有C# 来实现WEB服务器的应用分析


一、HTTP协议的作用原理
  
  WWW是以Internet作为传输媒介的一个应用系统,WWW网上最基本的传输单位是Web网页。WWW的工作基于客户机/服务器计算模型,由Web 浏览器(客户机)和Web服务器(服务器)构成,两者之间采用超文本传送协议(HTTP)进行通信。HTTP协议是基于TCP/IP协议之上的协议,是Web浏览器和Web服务器之间的应用层协议,是通用的、无状态的、面向对象的协议。HTTP协议的作用原理包括四个步骤:
  
  连接:Web浏览器与Web服务器建立连接,打开一个称为socket(套接字)的虚拟文件,此文件的建立标志着连接建立成功。
  
  请求:Web浏览器通过socket向Web服务器提交请求。HTTP的请求一般是GET或POST命令(POST用于FORM参数的传递)。GET命令的格式为:
  
  GET 路径/文件名 HTTP/1.0
  
  文件名指出所访问的文件,HTTP/1.0指出Web浏览器使用的HTTP版本。
  
  应答:Web浏览器提交请求后,通过HTTP协议传送给Web服务器。Web服务器接到后,进行事务处理,处理结果又通过HTTP传回给Web浏览器,从而在Web浏览器上显示出所请求的页面。
  
  例:假设客户机与www.mycomputer.com:8080/mydir/index.html建立了连接,就会发送GET命令:GET /mydir/index.html HTTP/1.0。主机名为www.mycomputer.com的Web服务器从它的文档空间中搜索子目录mydir的文件index.html。如果找到该文件,Web服务器把该文件内容传送给相应的Web浏览器。
  
  为了告知 Web浏览器传送内容的类型,Web服务器首先传送一些HTTP头信息,然后传送具体内容(即HTTP体信息),HTTP头信息和HTTP体信息之间用一个空行分开。
  
  常用的HTTP头信息有:
  
  ① HTTP 1.0 200 OK
  
  这是Web服务器应答的第一行,列出服务器正在运行的HTTP版本号和应答代码。代码“200 OK”表示请求完成。
  
  ② MIME_Version:1.0
  
  它指示MIME类型的版本。
  
  ③ content_type:类型
  
  这个头信息非常重要,它指示HTTP体信息的MIME类型。如:content_type:text/html指示传送的数据是HTML文档。
  
  ④ content_length:长度值
  
  它指示HTTP体信息的长度(字节)。
  
  关闭连接:当应答结束后,Web浏览器与Web服务器必须断开,以保证其它Web浏览器能够与Web服务器建立连接。
  
  二、C#实现Web服务器功能的程序设计
  
  根据上述HTTP协议的作用原理,实现GET请求的Web服务器程序的方法如下:
  
  创建TcpListener类对象,监听某端口(任意输入闲置端口 如:8080 )。
  
  等待、接受客户机连接到该端口,得到与客户机连接的socket;
  
  从与socket关联的输入流中读取一行客户机提交的请求信息,请求信息的格式为:GET 路径/文件名 HTTP/1.0
  
  从请求信息中获取请求类型。如果请求类型是GET,则从请求信息中获取所访问的HTML文件名。没有HTML文件名时,则以index.html作为文件名;
  
  如果HTML文件存在,则打开HTML文件,把HTTP头信息和HTML文件内容通过socket传回给Web浏览器,然后关闭文件。否则发送错误信息给Web浏览器;
  
  关闭与相应Web浏览器连接的socket字。
  
  实现的代码如下:
  //////////webserver.cs//////////////////
  
  namespace cnnbsun.webserver
  {
  using System;
  using System.IO;
  using System.Net;
  using System.Net.Sockets;
  using System.Text;
  using System.Threading ;
  
  class MyWebServer
  {
  
  private TcpListener myListener ;
  private int port = 8080 ; // 选者任何闲置端口
  
  //开始兼听端口
  //同时启动一个兼听进程
  public MyWebServer()
  {
  try
  {
  //开始兼听端口
  myListener = new TcpListener(port) ;
  myListener.Start();
  Console.WriteLine("Web Server Running... Press ^C to Stop...");
  //同时启动一个兼听进程 ''StartListen''
  Thread th = new Thread(new ThreadStart(StartListen));
  th.Start() ;
  
  }
  catch(Exception e)
  {
  Console.WriteLine("兼听端口时发生错误 :" +e.ToString());
  }
  }
  public void SendHeader(string sHttpVersion, string sMIMEHeader, int iTotBytes, string sStatusCode, ref Socket mySocket)
  {
  
  String sBuffer = "";
  
  if (sMIMEHeader.Length == 0 )
  {
  sMIMEHeader = "text/html"; // 默认 text/html
  }
  
  sBuffer = sBuffer + sHttpVersion + sStatusCode + "\r\n";
  sBuffer = sBuffer + "Server: cx1193719-b\r\n";
  sBuffer = sBuffer + "Content-Type: " + sMIMEHeader + "\r\n";
  sBuffer = sBuffer + "Accept-Ranges: bytes\r\n";
  sBuffer = sBuffer + "Content-Length: " + iTotBytes + "\r\n\r\n";
  
  Byte[] bSendData = Encoding.ASCII.GetBytes(sBuffer);
  
  SendToBrowser( bSendData, ref mySocket);
  
  Console.WriteLine("Total Bytes : " + iTotBytes.ToString());
  
  }
  
  public void SendToBrowser(String sData, ref Socket mySocket)
  {
  SendToBrowser (Encoding.ASCII.GetBytes(sData), ref mySocket);
  }
  
  public void SendToBrowser(Byte[] bSendData, ref Socket mySocket)
  {
  int numBytes = 0;
  
  try
  {
  if (mySocket.Connected)
  {
  if (( numBytes = mySocket.Send(bSendData, bSendData.Length,0)) == -1)
  Console.WriteLine("Socket Error cannot Send Packet");
  else
  {
  Console.WriteLine("No. of bytes send {0}" , numBytes);
  }
  }
  else
  Console.WriteLine("连接失败....");
  }
  catch (Exception e)
  {
  Console.WriteLine("发生错误 : {0} ", e );
  
  }
  }
  public static void Main()
  {
  MyWebServer MWS = new MyWebServer();
  }
  public void StartListen()
  {
  
  int iStartPos = 0;
  String sRequest;
  String sDirName;
  String sRequestedFile;
  String sErrorMessage;
  String sLocalDir;
  /////////////////////////////////////注意设定你自己的虚拟目录/////////////////////////////////////
  String sMyWebServerRoot = "E:\\MyWebServerRoot\\"; //设置你的虚拟目录
  //////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
  String sPhysicalFilePath = "";
  String sFormattedMessage = "";
  String sResponse = "";
  
  while(true)
  {
  //接受新连接
  Socket mySocket = myListener.AcceptSocket() ;
  
  Console.WriteLine ("Socket Type " +mySocket.SocketType );
  if(mySocket.Connected)
  {
  Console.WriteLine("\nClient Connected!!\n==================\nCLient IP {0}\n",mySocket.RemoteEndPoint) ;
  
  Byte[] bReceive = new Byte[1024] ;
  int i = mySocket.Receive(bReceive,bReceive.Length,0) ;
  
  //转换成字符串类型
  string sBuffer = Encoding.ASCII.GetString(bReceive);
  
  
  //只处理"get"请求类型
  if (sBuffer.Substring(0,3) != "GET" )
  {
  Console.WriteLine("只处理get请求类型..");
  mySocket.Close();
  return;
  }
  
  // 查找 "HTTP" 的位置
  iStartPos = sBuffer.IndexOf("HTTP",1);
  
  string sHttpVersion = sBuffer.Substring(iStartPos,8);
  
  // 得到请求类型和文件目录文件名
  sRequest = sBuffer.Substring(0,iStartPos - 1);
  
  sRequest.Replace("\\","/");
  
  //如果结尾不是文件名也不是以"/"结尾则加"/"
  if ((sRequest.IndexOf(".") <1) && (!sRequest.EndsWith("/")))
  {
  sRequest = sRequest + "/";
  }
  
  //得带请求文件名
  iStartPos = sRequest.LastIndexOf("/") + 1;
  sRequestedFile = sRequest.Substring(iStartPos);
  
  //得到请求文件目录
  sDirName = sRequest.Substring(sRequest.IndexOf("/"), sRequest.LastIndexOf("/")-3);
  
  //获取虚拟目录物理路径
  sLocalDir = sMyWebServerRoot;
  
  Console.WriteLine("请求文件目录 : " + sLocalDir);
  
  if (sLocalDir.Length == 0 )
  {
  sErrorMessage = "<H2>Error!! Requested Directory does not exists</H2><Br>";
  SendHeader(sHttpVersion, "", sErrorMessage.Length, " 404 Not Found", ref mySocket);
  SendToBrowser(sErrorMessage, ref mySocket);
  mySocket.Close();
  continue;
  }
  
  if (sRequestedFile.Length == 0 )
  {
  // 取得请求文件名
  sRequestedFile = "index.html";
  }
  
  /////////////////////////////////////////////////////////////////////
  // 取得请求文件类型(设定为text/html)
  /////////////////////////////////////////////////////////////////////
  
  String sMimeType = "text/html";
  
  sPhysicalFilePath = sLocalDir + sRequestedFile;
  Console.WriteLine("请求文件: " + sPhysicalFilePath);
  
  if (File.Exists(sPhysicalFilePath) == false)
  {
  
  sErrorMessage = "<H2>404 Error! File Does Not Exists...</H2>";
  SendHeader(sHttpVersion, "", sErrorMessage.Length, " 404 Not Found", ref mySocket);
  SendToBrowser( sErrorMessage, ref mySocket);
  
  Console.WriteLine(sFormattedMessage);
  }
  
  else
  {
  int iTotBytes=0;
  
  sResponse ="";
  
  FileStream fs = new FileStream(sPhysicalFilePath, FileMode.Open, FileAccess.Read, FileShare.Read);
  
  BinaryReader reader = new BinaryReader(fs);
  byte[] bytes = new byte[fs.Length];
  int read;
  while((read = reader.Read(bytes, 0, bytes.Length)) != 0)
  {
  sResponse = sResponse + Encoding.ASCII.GetString(bytes,0,read);
  
  iTotBytes = iTotBytes + read;
  
  }
  reader.Close();
  fs.Close();
  
  SendHeader(sHttpVersion, sMimeType, iTotBytes, " 200 OK", ref mySocket);
  SendToBrowser(bytes, ref mySocket);
  //mySocket.Send(bytes, bytes.Length,0);
  
  }
  mySocket.Close();
  }
  }
  }
  
  }
  
  } 本文作者:



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