簡介
本文用C#實現了一個最簡單的HTTP服務器類，你可以將它嵌入到自己的項目中，或者也可以閱讀代碼來學習關於HTTP協議的知識。
背景
高性能的WEB應用一般都架設在強大的WEB服務器上，例如IIS, Apache, 和Tomcat。然而，HTML是非常靈活的UI標記語言，也就是說任何應用和後端服務都可以提供HTML的生成支持。在這個小小的例子中，像IIS,、Apache這樣的服務器消耗的資源太大了，我們需要自己實現一個簡單的HTTP服務器，將它嵌入到我們的應用中用來處理WEB請求。我們僅需要一個類就可以實現了，很簡單。
代碼實現
首先我們來回顧一下如何使用類，然後我們再來分析實現的具體細節。這裏我們創建了一個繼承於HttpServer的類，並實現了handleGETRequest 和handlePOSTRequest 這兩個抽象方法：
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public
class
MyHttpServer : HttpServer { public
MyHttpServer(int
port) :
base(port)
{ } public
override
void
handleGETRequest(HttpProcessor p) { Console.WriteLine("request:
{0}",
p.http_url); p.writeSuccess(); p.outputStream.WriteLine("<html><body><h1>test
server</h1>"); p.outputStream.WriteLine("Current
Time: "
+ DateTime.Now.ToString()); p.outputStream.WriteLine("url
: {0}",
p.http_url); p.outputStream.WriteLine("<form
method=post action=/form>"); p.outputStream.WriteLine("<input
type=text name=foo value=foovalue>"); p.outputStream.WriteLine("<input
type=submit name=bar value=barvalue>"); p.outputStream.WriteLine("</form>"); } public
override
void
handlePOSTRequest(HttpProcessor p, StreamReader inputData) { Console.WriteLine("POST
request: {0}",
p.http_url); string
data = inputData.ReadToEnd(); p.outputStream.WriteLine("<html><body><h1>test
server</h1>"); p.outputStream.WriteLine("<a
href=/test>return</a><p>"); p.outputStream.WriteLine("postbody:
<pre>{0}</pre>",
data); }} |
當開始處理一個簡單的請求時，我們就需要單獨啓動一個線程來監聽一個端口，比如8080端口：
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HttpServer
httpServer = new
MyHttpServer(8080);Thread
thread = new
Thread(new
ThreadStart(httpServer.listen));thread.Start(); |
如果你編譯運行這個項目，你會在瀏覽器http://localhost:8080地址下看到頁面上生成的示例內容。讓我們來簡單看一下這個HTTP服務器引擎是怎麼實現的。
這個WEB服務器由兩個組件構成，一個是負責啓動TcpListener來監聽指定端口的HttpServer類，並且用AcceptTcpClient()方法循環處理TCP連接請求，這是處理TCP連接的第一步。然後請求到達“已指定“的端口，接着就會創建一對新的端口，用來初始化客戶端到服務器端的TCP連接。這對端口便是TcpClient的session，這樣就可以保持我們的主端口可以繼續接收新的連接請求。從下面的代碼中我們可以看到，每一次監聽程序都會創建一個新的TcpClien，HttpServer類又會創建一個新的HttpProcessor，然後啓動一個線程來操作。HttpServer類中還包含兩個抽象方法，你必須實現這兩個方法。
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public
abstract
class
HttpServer { protected
int
port; TcpListener
listener; bool
is_active = true; public
HttpServer(int
port) { this.port
= port; } public
void
listen() { listener
= new
TcpListener(port); listener.Start(); while
(is_active) { TcpClient
s = listener.AcceptTcpClient(); HttpProcessor
processor = new
HttpProcessor(s, this); Thread
thread = new
Thread(new
ThreadStart(processor.process)); thread.Start(); Thread.Sleep(1); } } public
abstract
void
handleGETRequest(HttpProcessor p); public
abstract
void
handlePOSTRequest(HttpProcessor p, StreamReader inputData);} |
這樣，一個新的tcp連接就在自己的線程中被HttpProcessor處理了，HttpProcessor的工作就是正確解析HTTP頭，並且控制正確實現的抽象方法。下面我們來看看HTTP頭的處理過程，HTTP請求的第一行代碼如下：
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GET
/myurl HTTP/1.0 |
在設置完process()的輸入和輸出後，HttpProcessor就會調用parseRequest()方法。
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public
void
parseRequest() { String
request = inputStream.ReadLine(); string[]
tokens = request.Split('
'); if
(tokens.Length != 3) { throw
new
Exception("invalid
http request line"); } http_method
= tokens[0].ToUpper(); http_url
= tokens[1]; http_protocol_versionstring
= tokens[2]; Console.WriteLine("starting:
"
+ request);} |
HTTP請求由3部分組成，所以我們只需要用string.Split()方法將它們分割成3部分即可，接下來就是接收和解析來自客戶端的HTTP頭信息，頭信息中的每一行數據是以Key-Value（鍵-值）形式保存，空行表示HTTP頭信息結束標誌，我們代碼中用readHeaders方法來讀取HTTP頭信息：
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public
void
readHeaders() { Console.WriteLine("readHeaders()"); String
line; while
((line = inputStream.ReadLine()) != null)
{ if
(line.Equals(""))
{ Console.WriteLine("got
headers"); return; } int
separator = line.IndexOf(':'); if
(separator == -1) { throw
new
Exception("invalid
http header line: "
+ line); } String
name = line.Substring(0, separator); int
pos = separator + 1; while
((pos < line.Length) && (line[pos] == '
'))
{ pos++;
//
過濾掉所有空格 } string
value = line.Substring(pos, line.Length - pos); Console.WriteLine("header:
{0}:{1}",name,value); httpHeaders[name]
= value; }} |
到這裏，我們已經瞭解瞭如何處理簡單的GET和POST請求，它們分別被分配給正確的handler處理程序。在本例中，發送數據的時候有一個棘手的問題需要處理，那就是請求頭信息中包含發送數據的長度信息content-length，當我們希望子類HttpServer中的handlePOSTRequest方法能夠正確處理數據時，我們需要將數據長度content-length信息一起放入數據流中，否則發送端會因爲等待永遠不可能到達的數據和阻塞等待。我們用了一種看起來不那麼優雅但非常有效的方法來處理這種情況，即將數據發送給POST處理方法前先把數據讀入到MemoryStream中。這種做法不太理想，原因如下：如果發送的數據很大，甚至是上傳一個文件，那麼我們將這些數據緩存在內存就不那麼合適甚至是不可能的。理想的方法是限制post的長度，比如我們可以將數據長度限制爲10MB。
這個簡易版HTTP服務器另一個簡化的地方就是content-type的返回值，在HTTP協議中，服務器總是會將數據的MIME-Type發送給客戶端，告訴客戶端自己需要接收什麼類型的數據。在writeSuccess()方法中，我們看到，服務器總是發送text/html類型，如果你需要加入其他的類型，你可以擴展這個方法。