基于C#實現(xiàn)一個最簡單的HTTP服務器實例

更新時間：2014年12月17日 11:45:18 投稿：shichen2014

這篇文章主要介紹了基于C#實現(xiàn)一個最簡單的HTTP服務器的方法,詳細分析了http服務器的實現(xiàn)原理與相關技巧,以及對應的注意事項,需要的朋友可以參考下

本文詳細分析了基于C#實現(xiàn)一個最簡單的HTTP服務器的方法。分享給大家供大家參考。具體如下：

一、簡介

本文用C#實現(xiàn)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于HTTP協(xié)議的知識。

二、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后端服務都可以提供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(xiàn)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(xiàn)了，很簡單。

三、代碼實現(xiàn)

首先我們來回顧一下如何使用類，然后我們再來分析實現(xiàn)的具體細節(jié)。這里我們創(chuàng)建了一個繼承于HttpServer的類，并實現(xiàn)了handleGETRequest 和handlePOSTRequest 這兩個抽象方法：

復制代碼代碼如下:

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，我們就需要單獨啟動一個線程來監(jiān)聽一個端口，比如8080端口：

復制代碼代碼如下:

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服務器引擎是怎么實現(xiàn)的。

這個WEB服務器由兩個組件構成，一個是負責啟動TcpListener來監(jiān)聽指定端口的HttpServer類，并且用 AcceptTcpClient()方法循環(huán)處理TCP連接請求，這是處理TCP連接的第一步。然后請求到達“已指定“的端口，接著就會創(chuàng)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(xù)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(jiān)聽程序都會創(chuàng)建一個新的TcpClien，HttpServer類又會創(chuàng)建一個新的HttpProcessor，然后啟動一個線程來操作。HttpServer類中還包含兩個抽象方法，你必須實現(xiàn)這兩個方法。

復制代碼代碼如下:

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，并且控制正確實現(xiàn)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：

復制代碼代碼如下:

GET /myurl HTTP/1.0

在設置完process()的輸入和輸出后，HttpProcessor就會調用parseRequest()方法。

復制代碼代碼如下:

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(shù)據(jù)是以Key-Value（鍵-值）形式保存，空行表示HTTP頭信息結束標志，我們代碼中用readHeaders方法來讀取 HTTP頭信息：

復制代碼代碼如下:

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;

    }

}

到這里，我們已經(jīng)了解了如何處理簡單的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(fā)送數(shù)據(jù)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(fā)送數(shù)據(jù)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(shù)據(jù)時，我們需要將數(shù)據(jù)長度content-length信息一起放入數(shù)據(jù)流中，否則發(fā)送端會因為等待永遠不可能到達的數(shù)據(jù)和阻塞等待。我們用了一種看起來不那么優(yōu)雅但非常有效的方法來處理這種情況，即將數(shù)據(jù)發(fā)送給POST處理方法前先把數(shù)據(jù)讀入到 MemoryStream中。這種做法不太理想，原因如下：如果發(fā)送的數(shù)據(jù)很大，甚至是上傳一個文件，那么我們將這些數(shù)據(jù)緩存在內存就不那么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(shù)據(jù)長度限制為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(xié)議中，服務器總是會將數(shù)據(jù)的MIME-Type發(fā)送給客戶端，告訴客戶端自己需要接收什么類型的數(shù)據(jù)。在writeSuccess()方法中，我們看到，服務器總是發(fā)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。

希望本文所述對大家的C#程序設計有所幫助。

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