개발자

“자바 18 릴리스의 꽃” 심플 웹 서버 시작하기

Matthew Tyson | InfoWorld 2023.09.04
자바 18 릴리스(2022년 3월)에 포함된 가장 유용한 새 기능이 바로 '심플 웹 서버(Simple Web Server)'다. HTTP 파일 서버를 손쉽게 가동하고 구성할 수 있게 지원할뿐만 아니라, 단순한 사용 사례에서 기존 httpserver 패키지를 확장하는 API도 제공한다. 이 새로운 심플 웹 서버는 모든 자바 개발자가 익혀 둬야 할 유용한 툴이다. 어떤 기능인지 살펴보자.
 

명령줄의 심플 웹 서버

자바의 새로운 jwebserver 명령을 사용하면 기본적인 웹 서버를 간단히 실행할 수 있다. 파이썬에서 인기 있는 SimpleHTTPServer 툴과 비슷하다. 첫 번째 단계는 자바 18 또는 그 이상의 릴리스를 실행하는 것이다. java –version을 입력하면 현재 실행 중인 릴리스를 확인할 수 있다. SDKMan을 사용해 JDK 설치를 관리할 것을 권장한다. 여러 버전 사이를 오갈 때 특히 유용하다.

자바 심플 웹 서버로 할 수 있는 가장 기본적인 작업은 포트 8000에서 현재 디렉터리를 제공하는 것이다. <예시 1>의 명령을 입력하면 된다.

<예시 1> 인수 없는 웹 서버
$ jwebserver

Binding to loopback by default. For all interfaces use "-b 0.0.0.0" or "-b ::".
Serving /home/matthewcarltyson and subdirectories on 127.0.0.1 port 8000
URL http://127.0.0.1:8000/

이제 브라우저에서 localhost:8000을 방문하면 <그림 1>과 같은 파일 시스템 목록을 볼 수 있다.
 
<그림 1> 8080 포트에서 실행 중인 심플 웹 서버 인스턴스
 

명령줄 구성

명령줄에서 심플 웹 서버를 세부 조정하기 위해 몇 가지 일반적인 작업이 필요할 수 있다. 예를 들어 포트, 바인딩할 주소(수신 대기할 네트워크 인터페이스), 제공할 디렉터리를 변경할 수 있다. <예시 2>에서는 포트 8080, 모든 인터페이스, 그리고 /foo/bar 디렉터리에서 수신 대기하는 방법을 볼 수 있다.

<예시 2> 포트 8080, 모든 인터페이스, /foo/bar에서 수신 대기
$ jwebserver -b 0.0.0.0 -p 8081 -d /foo/bar

You can get a list of all the options with $ jwebserver -h.

여기서 볼 수 있듯이, jwebserver 명령줄 툴을 사용하면 가능한 가장 간단한 구문을 사용해 정적 파일을 제공할 수 있다. 다음 단계로 심플 웹 서버 API를 살펴보자.
 

심플 웹 서버 API 사용하기

심플 웹 서버 Javadoc은 API에 대해 배울 때 출발점으로 좋다. SimpleFileServer 클래스는 com.sun.net.httpserver 패키지에 있다. 이 패키지에는 웹 서버를 구축하기 위한 오래된, 더 저수준의 API도 포함돼 있다. httpserver 패키지는 더 간단한 요구사항에 맞게 이 기능을 확장한다. jwebserver CLI 툴은 SimpleFileServer를 사용해 기능을 수행하는데, 프로그래밍 방식으로도 사용할 수 있다.

SimpleFileServer 클래스는 GET과 HTTP/1.1만 처리하지만 이 클래스를 사용해 몇 가지 재미있는 일을 할 수 있다. 예를 들어 이 심플 웹 서버 소개 문서에는 구글 자바 인메모리 파일 시스템 프로젝트를 사용해 이 핸들러를 위해 파일 시스템을 모조하는 방법이 나와 있다. 여기서는 인메모리 파일 시스템 개념을 사용해 SimpleFileServer의 FileHandler를 수정해 실제로 메모리에서 가상 파일 시스템을 제공한다. 그런 다음 httpserver 패키지를 사용해 POST를 처리해 모조 파일 시스템에 모조 파일을 추가하는 과정을 살펴보자.
 

메모리의 가상 파일 시스템 제공

시작하려면 다음 명령을 사용해 메이븐(Maven) 프로젝트를 만든다.
 
$ mvn archetype:generate -DgroupId=.com.infoworld -DartifactId=jsws -DarchetypeArtifactId=maven-archetype-quickstart

이제 CD를 사용해 새 /jsws 디렉터리로 이동한다. pom.xml에서 컴파일러와 소스 버전을 18로 설정한다(이 설명 참조). 그 다음 <예시 3>과 같이 구글 jimfs를 종속 항목에 추가한다.

<예시 3> 구글 자바 인메모리 파일 시스템 종속 항목
<dependency>
 <groupId>com.google.jimfs</groupId>
 <artifactId>jimfs</artifactId>
 <version>1.3.0</version>
</dependency>

이제 src/main/java/App.java 파일을 수정해서 가짜 파일 시스템을 제공할 수 있다. <예시 4>에서 이를 위한 코드를 볼 수 있다.

<예시 4> SimpleFileServer를 사용한 인메모리 파일 시스템 제공
package com.infoworld;

import java.util.List;
import java.nio.charset.StandardCharsets;
import java.io.IOException;
import java.net.InetAddress;
import java.net.InetSocketAddress;
import java.nio.file.FileSystem;
import java.nio.file.Files;
import java.nio.file.Path;
import com.google.common.jimfs.Configuration;
import com.google.common.jimfs.Jimfs;
import com.sun.net.httpserver.SimpleFileServer;

import static com.sun.net.httpserver.SimpleFileServer.OutputLevel;

public class Mem {
 private static final InetSocketAddress ADDR =
  new InetSocketAddress("0.0.0.0", 8080);

 public static void main( String[] args ) throws Exception {
  Path root = createDirectoryHierarchy();
  var server = SimpleFileServer.createFileServer(ADDR, root, OutputLevel.VERBOSE);
  server.start();
 }

 private static Path createDirectoryHierarchy() throws IOException {
  FileSystem fs = Jimfs.newFileSystem(Configuration.unix());
  Path root = fs.getPath("/");

  Files.createDirectories(root.resolve("test/test2"));

  Path foo = fs.getPath("/foo");
  Files.createDirectory(foo);

  Path hello = foo.resolve("hello.txt");
  Files.write(hello, List.of("hello", "world"), StandardCharsets.UTF_8);

  return root;
 }
}
 
<예시 4>의 개념은 java.nio.file API를 구현하지만 가상 파일 시스템처럼 모든 작업을 메모리 내에서 하는 구글의 오픈소스 jimfs 라이브러리를 사용해 표준 로컬 파일 시스템 API를 시뮬레이션하는 것이다. 이 라이브러리를 사용해 자체 디렉터리 경로와 파일을 프로그래밍 방식으로 정의할 수 있다. 이렇게 해서 자체 가상 디렉터리 구조를 만들고 이를 SimpleFileServer에 파일 핸들러로 넘긴다. 다음과 같이 프로그래밍 방식으로 SimpleFileServer를 구성한다.
 
var server = SimpleFileServer.createFileServer(ADDR, root, OutputLevel.VERBOSE);

명령줄에서 본 것과 마찬가지로 바인딩할 인터넷 주소를 받는다. 이 경우에는 지정되지 않은 인터페이스와 포트 8080을 전달하고, 그 다음에 파일 시스템 루트가 온다. 이 예제에서는 createDirectoryHierarchy() 메서드로 생성한 Path 객체를 전달한다. createDirectoryHierarchy() 메서드는 FileSystem fs = Jimfs.newFileSystem(Configuration.unix());와 같이 jimfs를 사용해 Path 객체를 빌드한다. 그런 다음 Path에 파일 및 디렉터리를 채운다. 경로와 내용이 있는 파일을 만들기 위한 jimfs API는 어렵지 않다. 예를 들어 Path hello = foo.resolve("hello.txt");를 사용해 만들면 된다. 대부분의 객체를 일반적인 자바 NIO 경로처럼 사용할 수 있다.

이제 이 코드를 실행하고 localhost:8080을 방문하면 일반적인 파일 서버에서 하듯이 디렉터리 목록을 보고 탐색하고 파일 내용을 볼 수 있다.
 

가상 파일 만들기

이 개념을 한 단계 더 발전시켜서 새 파일을 업로드하는 기능을 추가해 보자. com.sun.net.httpserver 패키지를 사용해 인메모리 파일 시스템으로 새 파일을 업로드할 POST 요청을 수락할 수 있다. 이 코드는 <예시 5>에서 볼 수 있다.

<예시 5> 인메모리 파일 시스템에 새 파일 업로드하기
package com.infoworld;

import com.sun.net.httpserver.HttpServer;
import com.sun.net.httpserver.HttpHandler;
import com.sun.net.httpserver.HttpExchange;

import java.io.IOException;
import java.io.OutputStream;

import java.net.InetSocketAddress;
import java.util.List;
import java.nio.charset.StandardCharsets;
import java.nio.file.FileSystem;
import java.nio.file.Files;
import java.nio.file.Path;
import com.google.common.jimfs.Configuration;
import com.google.common.jimfs.Jimfs;
import com.sun.net.httpserver.SimpleFileServer;

import static com.sun.net.httpserver.SimpleFileServer.OutputLevel;

public class App {
 public static void main( String[] args ) throws Exception {
  // same config...
  server.start();

  // Create the HTTP server with the UploadHandler using the same 'root' path
  HttpServer httpServer = HttpServer.create(new InetSocketAddress("0.0.0.0", 8081), 0);
  httpServer.createContext("/upload", new UploadHandler(root));
  httpServer.start();
 }

 private static Path createDirectoryHierarchy() throws IOException {
  // same ...
 }

 // Handler to process POST requests and upload files
 static class UploadHandler implements HttpHandler {
  private final Path root;

  public UploadHandler(Path root) {
   this.root = root;
  }

  @Override
   public void handle(HttpExchange exchange) throws IOException {
   if ("POST".equalsIgnoreCase(exchange.getRequestMethod())) {
    String filename = exchange.getRequestHeaders().getFirst("filename");

    if (filename != null) {
     Path newFilePath = root.resolve(filename);
     try (OutputStream os = Files.newOutputStream(newFilePath)) {
      exchange.getRequestBody().transferTo(os);
     }
     String response = "File uploaded successfully: " + filename;
     exchange.sendResponseHeaders(200, response.getBytes(StandardCharsets.UTF_8).length);
     try (OutputStream os = exchange.getResponseBody()) {
      os.write(response.getBytes(StandardCharsets.UTF_8));
     }
    } else {
     exchange.sendResponseHeaders(400, -1); // Bad Request
    }
   } else {
    exchange.sendResponseHeaders(405, -1); // Method Not Allowed
   }
  }
 }
}

<예시 5>의 클래스는 HttpServer 인스턴스가 포트 8081에서 수신 대기한다는 점을 제외하면 대부분이 전과 동일하다. 이는 업로드된 데이터를 받아서 createDirectoryHierarchy에서 생성한 루트 경로에 이 데이터를 사용해 새 파일을 쓰는 맞춤형 uploadHandler를 사용해 구성된다. 테스트하려면 다음을 사용하여 전체 서버 클러스터를 실행한다.
 
$ mvn clean install exec:java -Dexec.mainClass="com.infoworld.Mem"

<예시 6>과 같이 CURL 요청을 사용해 서버에 새 파일을 푸시할 수 있다.

<예시 6> CURL POST로 파일 푸시
$ touch file.txt
$ curl -X POST -H "filename: file.txt" -d "@file.txt" http://localhost:8081/upload

File uploaded successfully: file.txt

localhost:8080/ 파일 목록을 다시 로드하면 새로운 file.txt가 나타난다. 이 파일을 클릭해서 내용을 볼 수 있다.
 

결론

심플 웹 서버는 자바 툴셋의 환영할 만한 추가 기능이다. CLI를 사용한 파일 호스팅을 매우 간단하게 할 수 있을 뿐만 아니라, 특히 하위 수준의 HttpServer API와 함께 사용될 때 API를 통한 여러 흥미로운 가능성도 제시한다.
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