Construir un Servidor Web en Java

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Creación de nuestro propio servidor Web

Vamos a escribir un pequeño programa para demostrar las capacidades de
MultiThread de Java así como exponer de un modo sencillo otras características
como son la creación de aplicaciones cliente-servidor con sockets, la escritura
en Streams y el control de excepciones, etc …

Esqueleto básico

Primero vamos a escribir el esqueleto de nuestro programa para no tener que
ir repitiendo grandes trozo de código. Este esqueleto podeis observar que esta
vacio y no es muy funcional, aunque ya lo iremos rellenando a medida que haga
falta.

Lo más importante es el concepto que vamos a tener una función que se llama
arranca, dentro de una clase que se habrá encargado de leer los parámetros que
le hayan pasado desde la línea de comandos y que disponemos de un método para
centralizar los logs…. lo demás ya veremos

 

public class servidorWeb
{
	int puerto = 90;

	final int ERROR = 0;
	final int WARNING = 1;
	final int DEBUG = 2;

        void depura(String mensaje) // los mensajes por defecto serán en modo depuracion
	{
		depura(mensaje,DEBUG);
	} 

	// funcion para centralizar los mensajes de depuración
        	void depura(String mensaje, int gravedad)
        	{
        System.out.println("Mensaje: " + mensaje);
	} 

	// punto de entrada a nuestro programa
        public static void main(String [] array) 
	{
		servidorWeb instancia = new servidorWeb(array); 
		instancia.arranca();
	}

	// constructor que interpreta los parameros pasados
        servidorWeb(String[] param)
	{
		procesaParametros(); 
	}

	// parsearemos el fichero de entrada y estableceremos las variables de clase
        boolean procesaParametros()
	{
		return true; 
	}

        boolean arranca()
	{
		depura("Arrancamos nuestro servidor",DEBUG);
		return true;
	}

}

 

Bueno, lo primero que tenemos que hacer, es quedarnos a la espera en un
puerto, creando un Socket de servidor.

Cuando un navegador nos envie una pertición, la procesamos y mostramos por
pantalla

 

boolean arranca()
{
	depura("Arrancamos nuestro servidor",DEBUG);
	try
	{
		ServerSocket s = new ServerSocket(90);
		depura("Quedamos a la espera de conexion");
		Socket entrante = s.accept();
		depura("Procesamos conexion");
		BufferedReader in = new BufferedReader (new InputStreamReader(entrante.getInputStream()));
		String cadena = "";

		while (cadena != null)
		{
			cadena = in.readLine();
			if (cadena != null)
			{
				depura("--" + cadena);
			}
		}

		depura("Hemos terminado");

	}
	catch(Exception e)
	{
		depura("Error en servidor\n" + e.toString());
	}
		return true;
	}
}
	
      

Si desde un navegador, realizamos una petición a este estilo

En nuetro log veremos

Mensaje: Arrancamos nuestro servidor
Mensaje: Quedamos a la espera de conexion
Mensaje: Procesamos conexion
Mensaje: –GET / HTTP/1.0
Mensaje: –Accept: image/gif, image/x-xbitmap, image/jpeg, image/pjpeg,
application/vnd.ms-powerpoint, application/vnd.ms-excel, application/msword, */*
Mensaje: –Accept-Language: es
Mensaje: –User-Agent: Mozilla/4.0 (compatible; MSIE 6.0; Windows NT 5.0; .NET CLR 1.0.3705)
Mensaje: –Host: localhost:90
Mensaje: –Connection: Keep-Alive
Mensaje: —

Si dejamos tal cual este programa, nos puede ser muy útil en
ciertas circunstancias… por ejemplo, como hemos visto en el caso anterior,
para comprobar que manda nuestro navegador a un sitio Web (para depurar
problemas)

Por ejemplo …. quiero saber que información arrastra mi
navegador cuando se conecta a un phpNuke (gestor de presentación de contenidos
gratuito creado en php).

Ataco a mi máquina donde tengo phpNuke

Luego me conecto a mi misma máquina al puerto de mi programa

Mensaje: –GET / HTTP/1.0
Mensaje: –Accept: image/gif, image/x-xbitmap, image/jpeg, image/pjpeg,
application/vnd.ms-powerpoint, application/vnd.ms-excel, application/msword, */*
Mensaje: –Accept-Language: es
Mensaje: –User-Agent: Mozilla/4.0 (compatible; MSIE 6.0; Windows NT 5.0; .NET CLR 1.0.3705)
Mensaje: –Host: localhost:90
Mensaje: –Connection: Keep-Alive
Mensaje: –Cookie: ASPSESSIONIDCCTBSQBA=GBDFCHBDFKMNDPBBDFPJIMIO
Mensaje: —

Y sorpresa …. compruebo que me genera un cookie ……… para
mantener la sensación de sesión ……

(a algunos seguro que se les ha hecho los ojos chirivitas
……por el posible problema de seguridad cuando navegais de un Web a otro
….. ) seguro a partir de ahora … cuando esteis logados en un servidor …..
pinchareis al botón «cerrar sesión»  antes de navegar por otros
Webs …..

 

Dotar de funcionalidad nuestro servidor Web

No se si ya habeís tenido la percepción de que  nuestro
programa tiene algunas deficiencias:

  • Primero … que no vemos que nos pide el usuario y no se lo
    enviamos ……

  • Segundo …. nuestro programa solo sirve una petición y se
    apaga …..

  • Tercero …. como resolveríamos la situación (normal) de
    que más de un usuario nos realizase peticiones simultaneas …..

He aquí donde ya identificamos ciertas necesidades que vamos a
tratar de resolver.

Multiproceso

Vamos por cachos …. primero empezamos por los problemas más
graves…. vamos a hacer que nuestra aplicación sea multi-hilo (multi-thread)
de tal modo que vamos a crear una nueva clase … que derive de Thread y que sea
capaz de atender cada petición en paralelo que recibamos

Modificamos la clase principal:


boolean arranca()
{
	depura("Arrancamos nuestro servidor",DEBUG);

	try
	{
		ServerSocket s = new ServerSocket(90);
		depura("Quedamos a la espera de conexion");

		while(true)  // bucle infinito .... ya veremos como hacerlo de otro modo
		{
			Socket entrante = s.accept();
			peticionWeb pCliente = new peticionWeb(entrante);
			pCliente.start();
		}

	}
	catch(Exception e)
	{
		depura("Error en servidor\n" + e.toString());
	}

	return true;
}

      

Ahora la clase auxiliar

class peticionWeb extends Thread
{
	final int ERROR = 0;
	final int WARNING = 1;
	final int DEBUG = 2;

	void depura(String mensaje)
	{
		depura(mensaje,DEBUG);
	}

	void depura(String mensaje, int gravedad)
	{
		System.out.println(currentThread().toString() + " - " + mensaje);
	}

	private Socket scliente 	= null;		// representa la petición de nuestro cliente
   	private PrintWriter out 	= null;		// representa el buffer donde escribimos la respuesta

   	peticionWeb(Socket ps)
   	{
		scliente = ps;
		setPriority(NORM_PRIORITY - 1); // hacemos que la prioridad sea baja
   	}

	public void run() // emplementamos el metodo run
	{
		depura("Procesamos conexion");

		try
		{
			BufferedReader in = new BufferedReader 
				(new InputStreamReader(scliente.getInputStream()));
			
			String cadena = "";

			while (cadena != null || cadena !="")
			{
				cadena = in.readLine();
				if (cadena != null )
				{
					depura("--" + cadena);
				}
			}
		}
		catch(Exception e)
		{
			depura("Error en servidor\n" + e.toString());
		}

		depura("Hemos terminado");
	}

}

Si analizamos la respuesta de nuestro Web ante varias
peticiones:

——————–Configuration: C:\java\jakarta-tomcat-4.1.12\common\lib
roberto——————–
Mensaje: Arrancamos nuestro servidor
Mensaje: Quedamos a la espera de conexion
Thread[Thread-1,4,main] – Procesamos conexion
Thread[Thread-1,4,main] – –GET / HTTP/1.0
Thread[Thread-1,4,main] – –Accept: image/gif, image/x-xbitmap, image/jpeg,
image/pjpeg, application/vnd.ms-powerpoint, application/vnd.ms-excel,
application/msword, */*
Thread[Thread-1,4,main] – –Accept-Language: es
Thread[Thread-1,4,main] – –User-Agent: Mozilla/4.0 (compatible; MSIE 6.0; Windows NT 5.0; .NET CLR 1.0.3705)
Thread[Thread-1,4,main] – –Host: localhost:90
Thread[Thread-1,4,main] – –Connection: Keep-Alive
Thread[Thread-1,4,main] – –Cookie: ASPSESSIONIDCCTBSQBA=GBDFCHBDFKMNDPBBDFPJIMIO
Thread[Thread-1,4,main] – —
Thread[Thread-1,4,main] – Error en servidor
java.net.SocketException: Connection reset
Thread[Thread-1,4,main] – Hemos terminado
Thread[Thread-2,4,main] – Procesamos conexion
Thread[Thread-2,4,main] – –GET /?a=1 HTTP/1.0
Thread[Thread-2,4,main] – –Accept: image/gif, image/x-xbitmap, image/jpeg,
image/pjpeg, application/vnd.ms-powerpoint, application/vnd.ms-excel,
application/msword, */*
Thread[Thread-2,4,main] – –Accept-Language: es
Thread[Thread-2,4,main] – –User-Agent: Mozilla/4.0 (compatible; MSIE 6.0; Windows NT 5.0; .NET CLR 1.0.3705)
Thread[Thread-2,4,main] – –Host: localhost:90
Thread[Thread-2,4,main] – –Connection: Keep-Alive
Thread[Thread-2,4,main] – –Cookie: ASPSESSIONIDCCTBSQBA=GBDFCHBDFKMNDPBBDFPJIMIO
Thread[Thread-2,4,main] – —
Thread[Thread-2,4,main] – Error en servidor
java.net.SocketException: Connection reset
Thread[Thread-2,4,main] – Hemos terminado
Thread[Thread-3,4,main] – Procesamos conexion
Thread[Thread-3,4,main] – –GET /?a=3 HTTP/1.0
Thread[Thread-3,4,main] – –Accept: image/gif, image/x-xbitmap, image/jpeg,
image/pjpeg, application/vnd.ms-powerpoint, application/vnd.ms-excel,
application/msword, */*
Thread[Thread-3,4,main] – –Accept-Language: es
Thread[Thread-3,4,main] – –User-Agent: Mozilla/4.0 (compatible; MSIE 6.0; Windows NT 5.0; .NET CLR 1.0.3705)
Thread[Thread-3,4,main] – –Host: localhost:90
Thread[Thread-3,4,main] – –Connection: Keep-Alive
Thread[Thread-3,4,main] – –Cookie: ASPSESSIONIDCCTBSQBA=GBDFCHBDFKMNDPBBDFPJIMIO
Thread[Thread-3,4,main] – —

Así, es posible que no tengamos la percepción de multi-hilo.
Vamos a poner un retardo en cada petición para ver como se intercalan en el log

Modificamos el programa:

while (cadena != null || cadena !="")
{
	cadena = in.readLine();
	if (cadena != null )
	{
		sleep(500);
		depura("--" + cadena);
	}
	}
}
      

Vemos el Log donde comprobamos la concurrencia ….. 

——————–Configuration: C:\java\jakarta-tomcat-4.1.12\common\lib
roberto——————–
Mensaje: Arrancamos nuestro servidor
Mensaje: Quedamos a la espera de conexion
Thread[Thread-1,4,main] – Procesamos conexion
Thread[Thread-1,4,main] – –GET /?a=1 HTTP/1.0
Thread[Thread-1,4,main] – –Accept: image/gif, image/x-xbitmap, image/jpeg,
image/pjpeg, application/vnd.ms-powerpoint, application/vnd.ms-excel,
application/msword, */*

Thread[Thread-1,4,main] – –Accept-Language: es
Thread[Thread-1,4,main] – –User-Agent: Mozilla/4.0 (compatible; MSIE 6.0; Windows NT 5.0; .NET CLR 1.0.3705)
Thread[Thread-2,4,main] – Procesamos conexion
Thread[Thread-1,4,main] – –Host: localhost:90
Thread[Thread-2,4,main] – –GET /?a=2 HTTP/1.0
Thread[Thread-1,4,main] – –Connection:
Keep-Alive

Thread[Thread-2,4,main] – –Accept: image/gif,
image/x-xbitmap, image/jpeg, image/pjpeg, application/vnd.ms-powerpoint,
application/vnd.ms-excel, application/msword, */*
Thread[Thread-1,4,main] – –Cookie:
ASPSESSIONIDCCTBSQBA=GBDFCHBDFKMNDPBBDFPJIMIO

Thread[Thread-2,4,main] – –Accept-Language: es
Thread[Thread-1,4,main] – —
Thread[Thread-1,4,main] – Error en servidor
java.net.SocketException: Connection reset
Thread[Thread-1,4,main] – Hemos terminado

Thread[Thread-2,4,main] – –User-Agent: Mozilla/4.0 (compatible; MSIE 6.0; Windows NT 5.0; .NET CLR 1.0.3705)
Thread[Thread-2,4,main] – –Host: localhost:90
Thread[Thread-2,4,main] – –Connection: Keep-Alive
Thread[Thread-2,4,main] – –Cookie: ASPSESSIONIDCCTBSQBA=GBDFCHBDFKMNDPBBDFPJIMIO
Thread[Thread-2,4,main] – —

Retornar una respuesta

Ahora vamos a incluir la funcionalidad para retornar la página que no
solicita el usuario.


public void run() // emplementamos el metodo run
{
	depura("Procesamos conexion");

	try
	{
		BufferedReader in = new BufferedReader 
			(new InputStreamReader(scliente.getInputStream()));
		out = new PrintWriter
			(new OutputStreamWriter(scliente.getOutputStream(),"8859_1"),true) ;


		String cadena = "";	// cadena donde almacenamos las lineas que leemos
		int i=0;	// lo usaremos para que cierto codigo solo se ejecute una vez

		do
		{
			cadena = in.readLine();

			if (cadena != null )
			{
				// sleep(500);
				depura("--" + cadena + "-");
			}


     		  if(i == 0) // la primera linea nos dice que fichero hay que descargar
		  {
		        i++;

		        StringTokenizer st = new StringTokenizer(cadena);

               		 if ((st.countTokens() >= 2) && st.nextToken().equals("GET"))
               		 {
               		 	retornaFichero(st.nextToken()) ;
               		 }
              		 else
             		 {
             		   	out.println("400 Petición Incorrecta") ;
                	}
		    }

		}
		while (cadena != null && cadena.length() != 0);

	}
	catch(Exception e)
	{
			depura("No encuentro el fichero " + mifichero.toString());
	      	out.println("HTTP/1.0 400 ok");
	      	out.close();
	}

	depura("Hemos terminado");
}

      

Y añadimos el nuevo método


void retornaFichero(String sfichero)
{
	depura("Recuperamos el fichero " + sfichero);

	// comprobamos si tiene una barra al principio
	if (sfichero.startsWith("/"))
	{
		sfichero = sfichero.substring(1) ;
	}

    // si acaba en /, le retornamos el index.htm de ese directorio
    // si la cadena esta vacia, no retorna el index.htm principal
    if (sfichero.endsWith("/") || sfichero.equals(""))
    {
    	sfichero = sfichero + "index.htm" ;
    }

    try
    {

	    // Ahora leemos el fichero y lo retornamos
	    File mifichero = new File(sfichero) ;

	    if (mifichero.exists())
	    {
  			out.println("HTTP/1.0 200 ok");
			out.println("Server: Roberto Server/1.0");
			out.println("Date: " + new Date());
			out.println("Content-Type: text/html");
			out.println("Content-Length: " + mifichero.length());
			out.println("\n");

			BufferedReader ficheroLocal = new BufferedReader
					(new FileReader(mifichero));


			String linea = "";

			do
			{
				linea = ficheroLocal.readLine();

				if (linea != null )
				{
					// sleep(500);
					out.println(linea);
				}
			}
			while (linea != null);

			depura("fin envio fichero");

			ficheroLocal.close();
			out.close();

		}  // fin de si el fiechero existe
		else
		{
			depura("No encuentro el fichero " + mifichero.toString());
		}
	}
	catch(Exception e)
	{
		depura("Error al retornar fichero");
	}
}
      

 

Puede descargarse el códigofuente aquí

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Autor ..

4 COMENTARIOS

  1. Hola, antes que nada, agradecer la aportacion de este ejemplo, es muy básica y ayuda a los que estamos empezando en estos temas de aplicaciones servidor…
    actualmente estoy programando un servidor que atiende una serie de peticiones, pero me pregunto porque, al igual que en el ejemplo, a veces fallan las conexiones con los clientes.
    Alquien podria ayudarme? Muchas gracias de antemano

  2. Hola, gracias por el tutorial. Tengo una duda que no se si estoy en el foro correcto, la duda es:

    tengo un programa básico (jsp – servlet), se ejecuta correctamente de forma local e incluso dentro de la misma red. Lo que necesito saber es si se puede configurar Tomcat o Glassfish u otra cosa para que pueda ejecutar mi aplicación desde internet en cualquier equipo ?

    Agraceceria mucho si me puede responder a mi correo soporteabraham@hotmail.com

    Gracias!

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