HTTP协议--MyWebServer

HTTP协议

HTTP协议是一种Web通信协议，通过特定的规则来实现服务器跟客户端的通信。HTTP协议有这样几个特点：

（1）面向无连接的，一次只能处理一个请求，HTTP1.0服务器解析完客户端请求并作出应答后，会关闭连接；对于HTTP1.1应答后会等待一个非常短的时间，如果这段时间没有新请求，就会关闭连接。

（2）HTTP协议是无状态的，即对处理过的事务没有记忆能力，它认为每一次请求都是陌生的独立的，为了解决这个问题，Web服务程序引进了cookie机制来维持请求状态。

（3）HTTP协议允许传输任意类型的数据，对于正在传输的数据类型用Content-Type标记。

URL

url需要提供几种信息，一是采用的协议，二是连接的套接字，三是请求文件的路径，后面还可以跟上请求参数

在浏览器中输入www.csdn.net,浏览器会自动帮我们转化为http://www.csdn.net/。

采用的协议，这里已HTTP为例；连接套接字包括ip地址跟端口号，端口号一般都是默认的，不需要我们输入，ip地址我们一般输入域名，然后通过域名服务器解析；请求的路径，一般web程序会提供一个默认路径，如果不输，就是默认的；路径后面还可以跟上GET请求的参数，在请求路径后加上"？"参数之间用“&”连接。一般来说简单的无安全要求的数据，我们直接通过GET方法传递给服务器，而大量的隐私的数据我们通过Post方法传递给服务器。

HTTP请求报文

请求报文分为三个部分，请求行、请求头、请求体，格式都是固定的。如图1.1所示：

请求的方法如下：

（1）GET   请求获取url标识的资源

（2）POST  请求获取url标识的资源并像浏览器传递数据

（3）HEAD  请求服务器对url的响应报头

（4）PUT  请求服务器存储资源，并以url作为其标识

（5）DELETE 请求服务器删除url标识的资源

（6）TRACE  请求服务器返回发送过去的请求，主要用于诊断和测试

HTTP响应报文

响应报文也分为三个部分，响应行、响应头、响应体，如图1.2所示：

响应行包含了协议版本，状态码，和状态码的描述。

状态码是一个百位数，100段表示请求已接受，继续处理；200段表示请求成功；300段表示请求需要做进一步处理，比如说跳转；400段表示请求错误，并且是客户端的原因；500段表示服务器的原因导致了请求错误。

常见的响应码如下：

200 : OK

302 : Found 重定向

400 : Bad Request 错误请求，发出错误的不符合Http协议的请求

401 : Unauthorized  请求未经授权，这个状态代码必须和WWW-Authenticate报头域一起使用

403 : Forbidden 禁止

404 : Not Found 未找到

500 : Internal Server Error 服务器内部错误

503 : Service Unavailable  一般是访问人数过多

常用的类型名：

Server 提供web服务器版本信息；Content-Type 响应的内容的类型 ；Content-Length 响应体的字节长度  ；Connetion 连接的方式信息 ；Accept-Ranges 接收数据的方式，通常是字节数组。

 

MyWebServer

复习，模拟一个自己的简单服务器程序，步骤如下：

1、接收浏览器发送的请求（socket）
2、分析请求报文（http），请求的路径
3、生成响应报文，响应体
4、发送响应内容

//用的winform，首先搭建一个窗体，点击开始后开始监听。

 

namespace MyWebServer
{
    public partial class Form1 : Form
    {
        public Form1()
        {
            InitializeComponent();
            Control.CheckForIllegalCrossThreadCalls = false;
        }
        void ShowMsg(string str)
        {
            txtLog.AppendText(str+"\r\n");
        }
        private void btnStart_Click(object sender, EventArgs e)
        {
            //点击开始运行，创建一个socket对象并进行监听
            IPAddress ip;int p;
            if (!IPAddress.TryParse(txtIp.Text, out ip))
            {
                MessageBox.Show("请输入一个正确的ip地址");
                return;
            }
            if(!int.TryParse(txtPort.Text,out p))
            {
                MessageBox.Show("请输入一个正确的端口号");
                return ;
            }
            IPEndPoint point = new IPEndPoint(ip, p);
            Socket socket = new Socket(AddressFamily.InterNetwork, SocketType.Stream, ProtocolType.Tcp);
            try
            {
                socket.Bind(point);//绑定地址
                socket.Listen(10);//开始监听
                ShowMsg("开始运行。。。");
                //创建一个后台线程接受客户端的连接
                Thread th = new Thread(Listen);
                th.IsBackground = true;
                th.Start(socket);
            }
            catch (Exception ex)
            {
                MessageBox.Show(ex.Message);
            }
        }
        private void Listen(object o)
        {
            Socket socket = o as Socket;
            while (true)
            {
                Socket connSocket = socket.Accept();//通信用的socket
                ShowMsg(connSocket.RemoteEndPoint + "连接成功");
                //创建一个DataConnection类专门接收请求和发送响应
                DataConnection dc = new DataConnection(connSocket, ShowMsg);

            }
        }
    }
}

其中接收和发送请求交给DataConnection

 

 

namespace MyWebServer
{
    delegate void DelHandler(string str);//用于传递方法ShowMsg
    class DataConnection
    {
        Socket connsocket; DelHandler del; string request;
        public DataConnection(Socket socket,DelHandler del)
        {
            connsocket=socket;
            this.del = del;
            request = RecRequest();
            del(request);//通过委托调用窗体的ShowMsg方法，显示请求报文
            //分析请求报文，放在Request类中进行
            Request req = new Request(request);
            staticPage(req.Url);
        }
        //处理静态页面，根据请求的路径来判断
        void staticPage(string url)
        {
            string extension = Path.GetExtension(url).TrimStart('.');//获取后缀名
            switch (extension)
            {
                case "html":
                case "htm":
                case "css":
                case "js":
                case "jpg":
                case "png":
                case "gif":
                    //处理静态页面,生产响应有Response类负责
                    ProcessStaticPage(url);
                    break;
                case"she":
                    //处理动态页面

                    break;
                default:
                    break;
            }
        }
        //处理静态页面
        void ProcessStaticPage(string url)
        {
            //求出绝对路径
            string path = AppDomain.CurrentDomain.BaseDirectory + url;
            //判断文件是否存在
            if (File.Exists(path))
            {
                using (FileStream fs=new FileStream(path,FileMode.Open))
                {
                    //读取文件
                    byte[]buffer=new byte[fs.Length];
                    fs.Read(buffer, 0, buffer.Length);
                    //生成响应头，交给Response类
                    Response response = new Response(200, buffer.Length, url);
                    connsocket.Send(response.GetResponseHeads());
                    connsocket.Send(buffer);

                    connsocket.Close();
                    del("关闭了连接");
                }
            }
            else
            {
                //文件不存在，404页面
                            }
        }
        void ProcessDTPage(string url)
        {
            string fileName = Path.GetFileNameWithoutExtension(url);//一般把文件名定义成类名
            //获取当前方法所在的命名空间
            string nameSpace = System.Reflection.MethodBase.GetCurrentMethod().DeclaringType.Namespace;
            //类的全名称
            string fullName = nameSpace + "." + fileName;
            IHttpHandler handler = System.Reflection.Assembly.GetExecutingAssembly().CreateInstance(fullName, true) as IHttpHandler;
            if (handler != null)
            {
                //响应体
                byte[] buffer = handler.ProcessRequest();
                //响应头
                Response res = new Response(200, buffer.Length, url);

                //发送
                connsocket.Send(res.GetResponseHeads());
                connsocket.Send(buffer);
                connsocket.Close();
                del("关闭连接");
            }
        }
        //接收请求报文
        string RecRequest()
        {
            byte[] buffer = new byte[1024 * 1024];
            int num=connsocket.Receive(buffer);
            return Encoding.UTF8.GetString(buffer,0,num);

        }

    }
}

分割请求信息得到路径和准备响应头都交给对应的类做了：

 

 

class Request
{
    string request; public string Url;
    public Request(string request)
    {

        try
        {
            string[] strs = request.Split(new string[] { "\r\n" }, StringSplitOptions.RemoveEmptyEntries);
            string first = strs[0];
            string[] requstHeads = first.Split( ' ');
            Url = requstHeads[1];//请求行中的路径
        }
        catch (Exception ex)
        {
            Url = "";
        }
    }
}

class Response
{
    Dictionary<int, string> dic = new Dictionary<int, string>();//存状态码根描述
    int stateCode = 200;
    int contentLength;
    string contentType;
    public Response(int stateCode,int contentLength,string url)
    {
        Fill();
        this.stateCode = stateCode;
        this.contentLength = contentLength;
        GetContentType(url);
    }
    //生成响应头
    public byte[] GetResponseHeads()
    {
        StringBuilder sb = new StringBuilder();
        sb.AppendLine("HTTP/1.1 "+stateCode+" "+dic[stateCode]);
        sb.AppendLine("Content-Length: " + contentLength);
        sb.AppendLine("Content-Type: "+ contentType +";charset=utf-8\r\n");
        return Encoding.UTF8.GetBytes(sb.ToString());
    }
    //根据后缀给contenttype赋值
    void GetContentType(string url)
    {
        //.htm
        string ext = Path.GetExtension(url);
        switch (ext)
        {
            case ".htm":
            case ".html":
                contentType = "text/html";
                break;
            case ".css":
                contentType = "text/css";
                break;
            case ".js":
                contentType = "text/javascript";
                break;
            case ".jpg":
                contentType = "image/jpeg";
                break;
            default:
                contentType = "text/html";
                break;
        }
    }
    void Fill()
    {
        dic.Add(200, "OK");
        dic.Add(400, "Not Found");
    }
}