网络知识 - 简易的自定义Web服务器

发布时间：2023-09-06 01:43责任编辑：顾先生关键词：Web

简易的自定义Web服务器

基于浏览器向服务端发起请求

两台主机各自的进程之间相互通信，需要协议、IP地址和端口号，IP表示了主机的网络地址，而端口号则表示了主机上的某个进程的地址，IP加Port统称为端点（EndPoint），在网络编程的世界里，.NET提供了Socket（套接字）类，此类处于传输层之中，Socket使开发人员可以以编程的方式侦听远程主机向本机发送的数据，并对到达传输层的数据包做出处理，同时它还可以向远程发送数据包。也即，Socket用于处理传输的数据。

usingSystem.Net;
usingSystem.Net.Sockets;

namespaceConsoleHttp
{
classProgram
{
staticvoidMain(string[]args)
{
//本机IP
IPAddressaddress=IPAddress.Loopback;
//本程序的IP和端口（端点）
IPEndPointipPoint=newIPEndPoint(address,49155);
//ipv4
varnetWork=AddressFamily.InterNetwork;
//创建Socket对象
Socketsocket=newSocket(netWork,SocketType.Stream,ProtocolType.Tcp);
//将Socket绑定到端点
socket.Bind(ipPoint);
socket.Listen(100);//侦听请求的队列的最大长度为100
while(true)
{
Console.WriteLine($"已开启侦听，\n本机端点为:{ipPoint}\n正在等待远程主机的请求……");

//接收……

SocketclientSocket=socket.Accept();//阻塞线程直到至少有一台远程主机发送的数据包被socket接收
byte[]dataBuffer=newbyte[1024];//数据存储区，最大存储1M的数据
intlen=clientSocket.Receive(dataBuffer,1024,SocketFlags.None);//将接收的数据存入存储区，返回数据的字节长度
stringDataStr=Encoding.UTF8.GetString(dataBuffer,0,len);//将字节转换为字符串

Console.WriteLine($"远程主机端点：{clientSocket.RemoteEndPoint}");//输出远程主机的端点
Console.WriteLine($"数据字节长度：{len}");//输出接收的数据的字节长度
Console.WriteLine($"请求数据：\n{DataStr}");//输出接收的数据

//响应……
stringHttpDataLine="HTTP/1.1200OK\r\n";//报文状态行
stringHttpBody="<html><head><title>DefaultPage</title></head><body><pstyle=‘font:bold;寂静的春天</p></body></html>";//报文主体
stringHttpHeader=$"Content-Type:text/html;charset=UTf-8\nContent-Length:{HttpBody.Length}\n";

byte[]HttpDataLineByte=Encoding.UTF8.GetBytes(HttpDataLine);
byte[]HttpBodyByte=Encoding.UTF8.GetBytes(HttpBody);
byte[]HttpHeaderByte=Encoding.UTF8.GetBytes(HttpHeader);
byte[]HttpNullLineByte=newbyte[]{13,10};

clientSocket.Send(HttpDataLineByte);
clientSocket.Send(HttpHeaderByte);
clientSocket.Send(HttpNullLineByte);
clientSocket.Send(HttpBodyByte);

//断开连接
clientSocket.Close();
}
}
}
}

在浏览器输入端点进行访问，因为浏览器实已经实现了Http协议，浏览器处于应用层，封装好请求后会往下传递给传输层，封装TCP端口再传递给网络层直到请求发送至服务端，所以可以直接看到服务端返回的结果：

TcpListener封装了Socket，所以也可以使用TcpListener来监听请求

usingSystem.Net;
usingSystem.Net.Sockets;

namespaceConsoleHttp
{
classProgram
{
staticvoidMain(string[]args)
{
//本机IP
IPAddressaddress=IPAddress.Loopback;
//本程序的IP和端口（端点）
IPEndPointipPoint=newIPEndPoint(address,49155);
//ipv4
varnetWork=AddressFamily.InterNetwork;
//创建Tcp监听
TcpListenertcp=newTcpListener(ipPoint);
tcp.Start();

while(true)
{
Console.WriteLine($"已开启侦听，\n本机端点为:{ipPoint}\n正在等待远程主机的请求……");
//接收……
TcpClientclientTcp=tcp.AcceptTcpClient();
if(clientTcp.Connected)
{
Console.WriteLine("连接已经建立……");
NetworkStreamnetworkStream=clientTcp.GetStream();//此类可自动从Socket中读取远程主机发起的请求数据，也可以输出数据

byte[]dataBuffer=newbyte[1024];//数据存储区，最大存储1M的数据
intlen=networkStream.Read(dataBuffer,0,1024);//将接收的数据存入存储区，返回数据的字节长度
stringDataStr=Encoding.UTF8.GetString(dataBuffer,0,len);//将字节转换为字符串

Console.WriteLine($"远程主机端点：{clientTcp.Client.RemoteEndPoint}");//输出远程主机的端点
Console.WriteLine($"数据字节长度：{len}");//输出接收的数据的字节长度
Console.WriteLine($"请求数据：\n{DataStr}");//输出接收的数据

//响应……
stringHttpDataLine="HTTP/1.1200OK\r\n";//报文状态行
stringHttpBody="<html><head><title>DefaultPage</title></head><body><pstyle=‘font:bold;寂静的春天</p></body></html>";//报文主体
stringHttpHeader=$"Content-Type:text/html;charset=UTf-8\nContent-Length:{HttpBody.Length}\n";//报头

byte[]HttpDataLineByte=Encoding.UTF8.GetBytes(HttpDataLine);
byte[]HttpBodyByte=Encoding.UTF8.GetBytes(HttpBody);
byte[]HttpHeaderByte=Encoding.UTF8.GetBytes(HttpHeader);
byte[]HttpNullLineByte=newbyte[]{13,10};

networkStream.Write(HttpDataLineByte,0,HttpDataLineByte.Length);
networkStream.Write(HttpHeaderByte,0,HttpHeaderByte.Length);
networkStream.Write(HttpNullLineByte,0,HttpNullLineByte.Length);
networkStream.Write(HttpBodyByte,0,HttpBodyByte.Length);
}
//断开连接
clientTcp.Close();
}
}
}
}

View Code

基于windows窗体实现双方发送即时通信

分别创建两个windows窗体项目，命名为TCPServer和TCPClient。两个项目的窗体控件的名称是一样的，如下：

服务端通过TcpListener开启监听，然后通过开启新的线程并使用TcpListener的AcceptTcpClient方法去监听客户端的请求，而客户端则开启新线程并通过TcpClient发起远程连接请求。这样双方就可以建立一个连接。接着，服务端的AcceptTcpClient方法会阻塞线程直到接受到一个请求为止，此时它会返回一个NetworkStream实例，此类提供了读取远程数据、发送数据的方法，此后，双方的互动都是通过这个唯一的NetworkStream实例的方法（Read、Write）来完成，发送数据和接收数据时都使用新线程来处理，并且应将发送数据和接收数据的逻辑都放入try块，这样一旦互动过程出现异常则可以关闭当前的Tcp连接、清空NetworkStream资源，然后服务端重新开启新线程继续监听客户端的连接请求，而客户端则重新发送远程连接的请求即可。

服务端源码

usingSystem.Threading;
usingSystem.Net;
usingSystem.Net.Sockets;
usingSystem.IO;

namespaceTCPServer
{
publicpartialclassServer:Form
{
publicconstintPort=51388;
publicTcpListenerlister;
publicTcpClientclient;
publicIPAddressipAddress;
publicNetworkStreamnetworkStream;
publicBinaryReaderreader;
publicBinaryWriterwriter;
publicIPEndPointipPoint;
publicdelegatevoidShowStatusMessage(stringmsg);
publicShowStatusMessageshowStatusMessage;
publicdelegatevoidShowGetOrSendMessage(stringmsg);
publicShowGetOrSendMessageshowGetOrSendMessage;

//构造器
publicServer()
{
InitializeComponent();

//状态栏信息和公共消息框信息
showStatusMessage=newShowStatusMessage(ShowStatusCallBack);
showGetOrSendMessage=newShowGetOrSendMessage(ShowGetOrSendCallBack);

//本机IP
IPAddressaddress=IPAddress.Loopback;
//端点
ipPoint=newIPEndPoint(address,Port);
//创建Socket监听
lister=newTcpListener(ipPoint);

//显示本机IP和端口
IPAddressBox.ReadOnly=true;
PortBox.ReadOnly=true;
IPAddressBox.Text=address.ToString();
PortBox.Text=Port.ToString();
}

//状态栏显示目前的连接状态和数据发送、接收的状态
publicvoidShowStatusCallBack(stringmsg)
{
toolStripStatusLabel.Text=msg;
}

//设置公共消息框的数据
publicvoidShowGetOrSendCallBack(stringmsg)
{
ShowMessageBox.Text+=$"\r\n来自{client.Client.RemoteEndPoint}的消息：";
ShowMessageBox.Text+="\r\n"+msg;
}

//开启监听
privatevoidTcpListenStart_Click(objectsender,EventArgse)
{
lister.Start();
//开启新线程
Threadthread=newThread(Request);
thread.Start();
}

//接收请求
privatevoidRequest()
{
statusStrip.Invoke(showStatusMessage,"正在监听……");
Thread.Sleep(1000);

try
{
statusStrip.Invoke(showStatusMessage,"等待连接……");
client=lister.AcceptTcpClient();//阻塞线程，接收队列中的客户端请求
if(client!=null)
{
statusStrip.Invoke(showStatusMessage,"连接已经建立……");
networkStream=client.GetStream();
reader=newBinaryReader(networkStream);
writer=newBinaryWriter(networkStream);
}
}
catch
{
statusStrip.Invoke(showStatusMessage,"连接失败……");
}
}

//接收消息
privatevoidGetMessage_Click(objectsender,EventArgse)
{
try
{
statusStrip.Invoke(showStatusMessage,"消息接收中……");
ShowMessageBox.Invoke(showGetOrSendMessage,reader.ReadString());//在创建"公共消息框控件"的线程上调用showGetOrSendMessage委托来显示消息
}
catch
{
//如果出现异常则关闭现有连接，清除所有资源
statusStrip.Invoke(showStatusMessage,"对方没有发送消息或接收消息失败……");
if(client!=null)client.Close();
if(reader!=null)reader.Close();
if(writer!=null)writer.Close();
statusStrip.Invoke(showStatusMessage,"连接已经断开……");
//重新开启新线程来接收请求
Threadthread=newThread(Request);
thread.Start();
}
}

//发送消息
privatevoidSenMessage_Click(objectsender,EventArgse)
{
stringsenMsg=SendMessageBox.Text;
if(senMsg==string.Empty)
{
MessageBox.Show("发送的消息不能为空");
return;
}

statusStrip.Invoke(showStatusMessage,"正在发送消息……");
ThreadproxyThread=newThread(()=>
{
try
{
writer.Write(senMsg);
Thread.Sleep(3000);//模拟发送延时
writer.Flush();
statusStrip.Invoke(showStatusMessage,"消息发送成功……");
ShowMessageBox.Invoke(showGetOrSendMessage,senMsg);//在创建"公共消息框控件"的线程上调用showGetOrSendMessage委托来显示消息
}
catch
{
//如果出现异常则需要关闭现有连接，清除所有资源后重新开始
statusStrip.Invoke(showStatusMessage,"消息发送失败……");
if(client!=null)client.Close();
if(reader!=null)reader.Close();
if(writer!=null)writer.Close();
//重新开启新线程来接收请求
Threadthread=newThread(Request);
thread.Start();
}
});

proxyThread.Start();
}

//关闭监听
privatevoidCloseTcpListen_Click(objectsender,EventArgse)
{
if(client!=null)client.Close();
if(reader!=null)reader.Close();
if(writer!=null)writer.Close();
lister.Stop();
statusStrip.Invoke(showStatusMessage,"监听已经关闭……");
}

//断开连接
privatevoidNoConnect_Click(objectsender,EventArgse)
{
if(client!=null)client.Close();
if(reader!=null)reader.Close();
if(writer!=null)writer.Close();
statusStrip.Invoke(showStatusMessage,"连接已断开……");
}

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