C#开发自己的Web服务器

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C#开发自己的Web服务器

资料来源：网络整理时间：2023/2/14 0:57:14 共计：3649 浏览

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）

1 2 3 4 5 6 7 GET / HTTP/1.1\r\n Host: \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：

1 2	`GET / HTTP/1.1\r\n` `Host: \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。

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 POST /index.html HTTP/1.1\r\n Host: \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:///\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：

1 2 3 4 POST /index.html HTTP/1.1\r\n Host: \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：

1 2 3 4 5 6 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：

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 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: 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：

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 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

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 public void stop() { if (running) { running = false; try { serverSocket.Close(); } catch { } serverSocket = null; } }

最重要的部分代码：

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 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：

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 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

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 // 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

1 2 3 4 5 6 // 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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