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下载源代码

 

介绍

我们将学习如何写一个简单的web服务器，用于响应知名的HTTP请求（GET和POST)，用C#发送响应。然后，我们从网络访问这台服务器，这次我们会说“Hello world!”

 

背景

HTTP协议

HTTP是服务器和客户机之间的通信协议。它使用TCP/IP协议来发送/接收请求/响应。

 

有几个HTTP方法，我们将实现两个：GET和POST。

 

GET

 

当我们将一个地址输入到我们的Web浏览器的地址栏中，按下回车键时，会发生什么情况？（虽然我们使

 

用TCP/IP，但我们不指定端口号，因为HTTP默认使用80端口，我们并不需要指定80）

 

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GET / HTTP/1.1\r\n
Host: okbase.net\r\n
User-Agent: Mozilla/5.0 (Windows NT 6.1; rv:14.0) Gecko/20100101 Firefox/14.0.1\r\n
Accept: text/html,application/xhtml+xml,application/xml;q=0.9,*/*;q=0.8\r\n
Accept-Language: tr-tr,tr;q=0.8,en-us;q=0.5,en;q=0.3\r\n
Accept-Encoding: gzip, deflate\r\n
Connection: keep-alive\r\n\r\n

该GET请求使用TCP/IP通过浏览器向服务器发送，请求的是okbase.net的根目录下的内容。

我们可以添加更多的头信息，最基本的信息如下：

 

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GET / HTTP/1.1\r\n
Host: okbase.net\r\n\r\n

POST

POST请求和GET请求类似，在GET请求里，变量加到url的?下面，POST请求，变量加到两行回车的下面，并需要指定内容长度。

 

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POST /index.html HTTP/1.1\r\n
Host: atasoyweb.net\r\n
User-Agent: Mozilla/5.0 (Windows NT 6.1; rv:15.0) Gecko/20100101 Firefox/15.0.1\r\n
Accept: text/html,application/xhtml+xml,application/xml;q=0.9,*/*;q=0.8\r\n
Accept-Language: tr-tr,tr;q=0.8,en-us;q=0.5,en;q=0.3\r\n
Accept-Encoding: gzip, deflate\r\n
Connection: keep-alive\r\n
Referer: http: //okbase.net/\r\n
Content-Type: application/x-www-form-urlencoded\r\n
Content-Length: 35\r\n\r\n
variable1=value1&variable2=value2

简化版本如下：

 

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POST /index.html HTTP/1.1\r\n
Host: okbase.net\r\n
Content-Length: 35\r\n\r\n
variable1=value1&variable2=value2

响应

 

当服务器接收到一个请求进行解析，并返回一个响应状态代码：

 

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HTTP/1.1 200 OK\r\n
Server: Apache/1.3.3.7 (Unix) (Red-Hat/Linux)\r\n
Content-Length: {content_length}\r\n
Connection: close\r\n
Content-Type: text/html; charset=UTF-8\r\n\r\n
the content of which length is equal to {content_length}

这是一个响应头，"200 OK"便是一切OK，请求的内容将被返回。状态码有很多，我们经常使用200,501,404。

 

“501 Not Implemented”方法未实现。我们将只实现GET和POST。如果通过其它方法请求，我们将发送此代码。

“404 Not Found”：没有找到请求的内容。

 

内容类型

 

服务器必须指定它们的响应中的内容的类型。有许多内容类型，这些也被称为“MIME（多用途互联网邮件扩展）类型”（因为它们也可以用来识别非ASCII的电子邮件）。以下是在我们的实现中，我们将使用的内容类型：（您可以修改代码并添加更多） 

 

text/html

text/xml

text/plain

text/css

image/png

image/gif

image/jpg

image/jpeg

application/zip

 

如果服务器指定了错误的内容类型的内容会被曲解。例如，如果一台服务器发送纯文本，使用“图像/ png”类型，客户端试图显示的文字图像。

 

多线程

 

如果我们使我们的服务器可以同时响应多个客户端，我们必须为每个请求创建新的线程。因此，每个线程处理一个请求，并退出完成它的使命。（多线程也加快了页面加载，因为如果我们请求一个页面，页面中使用了CSS和图像，每个图像和CSS文件会以GET方式发送请求）。

 

一个简单的Web服务器的实现

 

现在，我们准备实现一个简单的Web服务器。首先，让我们来定义变量，我们将使用：

 

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public bool running = false ; // Is it running?
  
private int timeout = 8; // Time limit for data transfers.
private Encoding charEncoder = Encoding.UTF8; // To encode string
private Socket serverSocket; // Our server socket
private string contentPath; // Root path of our contents
  
// Content types that are supported by our server
// You can add more...
// To see other types: http://www.webmaster-toolkit.com/mime-types.shtml
private Dictionary< string , string > extensions = new Dictionary< string , string >()
{ 
     //{ "extension", "content type" }
     { "htm" , "text/html" },
     { "html" , "text/html" },
     { "xml" , "text/xml" },
     { "txt" , "text/plain" },
     { "css" , "text/css" },
     { "png" , "image/png" },
     { "gif" , "image/gif" },
     { "jpg" , "image/jpg" },
     { "jpeg" , "image/jpeg" },
     { "zip" , "application/zip" }
};

 

启动服务器的方法：

 

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public bool start(IPAddress ipAddress, int port, int maxNOfCon, string contentPath)
{
     if (running) return false ; // If it is already running, exit.
  
     try
     {
         // A tcp/ip socket (ipv4)
         serverSocket = new Socket(AddressFamily.InterNetwork, SocketType.Stream,
                        ProtocolType.Tcp);
         serverSocket.Bind( new IPEndPoint(ipAddress, port));
         serverSocket.Listen(maxNOfCon);
         serverSocket.ReceiveTimeout = timeout;
         serverSocket.SendTimeout = timeout;
         running = true ;
         this .contentPath = contentPath;
     }
     catch { return false ; }
  
     // Our thread that will listen connection requests
     // and create new threads to handle them.
     Thread requestListenerT = new Thread(() =>
     {
         while (running)
         {
             Socket clientSocket;
             try
             {
                 clientSocket = serverSocket.Accept();
                 // Create new thread to handle the request and continue to listen the socket.
                 Thread requestHandler = new Thread(() =>
                 {
                     clientSocket.ReceiveTimeout = timeout;
                     clientSocket.SendTimeout = timeout;
                     try { handleTheRequest(clientSocket); }
                     catch
                     {
                         try { clientSocket.Close(); } catch { }
                     }
                 });
                 requestHandler.Start();
             }
             catch {}
         }
     });
     requestListenerT.Start();
  
     return true ;
}

停止服务器的方法

 

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public void stop()
{
     if (running)
     {
         running = false ;
         try { serverSocket.Close(); }
         catch { }
         serverSocket = null ;
     }
}

 

最重要的部分代码：

 

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private void handleTheRequest(Socket clientSocket)
{
     byte [] buffer = new byte [10240]; // 10 kb, just in case
     int receivedBCount = clientSocket.Receive(buffer); // Receive the request
     string strReceived = charEncoder.GetString(buffer, 0, receivedBCount);
  
     // Parse method of the request
     string httpMethod = strReceived.Substring(0, strReceived.IndexOf( " " ));
  
     int start = strReceived.IndexOf(httpMethod) + httpMethod.Length + 1;
     int length = strReceived.LastIndexOf( "HTTP" ) - start - 1;
     string requestedUrl = strReceived.Substring(start, length);
  
     string requestedFile;
     if (httpMethod.Equals( "GET" ) || httpMethod.Equals( "POST" ))
         requestedFile = requestedUrl.Split( '?' )[0];
     else // You can implement other methods...
     {
         notImplemented(clientSocket);
         return ;
     }
  
     requestedFile = requestedFile.Replace( "/" , @"\" ).Replace("\\.. ", " ");
     start = requestedFile.LastIndexOf( '.' ) + 1;
     if (start > 0)
     {
         length = requestedFile.Length - start;
         string extension = requestedFile.Substring(start, length);
         if (extensions.ContainsKey(extension)) // Do we support this extension?
             if (File.Exists(contentPath + requestedFile)) //If yes check existence of the file
                 // Everything is OK, send requested file with correct content type:
                 sendOkResponse(clientSocket,
                   File.ReadAllBytes(contentPath + requestedFile), extensions[extension]);
             else
                 notFound(clientSocket); // We don't support this extension.
                                         // We are assuming that it doesn't exist.
     }
     else
     {
         // If file is not specified try to send index.htm or index.html
         // You can add more (default.htm, default.html)
         if (requestedFile.Substring(length - 1, 1) != @"\" )
             requestedFile += @"\" ;
         if (File.Exists(contentPath + requestedFile + "index.htm" ))
             sendOkResponse(clientSocket,
               File.ReadAllBytes(contentPath + requestedFile + "\\index.htm" ), "text/html" );
         else if (File.Exists(contentPath + requestedFile + "index.html" ))
             sendOkResponse(clientSocket,
               File.ReadAllBytes(contentPath + requestedFile + "\\index.html" ), "text/html" );
         else
             notFound(clientSocket);
     }
}

不同的状态代码的响应：

 

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private void notImplemented(Socket clientSocket)
{
     
     sendResponse(clientSocket, "<html><head><meta 
         http-equiv=\"Content-Type\" content=\"text/html; 
         charset=utf-8\">
         </head><body><h2>Atasoy Simple Web 
         Server</h2><div>501 - Method Not 
         Implemented</div></body></html>", 
         "501 Not Implemented" , "text/html" );
  
}
  
private void notFound(Socket clientSocket)
{
    
     sendResponse(clientSocket, "<html><head><meta 
         http-equiv=\"Content-Type\" content=\"text/html; 
         charset=utf-8\"></head><body><h2>Atasoy Simple Web 
         Server</h2><div>404 - Not 
         Found</div></body></html>", 
         "404 Not Found" , "text/html" );
}
  
private void sendOkResponse(Socket clientSocket, byte [] bContent, string contentType)
{
     sendResponse(clientSocket, bContent, "200 OK" , contentType);
}

将响应发送到客户端的方法

 

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// For strings
private void sendResponse(Socket clientSocket, string strContent, string responseCode,
                           string contentType)
{
     byte [] bContent = charEncoder.GetBytes(strContent);
     sendResponse(clientSocket, bContent, responseCode, contentType);
}
  
// For byte arrays
private void sendResponse(Socket clientSocket, byte [] bContent, string responseCode,
                           string contentType)
{
     try
     {
         byte [] bHeader = charEncoder.GetBytes(
                             "HTTP/1.1 " + responseCode + "\r\n"
                           + "Server: Atasoy Simple Web Server\r\n"
                           + "Content-Length: " + bContent.Length.ToString() + "\r\n"
                           + "Connection: close\r\n"
                           + "Content-Type: " + contentType + "\r\n\r\n" );
         clientSocket.Send(bHeader);
         clientSocket.Send(bContent);
         clientSocket.Close();
     }
     catch { }
}

 

用法

 

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// to create new one:
Server server = new Server();
// to start it
server.start(ipAddress, port, maxconnections, contentpath);
// to stop it
server.stop();

 

向全世界说"Hello"

 

我们简单的Web服务器已准备就绪。现在，我们将从Internet访问它。为了实现这一目标，我们必须将请求从Modem重定向到我们的计算机。如果我们的调制解调器支持UPnP那就很简单。

 

1. 下载UPnp Port Forwarder ，并运行它。

2. 点击“Search For Devices”按钮。如果您的调制解调器支持UPnP，它会被添加到ComboBox。 

3. 点击“Update List”按钮，列出转发端口。

4. 然后点击“Add New”按钮，填写表格。 

5. 如果选中“IP”复选框，并输入一个IP地址，只有从这个IP的请求将被重定向。所以，千万不要填写。 

6. 内部端口必须等于我们服务器的端口。

7.“ Port”和“ Internal port”可以不相同。

 

这样，所有来自externalip:port的请求都将通过modem转发到我们的电脑上，你可以用http://www.web-sniffer.net/ 来测试连接的有效性，输入外部IP和端口号 http://外部IP:端口号并点击Submit按钮...

(全文完)

 

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