手写 WEB 服务器和 HTTP 协议

发布时间：2023-06-12 14:29:15 所属栏目：教程来源：

导读：本节我们将借助 Socket 实现服务的端口监听并根据 Http 协议的请求和响应结构，实现一个简单的 Web 服务器，加深体验 Web 服务和 Http 协议的原理。

1. Http服务基本要素

1.1 监听连接
浏览器每发起一次请求都

本节我们将借助 Socket 实现服务的端口监听并根据 Http 协议的请求和响应结构，实现一个简单的 Web 服务器，加深体验 Web 服务和 Http 协议的原理。

1. Http服务基本要素

1.1 监听连接
浏览器每发起一次请求都需要跟服务端建立连接，服务端要时刻监听有没有客户端连接。传输层协议有 TCP/UDP 两种，实现起来并没有强制说用哪一种，下面是官方文档对 Http 连接的说明：

HTTP communication usually takes place over TCP/IP connections. The default port is TCP 80 .

文档中指明了连接通常用的是 TCP， TCP 不用考虑数据包乱序，丢失这些问题，实现起来更简单，高效。在代码层我们可以用 Socket 来实现我们的 TCP 传输服务。

1.2 接收数据
Socket 监听连接，在没有连接到来之前一直是阻塞在 serverSocket.accept(); 有请求过来就可以运行到下面的代码，然后可以根据我们的输入流读取信息，根据 Http 协议拆开获取我们要的请求数据。

1.3 返回数据
根据业务处理完获得返回实体数据，然后遵从 Http 协议格式构造返回的消息报文。浏览器获得到的数据也会根据 Http 协议进行渲染。

2. Http报文格式
Http 协议请求报文的本质就是一堆字符串，只是这堆字符是有格式的，发送方跟接收方都需要按照这个格式来拼接和拆解内容。我们要实现一个 Web 服务，了解这个是最基本的要素。

以下截图的报文是通过 tcpflow（一款功能强大的、基于命令行的免费开源工具）在 Linux 系统抓包获取的。

sudo tcpflow -c port 8080
2.1 Request
http-request

request

2.2 Response
一般情况下，服务器收到客户端的请求后，就会有一个 Http 的响应消息，Http 响应也由 4 部分组成，分别是：状态行、响应头、空行和响应实体。

response

3. 实现
3.1 效果
demo

Web 服务端监听 8090 端口；
本地浏览器访问 8090 页面显示 hello tomcat。

3.2 代码
package com.imooc.mytomcat.tomcat;
import java.io.IOException;
import java.io.OutputStream;
import java.net.ServerSocket;
import java.net.Socket;
/**
* Mytomcat
*
* @author zhourj
* description
*/
public class Mytomcat {
public static void main(String[] args) {
Mytomcat server = new Mytomcat();
server.start();
}
private void start(){
try {
//开启一个 Socket 服务端，并监听 8090 端口
ServerSocket serverSocket = new ServerSocket();
do {
//阻塞，直到有客户端连接上，才会执行后面的逻辑
Socket socket = serverSocket.accept();
//处理数据
hander(socket);
} while (true);
} catch (IOException e) {
e.printstacktrace();
}
}
/**
* http response
* 第一行协议返回状态
* 第二行媒体类型 josn/html
* 第三行空
* 内容
* @param socket
*/
private void hander(Socket socket) throws IOException {
//拼接返回的 request 报文
StringBuilder responseBuilder = new StringBuilder();
responseBuilder
       //返回 200 状态码，表示请求成功
       .append("HTTP/1.1 200 \r\n")
       //告诉请求的客户端，返回的内容是 text/html 格式的
.append("Content-Type: text/html\r\n")
//首部字段和消息实体中间的空行
.append("\r\n")
//内容部分
.append("hello tomcat");
       //获取客户端通道的输出流
OutputStream outputStream = socket.getoutputStream();
//往输出流通道写消息
outputStream.write(responseBuilder.toString().getBytes());
//流是有缓存机制的，写消息的时候不一定立马发出去，刷一下才能保证数据发送出去
outputStream.flush();
//关闭输出流通道
outputStream.close();
}
}
上面的代码初学者可以自己模仿着写一个，相信对 Http 会有很深刻的体验。代码中主要是监听连接，客户端连接后，根据 Http 协议进行字符串的拼接返回给客户端，客户端浏览器接收到是标准的 Http 格式就会进行渲染。

（编辑：汽车网）

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