用C#实现Web服务器

作者:unknown  来自:网络

   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:



   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 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) &;amp;&;amp; (!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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