隨筆---HUST計網實驗：socket編程

博主大三在讀，第一次寫隨筆，水平有限，就當記錄一下學習的程序，順便面試前復習專案的時候看看，

實驗要求：

撰寫一個 Web 服務器軟體，要求如下:

基本要求：

1.可配置 Web 服務器的監聽地址、監聽埠和主目錄（不得寫在代碼里面，不能每配置一次都要重編譯代碼）；

2.能夠單執行緒處理一個請求，當一個客戶（瀏覽器,如輸入

“URL：http:// 202.103.2.3/index.html”）連接時創建一個連接套接字；

3.從連接套接字接收 http 請求報文，并根據請求報文的確定用戶請求的網頁檔案；

4.從服務器的檔案系統獲得請求的檔案，創建一個由請求的檔案組成的 http 回應報文，；

5.經 TCP 連接向請求的瀏覽器發送回應，瀏覽器可以正確顯示網頁的內容；

高級要求：

1.能夠傳輸包含多媒體（如圖片）的網頁給客戶端，并能在客戶端正確顯示；

2.在服務器端的螢屏上輸出請求的來源（IP 地址、埠號和 HTTP 請求命令列）；

3.在服務器端的螢屏上能夠輸出對每一個請求處理的結果；

4.對于無法成功定位檔案的請求，根據錯誤原因，作相應錯誤提示，并具備一定的例外情況處理能力，

Socket套接字介紹：

Socket 是一個抽象概念，代表了通信雙方的端點（Endpoint），通信雙方通過 Socket 發送或接收資料，為了將應用程式和底層的網路通信協議屏蔽開來，采用套接字（Socket）這樣一個抽象概念來作為應用程式和底層網路之間的應用程式編程介面（API），因為網路應用程式是行程之間的通信，為了唯一的標識通信對等方的通信行程，套接字必須包含 2 種資訊：(1) 通信對等方的網路地址，(2) 通信對等方的行程號，通常叫埠號，

構造方法（常用）：ServerSocket(int port, int backlog, InetAddress bindAddr) throws IOException，引數port指定服務器要系結的埠（服務器要監聽的埠），引數backlog指定客戶連接請求佇列的長度，引數bindAddr指定服務器要系結的IP地址，

java中的Socket類主要包括兩個：服務器端ServerSocket和客戶端Socket，

系統實作：

實驗要求可配置web服務器的監聽地址、埠，且不能寫在檔案里面，因此可以創建一個新的組態檔config.data，內容分兩行，包含埠和ip的配置資訊，用/結束，

內容如下：

點擊查看代碼

port:5050/
inetaddr:10.21.207.240/

主類MultiThreadsServer：

public class MultiThreadsServer {
    // Main method
    public static void main(String[] args) {
        int Port_File = 0;//服務器要系結的埠
        int state = 0;
        try {
            //讀取組態檔內容
            BufferedReader ConfigReader = new BufferedReader(new FileReader("D:\\新建qq檔案保存位置\\netlab1\\netlab1\\src\\config.data"));
            String temp_str = "",addr="";//addr:要系結的ip地址
            while ((temp_str = ConfigReader.readLine()) != null) {
                if (temp_str.contains("port:")) {
                    temp_str = temp_str.substring(temp_str.indexOf("port:") + 5, temp_str.indexOf("/")); //每一行以"/"結尾
                    Port_File = Integer.parseInt(temp_str);
                    state++;
                }
                if (temp_str.contains("inetaddr:")) {
                    temp_str = temp_str.substring(temp_str.indexOf("inetaddr:") + 9, temp_str.indexOf("/"));
                    addr=temp_str;
                    state++;
                }
                if (state == 2)
                    break;  //讀取完port和inetaddr就停止,防止檔案內容不符合要求
            }
            // 創建一個server socket
            ServerSocket serverSocket = new ServerSocket(Port_File, 10, InetAddress.getByName(addr));
            System.out.println("server is listening port:" + serverSocket.getLocalPort());
            // 給執行緒編號
            int i = 0;
            //用accept()方法監聽客戶端鏈接
            while (true) {
                Socket connectToClient = serverSocket.accept();
                // 在控制臺上輸出連接號
                System.out.println("Starting thread " + i);
                // 為連接創建一個新的執行緒
                ThreadHandler thread = new ThreadHandler(connectToClient);
                // 執行緒執行
                thread.start();
                i++;
            }
        } catch (IOException ex) {
            System.err.println(ex);
        }
    }
}

執行緒類ThreadHandler：

class ThreadHandler extends Thread {
    private Socket connectToClient; // 客戶端
    public ThreadHandler(Socket socket) {
        connectToClient = socket;
    }
    //實作run()方法
    public void run() {
        try {
            System.out.println("build a link with client:" + connectToClient.getPort());
            while (true) {
                //從socket建立輸入流
                InputStream socketInputStream = connectToClient.getInputStream();
                // 等待HTTP請求
                try {
                    Thread.sleep(200);
                } catch (InterruptedException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
                //位元組陣列buffer作為資料緩沖來讀取inputstream里面的資料
                byte[] buffer = new byte[socketInputStream.available()];//如果網路被阻塞buffer大小為0，未被阻塞則正常接收到
                socketInputStream.read(buffer);
                String request = new String(buffer);
                //如果網路被阻塞，request長度為0，跳過
                if (request.length() != 0) {
                    //輸出請求
                    System.out.println(request);
                    String firstLineOfRequest = request.substring(0, request.indexOf("\r\n"));
                    String[] firstLineParts = firstLineOfRequest.split(" ");
                    String uri = firstLineParts[1];//獲取uri
                    String filename1 = uri.replace("/","");
                    String filename2 = "D:\\新建qq檔案保存位置\\netlab1\\netlab1\\src\\"+filename1;//獲取請求的檔案名
                    File file1 = new File(filename2);
                    //檔案不存在的時候，把uri設定為/，實驗要求不輸入檔案名時無法定位的檔案中，實際開發一般自動定位到index.html
                    if(!file1.exists()) uri = "/";
                    // 定義預設狀態
                    if (uri.equals("/")) {
                        uri = "/error.html";    //把預設狀態和無法定位狀態放到一起去，少寫一個預設檔案
                        firstLineParts[1] = "/error.html";
                        System.out.println("查找檔案可能不存在");
                    }
                    String contentType; //檔案型別
                    if (uri.contains(".html") || uri.contains(".htm")) {
                        contentType = "text/html";
                    } else {
                        if (uri.contains(".jpg") || uri.contains(".jpeg")) {
                            contentType = "image/jpeg";
                        } else {
                            contentType = "text/plain";
                        }
                    }
                    // 報文長度
                    long file_size = RequestLength("D:\\新建qq檔案保存位置\\netlab1\\netlab1\\src\\" + uri); //*
                    // response result
                    String responseFirstLine = "HTTP/1.1 200 OK\r\n";
                    String responseHeader = "Content-Type:" + contentType + "\r\n";
                    String responseLength = "Content-Length:" + file_size + "\r\n\r\n";
                    InputStream inputStream = new FileInputStream("D:\\新建qq檔案保存位置\\netlab1\\netlab1\\src\\" + uri); //*
                    OutputStream outputStream = connectToClient.getOutputStream(); //通過客戶端獲取outputStream
                    //輸出請求處理結果
                    outputStream.write(responseFirstLine.getBytes());
                    outputStream.write(responseHeader.getBytes());
                    outputStream.write(responseLength.getBytes());
                    System.out.println("Content-length=" + file_size);
                    System.out.println("uri"+uri);
                    int len = 0;
                    byte[] bytes = new byte[1024];
                    while ((len = inputStream.read(bytes)) != -1) {
                        outputStream.write(bytes, 0, len);
                    }
                    // 等待客戶接受HTTP回應結果
                    try {
                        Thread.sleep(2000);
                    } catch (InterruptedException e) {
                        e.printStackTrace();
                    }
                }
                // connectToClient.close();
            }
        } catch (IOException ex) {
            System.err.println(ex);
        }
    }
    public static long RequestLength(String filename) {
        File file = new File(filename);
        if (!file.exists() || !file.isFile()) {
            System.out.println("404!Not Found File!");
            return -1;
        } else
            return file.length();
    }
}