Web servers for java

Первое знакомство с протоколом HTTP через написание простейшего Web сервера на Java

Думаю что не будет преувеличением утверждать, что знание и понимание сути протокола HTTP необходимо любому, кто решил сколь-нибудь серьезно заняться любым из направлений современной Web разработки. Мой личный опыт говорит о том, что понимание это приходит не сразу. Стыдно сказать, что были времена, когда слова GET и POST были для меня сродни магическим заклинаниям, а о существовании PUT, PATCH и DELETE я даже не подозревал.

Несколько месяцев назад помимо собственно разработки я занялся также преподаванием, и возник вопрос о том, как проще и понятнее рассказать о сути протокола HTTP будущим Java разработчикам. После нескольких дней возни и ряда неудачных попыток сделать презентацию возникла идея, а почему бы не написать простейший HTTP сервер на Java, потому как ни что так хорошо не объясняет суть протокола, как его простейшая, но работающая реализация.

Как оказалось сделать это совсем не сложно. Ниже привожу код, которого будет достаточно для корректного взаимодействия с любым браузером! Все что нам понадобится это ServerSocket и немного стандартного ввода-вывода.

import java.io.BufferedReader; import java.io.IOException; import java.io.InputStreamReader; import java.io.PrintWriter; import java.net.ServerSocket; import java.net.Socket; import java.nio.charset.StandardCharsets; public class HttpServer < public static void main(String[] args) < try (ServerSocket serverSocket = new ServerSocket(8080)) < System.out.println("Server started!"); while (true) < // ожидаем подключения Socket socket = serverSocket.accept(); System.out.println("Client connected!"); // для подключившегося клиента открываем потоки // чтения и записи try (BufferedReader input = new BufferedReader(new InputStreamReader(socket.getInputStream(), StandardCharsets.UTF_8)); PrintWriter output = new PrintWriter(socket.getOutputStream())) < // ждем первой строки запроса while (!input.ready()) ; // считываем и печатаем все что было отправлено клиентом System.out.println(); while (input.ready()) < System.out.println(input.readLine()); >// отправляем ответ output.println("HTTP/1.1 200 OK"); output.println("Content-Type: text/html; charset=utf-8"); output.println(); output.println("
Привет всем!
"); output.flush(); // по окончанию выполнения блока try-with-resources потоки, // а вместе с ними и соединение будут закрыты System.out.println("Client disconnected!"); > > > catch (IOException ex) < ex.printStackTrace(); >> >

Пробуем запустить этот код. Стоит отметить, что порт, для которого создается ServerSocket должен быть свободным. Если указанный порт занят, то нужно или его освободить, или использовать другой свободный порт.

После запуска этого кода идем в окно браузера и набираем в адресной строке http://localhost:8080/ . Если все прошло удачно, то в окне браузера мы увидим текст «Привет всем», а в логе сервера текст, подобный приведенному ниже:

Server started! Client connected! GET / HTTP/1.1 Host: localhost:8080 Connection: keep-alive Cache-Control: max-age=0 Upgrade-Insecure-Requests: 1 User-Agent: Mozilla/5.0 (Macintosh; Intel Mac OS X 10_13_6) AppleWebKit/537.36 (KHTML, like Gecko) Chrome/72.0.3626.109 Safari/537.36 Accept: text/html,application/xhtml+xml,application/xml;q=0.9,image/webp,image/apng,*/*;q=0.8 Accept-Encoding: gzip, deflate, br Accept-Language: ru-RU,ru;q=0.9,en-US;q=0.8,en;q=0.7,he;q=0.6,de;q=0.5,cs;q=0.4 Cookie: _ga=GA1.1.1849608036.1549463927; portainer.pagination_containers=100; _gid=GA1.1.80775985.1550669456; If-Modified-Since: Sat, 05 Jan 2019 12:10:16 GMT Client disconnected!

Каждый раз, когда мы что-то вводим в адресную строку браузера и нажимаем Enter не происходит ничего иного, как отправка текста, начинающегося словом GET и заканчивающегося переводом строки. После слова GET через пробел следует путь к запрашиваемому документу на сервере. Попробуйте ввести в браузере http://localhost:8080/something и посмотреть, как изменится текст запроса в логе.

В строках запроса, начиная со второй находятся т.н. заголовки при помощи которых осуществляется передача серверу информации о настройках клиента. Каждая строка заголовка имеет формат [имя заголовка] : [значение]; [значение]; . [значение] .

После того, как текст запроса полностью прочитан сервером, мы отправляем ему простейший ответ, структура которого довольно проста и аналогична структуре запроса. В первой строке версия протокола HTTP и код 200 OK, который сообщит браузеру о том, что запрос был успешно обработан (всем куда лучше знаком код 404, не правда ли 😉 ). Далее следует всего один заголовок Content-Type в котором передается информация о формате передаваемого документа (text/html) и его кодировке (charset=utf-8). После заголовка следует перевод строки (обязательное требование протокола HTTP) и собственно текст, который будет отображен в браузере.

На этом все! Разумеется это далеко не все, что нужно знать о протоколе HTTP и принципах разработки Web серверов, но мне бы не хотелось усложнять данный пример, т.к. главная его задача — продемонстрировать, простейшую коммуникацию по протоколу HTTP. В одном из следующих своих материалов постараюсь развить тему изучения протокола HTTP через его реализацию.

UPD. Гораздо более продвинутый пример подобного сервера можно найти в книге How Tomcat Works: A Guide to Developing Your Own Java Servlet Container by Paul Deck, Budi Kurniawan, глава 1 — Simple Web Server.

Источник

Web servers for java

Архитектура современных приложений состоит из отдельных модулей, как показано на рисунке выше. Эти модули часто называют Frontend и Backend. Frontend – это модуль, который отвечает за юзер-интерфейс и логику, которые предоставляется приложением при использовании. Так, например когда мы заходим в соцсети через браузер, мы взаимодействуем именно с FrontEnd-модулем приложения. То, как отображаются наши посты в виде сторисов или карточек, сообщения и другие активности реализуются именно в FrontEnd-модуле. А все данные, которые мы видим, хранятся и обрабатываются в Backend или серверной части приложения. Эти модули обмениваются между собой посредством разных архитектурных стилей: REST, GRPC и форматов сообщений – JSON и XML.

В этой статье мы напишем примитивную серверную часть социальной сети с использованием Spring Boot, запустим свой сервер, рассмотрим разные типы HTTP запросов и их применение.

Необходимое требование к читателю: умение писать на Java и базовые знания Spring Framework. Данная статья познакомит вас со Spring Boot и даст базовые понятия данного фреймворка.

Инициализация проекта

Чтобы создать Spring Boot проект, перейдем на страницу https://start.spring.io/ и выберем необходимые зависимости: в нашем случае Spring Web. Чтобы запустить проект, необходима минимальная версия Java 17. Скачиваем проект и открываем в любом IDE (в моем случае – Intellij Idea)

Spring Web – зависимость, которая предоставляет контейнер сервлетов Apache Tomcat (является дефолтным веб-сервером). Проще говоря, сервлеты – это классы, которые обрабатывают все входящие запросы.

Открываем проект и запускаем.

Мы видим, что проект запустился и готов обрабатывать запросы на порту 8080 – Tomcat started on port(s): 8080 (http) .

Теперь создадим свой первый класс – GreetingController . Controller-классы ответственны за обработку входящих запросов и возвращают ответ.
Чтобы сделать наш класс Controller , достаточно прописать аннотацию @RestController . @RequestMapping указывает, по какому пути будет находиться определённый ресурс или выполняться логика.

Если отправить запрос по адресу http://localhost:8080/ , мы получим ошибку, т. к. по этому пути не определены логика обработки запроса и ресурсы.

🧩☕ Интересные задачи по Java для практики можно найти на нашем телеграм-канале «Библиотека задач по Java»

Request Params

При отправке запросов мы часто используем переменные в запросе, чтобы передавать дополнительную информацию или же делать запросы гибкими. Параметр в запросе передаётся в конце адреса ( =url ) сервера и указывается после вопросительного знака ( =? ).
Например, http://localhost:8080/greet?name=Alice . Параметр запроса является = name cо значением = Alice .

Чтобы обрабатывать переменную запроса, используется аннотация @RequestParam . Параметры запроса могут быть опциональными или же обязательными. @RequestParam(«name») означает следующее: взять ту переменную из запроса, название которого равно name .

Вдобавок, запрос может содержать несколько параметров.

Например, http://localhost:8080/greet/full?name=John&surname=Smith . Параметры выделяются знаком & . В этом запросе два параметра: name=John и surname=Smith .

Чтобы обработать каждый параметр запроса, нужно пометить каждую переменную @RequestParam .

Path Variable

PathVariable по применению похож на @Request Param . @PathVariable также является параметром запроса, но используются внутри адреса запроса. Например,

RequestParam – http://localhost:8080/greet/full?name=John&surname=Smith
PathVariable – http://localhost:8080/greet/John . В этом случае John является PathVariable.
В запросе можно указывать несколько PathVariable, как и в случае RequestParam

Запрос с двумя параметризованными PathVariable.

HTTP-методы

Когда мы говорим о запросах, мы также подразумеваем HTTP-метод, который используется при отправке этого запроса. Каждый запрос представляет собой некий HTTP-метод. Например, когда мы переходим в браузере по адресу http://localhost:8080/greet/John/Smith , наш браузер отправляет GET-запрос на сервер.

Большая часть информационных систем обмениваются данными посредством HTTP-методов. Основными HTTP-методами являются – POST , GET , PUT , DELETE . Эти четыре запроса также называют CRUD-запросами.

• POST-метод – используется при создании новых ресурсов или данных. Например, когда мы загружаем новые посты в соцсетях, чаще всего используется POST-запросы. POST-запрос может иметь тело запроса.
• GET-метод – используется при получении данных. Например, при открытии любого веб-приложения, отправляется именно GET-запрос для получения данных и отображения их на странице. GET-запрос не имеет тела запроса.
• PUT-метод – используется для обновления данных, а также может иметь тело запроса, как и POST.
• DELETE-метод – используется для удаления данных.

Реализация основных методов

Давайте создадим сущности и реализуем методы, чтобы наш сервер принимал все четыре запроса. Для этого создадим сущности User и Post , и будем проводить операции над ними.

Для простоты User имеет только два поля: username и список постов posts , а сущность Post имеет поле description и imageUrl .

GET-запрос: получение пользователей

PUT-запрос: обновление списка постов пользователя

DELETE-запрос: удаление пользователя по username

В этой статье мы рассмотрели архитектуру современных web-приложений, а также написали свою серверную часть приложения, получив поверхностные знания по Spring Boot , HTTP запросы и параметры запросов.

Материалы по теме

Источник