标题: 用C#实现Web服务器
作者: dnawo
日期: 2008-04-01 03:21 PM
分类: 服务器
内容: 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协议的作用原理包括四个步骤：连接，请求，应答。根据上述HTTP协议的作用原理，本文实现了GET请求的Web服务器程序的方法，通过创建TcpListener类对象，监听端口8080； 等待、接受客户机连接到端口8080； 创建与socket字相关联的输入流和输出流;然后，读取客户机的请求信息，若请求类型是GET，则从请求信息中获取所访问的HTML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。最后，关闭与相应Web浏览器连接的socket字。
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：
1.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。
2.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。
3.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)。
4.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：
复制内容到剪贴板 程序代码using System;
using System.IO;
using System.Net.Sockets;
using System.Text;
using System.Threading;
namespace WebServer
{
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... \nPress Ctrl+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:\www\webs\Web\"; //设置你的虚拟目录
//////////////////////////
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.IndexOf("/") != sRequest.LastIndexOf("/") ? 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";
String sPhysicalFilePath = sLocalDir + sDirName + 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();
}
}
}
}
}
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