Технологии программирования

Веб-сервер на java

Предисловие 1. Немного про TCP-IP

Как же нам из приложения отправить запрос на сервер, использую эти ваши интернеты?

На примере доставки подарочной плитки шоколадки:

Мы сначала нашу подарочку плитку должны упаковать
Потом на уровне доставочной службы перевести к вашему другу
А потом на уровне друга - распаковать и получить исходную шоколадку

Какие же есть протоколы? Об этом вам подробнее расскажут на Вычислительных системах и компьютерных сетях. Если вкратце - есть различные протоколы, которые определяют различные действия на различных этапов передачи данных между программами.

Так сложилось, что есть две модели, описывающие уровни протоколов. Одна из них теоретическая – модель OSI, а другая практическая – TCP/IP.

message - генерируется на уровне приложения (может быть http запрос)
TCP или UDP header - присоединяется на транспортном уровне (информация о портах и другая)
IP - заголовок - межсетевой уровень (адреса компьютеров)
by the way - message + TCP header + IP header = пакет данных
Ethernet header + Ethernet footer - канальный уровень

Таким образом работа протоколов на пути нашего сообщения идет следующим образом:

Предисловие 2. Немного про HTTP и REST API

Протокол HTTP:

Протокол прикладного уровня, верхнего в моделях OSI и TCP-IP
Основа - клиент-серверная архитектура программ. Клиент формирует запрос, сервер на него формирует ответ.
Манипулирует над ресурсом, на который указывает URI (URL и URN - частные случаи URI)

Запрос HTTP

Запрос HTTP состоит из следующих элементов:

Ответ HTTP

Методы HTTP

get (нет тела запроса)
post (идемпотентны)
put
delete

Коды ответов

Пример запроса

Java Servlets

Веб-контейнер - программа. В веб-контейнере развернут набор сервлетов.

После того как соединение установлено, веб-контейнер формирует 2 объекта: HttpServletReuest and HttpServletResponse.

Зависимости gradle:

    compileOnly 'jakarta.servlet:jakarta.servlet-api:5.0.0'

Пример сервлета:

import java.io.IOException;

import jakarta.servlet.ServletException;
import jakarta.servlet.annotation.WebServlet;
import jakarta.servlet.http.HttpServlet;
import jakarta.servlet.http.HttpServletRequest;
import jakarta.servlet.http.HttpServletResponse;

@WebServlet("/ping")
public class PingServlet extends HttpServlet {
    /**
     * @see HttpServlet#doGet(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response)
     */
    protected void doGet(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response) throws ServletException, IOException {
        String reply = "<h1>pong</h1>";
        response.getOutputStream().write( reply.getBytes("UTF-8") );
        response.setContentType("text/html; charset=UTF-8");
        response.setHeader("Access-Control-Allow-Origin", "*");
        response.setStatus( HttpServletResponse.SC_OK );
        
        // if response will have body
        //  response.getOutputStream().write( reply.getBytes("UTF-8") );
    }
}

Также можем заимплементить doPost, doPut, doDelete

Экземпляры сервлета создает веб-контейнер в рантайме. После этого сервлет в рантайме может обрабатывать запросы. Веб-контейнер плодит по отдельному потоку на каждый запрос, приходящий к нему, и сервлеты соответственно эти запросы обрабатывают.

Jetty Server

Теперь нам нужен контейнер для наших сервлетов. Наиболее распространенные веб-сервера на java - Tom Cat, Jetty и др. На этой лекции для избежания взрыва мозга посмотрим на Jetty, тк он кажется чуть проще.

Jetty — свободный контейнер сервлетов, написанный полностью на Java.

Конечно нам потребуются зависимости в gradle:

implementation 'org.eclipse.jetty:jetty-servlet:11.0.14'
implementation 'org.eclipse.jetty:jetty-server:11.0.14'

Создадим стартовый класс для нашего сервера:

public class JettyServer {
    private Server server;

    public void start() throws Exception {
        int port = 8080;
        Server server = new Server(8080);
        ServletContextHandler handler = new ServletContextHandler(server, "/");
        handler.addServlet(PingServlet.class, "/ping");

        try {
            server.start();
            System.out.println("Listening port : " + port );
        } catch (Exception e) {
            System.out.println("Error.");
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

REST API

host/insert-student - неверно host/put-all-5-marks

url host/student/5/marks?new-mark=5 method post

get host/student

Полезные ссылки

Очень классная статья про TCP и UDP

Про сервлеты

Еще про сервлеты

Простая веб-служба со встроенным Jetty

Jetty tutorial for begginers