浏覽器。
為了告知 Web浏覽器傳送內容的類型，Web服務器首先傳送一些HTTP頭信息，然後傳送具體內容（即HTTP體信息），HTTP頭信息和HTTP體信息之間用一個空行分開。
常用的HTTP頭信息有：
① HTTP 1.0 200 OK
這是Web服務器應答的第一行，列出服務器正在運行的HTTP版本號和應答代碼。代碼“200 OK”表示請求完成。
② MIME_Version:1.0
它指示MIME類型的版本。
③ content_type:類型
這個頭信息非常重要，它指示HTTP體信息的MIME類型。如：content_type:text/html指示傳送的數據是Html文檔。
④ content_length:長度值
它指示HTTP體信息的長度（字節）。
(4) 關閉連接：當應答結束後，Web浏覽器與Web服務器必須斷開，以保證其它Web浏覽器能夠與Web服務器建立連接。
二、Java實現Web服務器功能的程序設計 根據上述HTTP協議的作用原理，實現GET請求的Web服務器程序的方法如下：
(1) 創建ServerSocket類對象，監聽端口8080。這是為了區別於HTTP的標准TCP/IP端口80而取的;
(2) 等待、接受客戶機連接到端口8080，得到與客戶機連接的socket;
(3) 創建與socket字相關聯的輸入流instream和輸出流outstream;
(4) 從與socket關聯的輸入流instream中讀取一行客戶機提交的請求信息，請求信息的格式為：GET 路徑/文件名 HTTP/1.0
(5) 從請求信息中獲取請求類型。如果請求類型是GET，則從請求信息中獲取所訪問的HTML文件名。沒有HTML文件名時，則以index.Html作為文件名；
(6) 如果HTML文件存在，則打開HTML文件，把HTTP頭信息和Html文件內容通過socket傳回給Web浏覽器，然後關閉文件。否則發送錯誤信息給Web浏覽器；
(7) 關閉與相應Web浏覽器連接的socket字。
下面的程序是根據上述方法編寫的、可實現多線程的Web服務器，以保證多個客戶機能同時與該Web服務器連接。
程序1:WebServer.Java文件
// WebServer.java 用Java編寫Web服務器
import Java.io.*;
import Java.Net.*;
public class WebServer {
public static void main(String args[]) {
int i=1, PORT=8080;
ServerSocket server=null;
Socket clIEnt=null;
try {
server=new ServerSocket(PORT);
System.out.println("Web Server is listening on port "+server.getLocalPort());
for (;;) {
clIEnt=server.accept(); // 接受客戶機的連接請求
new ConnectionThread(clIEnt,i).start();
i++;
}
} catch (Exception e) {System.out.println(e);}
}
}
/* ConnnectionThread類完成與一個Web浏覽器的通信 */
class ConnectionThread extends Thread {
Socket clIEnt; // 連接Web浏覽器的socket字
int counter; // 計數器
public ConnectionThread(Socket cl,int c) {
clIEnt=cl;
counter=c;
}
public void run() // 線程體
{
try {
String destIP=clIEnt.getInetAddress().toString(); // 客戶機IP地址
int destport=clIEnt.getPort(); // 客戶機端口號
System.out.println("Connection "+counter+":connected to "+destIP+" on port "+destport+".");
PrintStream outstream=new PrintStream(clIEnt.getOutputStream());
DataInputStream instream=new DataInputStream(clIEnt.getInputStream());
String inline=instream.readLine(); // 讀取Web浏覽器提交的請求信息
System.out.println("Received:"+inline);
if (getrequest(inline)) { // 如果是GET請求
String filename=getfilename(inline);
File file=new File(filename);
if (file.exists()) { // 若文件存在，則將文件送給Web浏覽器
System.out.println(filename+" requested.");
outstream.println("HTTP/1.0 200 OK");
outstream.println("MIME_version:1.0");
outstream.println("Content_Type:text/Html");
int len=(int)file.length();
outstream.println("Content_Length:"+len);
outstream.println("");
sendfile(outstream,file); // 發送文件
outstream.flush();
} else { // 文件不存在時
String notfound="＜Html>＜head>＜title>Not Found＜/title>＜/head>
＜body>＜h1>Error 404-file not found＜/h1>＜/body>＜/Html>";
outstream.println("HTTP/1.0 404 no found");
outstream.println("Content_Type:text/Html");
outstream.println("Content_Length:"+notfound.length()+2);
outstream.println("");
outstream.println(notfound);
outstream.flush();
}
}
long m1=1;
while (m1＜11100000) {m1++;} // 延時
clIEnt.close();
} catch (IOException e) {
System.out.println("Exception:"+e);
}
}
/* 獲取請求類型是否為“GET” */
boolean getrequest(String s) {
if (s.length()>0)
{
if (s.substring(0,3).equalsIgnoreCase("GET")) return true;
}
return false;
}
/* 獲取要訪問的文件名 */
String getfilename(String s) {
String f=s.substring(s.indexOf(' ')+1);
f=f.substring(0,f.indexOf(' '));
try {
if (f.charAt(0)=='/')
f=f.substring(1);
} catch (StringIndexOutOfBoundsException e) {
System.out.println("Exception:"+e);
}
if (f.equals("")) f="index.Html";
return f;
}
/*把指定文件發送給Web浏覽器 */
void sendfile(PrintStream outs,File file) {
try {
DataInputStream in=new DataInputStream(new FileInputStream(file));
int len=(int)file.length();
byte buf[]=new byte[len];
in.readFully(buf);
outs.write(buf,0,len);
outs.flush();
in.close();
} catch (Exception e) {
System.out.println("Error retrIEving file.");
System.exit(1);
}
}
}
程序中的ConnectionThread線程子類用來分析一個Web浏覽器提交的請求，並將應答信息傳回給Web浏覽器。其中，getrequest()方法用來檢測客戶的請求是否為“GET”；getfilename(s)方法是從客戶請求信息s中獲取要訪問的Html文件名；sendfile()方法把指定文件內容通過socket傳回給Web浏覽器。
對上述程序的getrequest()方法和相關部分作修改，也能對POST請求進行處理。
三、運行實例
為了測試上述程序的正確性，將編譯後的WebServer.class、ConnectionThread.class和下面的index.Html文件置於網絡的某台主機的同一目錄中（如：主機NT40SRV的C：JWEB目錄）。
程序2：index.Html文件
＜Html>
＜HEAD>
＜META HTTP-EQUIV="Content-Type" content="text/Html; charset=gb_2312-80">
＜TITLE>Java Web服務器＜/TITLE>
＜/HEAD>
＜BODY>
＜h3>這是用Java寫出的WEB服務器主頁＜/h3>
1998年8月28日
＜hr>
＜/BODY>
＜/Html>
首先在該主機上用Java命令運行WebServer.class:
C:jweb>Java webserver
然後在客戶機運行浏覽器軟件，在URL處輸入WebServer程序所屬的URL地址（如：
http://nt40srv:8080/index.Html ），就在浏覽器窗口顯示出指定的Html文檔。
注意，不能缺省端口號8080，如缺省，則運行該主機的正常WEB服務器。
說明，不具備網絡條件的可在安裝了Windows 95的單機上進行測試，方法是用localhost或127.0.0.1代替URL地址的域名部分，即URL地址為
http://localhost:8080/ 。
