用C#实现Web服务器

　　 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) && (!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(); 
} 
} 
} 


} 

} 

将文件编译成EXE文件，就实现了简单的WEB服务器功能！设定一个虚拟目录，进行测试!