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();
　　}
　　}
　　}
　　
　　}
　　
　　}

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