第一章：实现基础 HTTP 服务器-MiniTomcat

在本章中，我们将从零开始编写一个简单的 HTTP 服务器。该服务器的核心功能是监听指定端口，接收客户端的 HTTP 请求，并返回相应的 HTTP 响应。我们将利用 Java 的 ServerSocket 类实现网络监听，并通过 InputStream 和 OutputStream 处理请求与响应数据。

1.1 创建基础 HTTP 服务器

我们的目标是构建一个能够监听客户端请求并返回简单响应的 HTTP 服务器。实现过程主要分为以下三个步骤：

  1. 创建 ServerSocket 监听端口：使用 ServerSocket 类创建服务器套接字，监听指定端口。
  2. 接受客户端连接并接收请求：通过 Socket 接受客户端连接，并从输入流中读取 HTTP 请求。
  3. 发送 HTTP 响应：构建标准的 HTTP 响应报文，并通过输出流发送给客户端。

1.2 实现代码

以下是 SimpleHttpServer 的完整实现代码：

import java.io.*;
import java.net.*;

public class SimpleHttpServer {
    private static final int PORT = 8080;

    public static void main(String[] args) {
        try (ServerSocket serverSocket = new ServerSocket(PORT)) {
            System.out.println("HTTP Server is running on port " + PORT);

            while (true) {
                // 接受客户端连接
                Socket clientSocket = serverSocket.accept();
                System.out.println("New connection from " + clientSocket.getInetAddress());

                // 获取输入流，读取客户端请求
                InputStream inputStream = clientSocket.getInputStream();
                BufferedReader reader = new BufferedReader(new InputStreamReader(inputStream));
                String requestLine = reader.readLine();
                if (requestLine != null) {
                    System.out.println("Request: " + requestLine);
                }

                // 构建一个简单的 HTTP 响应
                OutputStream outputStream = clientSocket.getOutputStream();
                PrintWriter writer = new PrintWriter(outputStream, true);
                writer.println("HTTP/1.1 200 OK");
                writer.println("Content-Type: text/html; charset=UTF-8");
                writer.println();  // 空行，表示响应头结束
                writer.println("<html>");
                writer.println("<head><title>Simple HTTP Server</title></head>");
                writer.println("<body><h1>Hello, World!</h1></body>");
                writer.println("</html>");

                // 关闭连接
                clientSocket.close();
            }

        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

1.3 代码解析

  1. 创建 ServerSocket 实例

    ServerSocket serverSocket = new ServerSocket(PORT);

    这行代码创建了一个监听指定端口（本例为 8080）的 ServerSocket 实例。ServerSocket 是 Java 提供的用于监听客户端连接的核心类。

  2. 接受客户端连接

    Socket clientSocket = serverSocket.accept();

    调用 accept() 方法后，服务器会阻塞并等待客户端连接。一旦连接建立，该方法返回一个 Socket 对象，代表与客户端的通信链路。

  3. 读取 HTTP 请求

    BufferedReader reader = new BufferedReader(new InputStreamReader(inputStream));
String requestLine = reader.readLine();

    通过输入流读取 HTTP 请求的第一行（请求行），例如 GET / HTTP/1.1。这是 HTTP 请求的基础信息，包含请求方法、资源路径和 HTTP 协议版本。

  4. 发送 HTTP 响应

    PrintWriter writer = new PrintWriter(outputStream, true);
writer.println("HTTP/1.1 200 OK");
writer.println("Content-Type: text/html; charset=UTF-8");
writer.println();
writer.println("<html>");
writer.println("<head><title>Simple HTTP Server</title></head>");
writer.println("<body><h1>Hello, World!</h1></body>");
writer.println("</html>");

    此处构建了一个简单的 HTTP 响应。首先发送状态行（如 HTTP/1.1 200 OK），紧接着发送响应头（如 Content-Type）。空行用于标识响应头结束，随后是响应体（一个显示 "Hello, World!" 的 HTML 页面）。

  5. 关闭连接

    clientSocket.close();

    每次请求处理完毕后，关闭与客户端的 Socket 连接，释放资源。

1.4 测试 HTTP 服务器

  1. 编译并运行 SimpleHttpServer 类。
  2. 在浏览器中访问 http://localhost:8080，页面应显示 "Hello, World!"。

  3. 也可使用 curl 命令在终端测试：

    curl http://localhost:8080

1.5 总结

通过本章，我们实现了一个最基础的 HTTP 服务器，能够监听客户端请求并返回静态 HTML 页面。虽然该服务器功能简单，但它构成了后续扩展功能（如静态文件支持、Servlet 容器等）的核心框架。

在下一章中，我们将开始深入解析 HTTP 请求，并实现对静态文件的支持。

参考资料