基于C#实现一个最简单的HTTP服务器实例
本文详细分析了基于C#实现一个最简单的HTTP服务器的方法。分享给大家供大家参考。具体如下：
一、简介
本文用C#实现了一个最简单的HTTP服务器类，你可以将它嵌入到自己的项目中，或者也可以阅读代码来学习关于HTTP协议的知识。
二、背景
高性能的WEB应用一般都架设在强大的WEB服务器上，例如IIS,Apache,和Tomcat。然而，HTML是非常灵活的UI标记语言，也就是说任何应用和后端服务都可以提供HTML的生成支持。在这个小小的例子中，像IIS,、Apache这样的服务器消耗的资源太大了，我们需要自己实现一个简单的HTTP服务器，将它嵌入到我们的应用中用来处理WEB请求。我们仅需要一个类就可以实现了，很简单。
三、代码实现
首先我们来回顾一下如何使用类，然后我们再来分析实现的具体细节。这里我们创建了一个继承于HttpServer的类，并实现了handleGETRequest和handlePOSTRequest 这两个抽象方法：
publicclassMyHttpServer:HttpServer{
publicMyHttpServer(intport)
:base(port){
}
publicoverridevoidhandleGETRequest(HttpProcessorp){
Console.WriteLine("request:{0}",p.http_url);
p.writeSuccess();
p.outputStream.WriteLine("<html><body><h1>testserver</h1>");
p.outputStream.WriteLine("CurrentTime:"+DateTime.Now.ToString());
p.outputStream.WriteLine("url:{0}",p.http_url);
p.outputStream.WriteLine("<formmethod=postaction=/form>");
p.outputStream.WriteLine("<inputtype=textname=foovalue=foovalue>");
p.outputStream.WriteLine("<inputtype=submitname=barvalue=barvalue>");
p.outputStream.WriteLine("</form>");
}
publicoverridevoidhandlePOSTRequest(HttpProcessorp,StreamReaderinputData){
Console.WriteLine("POSTrequest:{0}",p.http_url);
stringdata=inputData.ReadToEnd();
p.outputStream.WriteLine("<html><body><h1>testserver</h1>");
p.outputStream.WriteLine("<ahref=/test>return</a><p>");
p.outputStream.WriteLine("postbody:<pre>{0}</pre>",data);
}
}
当开始处理一个简单的请求时，我们就需要单独启动一个线程来监听一个端口，比如8080端口：
HttpServerhttpServer=newMyHttpServer(8080); Threadthread=newThread(newThreadStart(httpServer.listen)); thread.Start();
如果你编译运行这个项目，你会在浏览器http://localhost:8080地址下看到页面上生成的示例内容。让我们来简单看一下这个HTTP服务器引擎是怎么实现的。
这个WEB服务器由两个组件构成，一个是负责启动TcpListener来监听指定端口的HttpServer类，并且用AcceptTcpClient()方法循环处理TCP连接请求，这是处理TCP连接的第一步。然后请求到达“已指定“的端口，接着就会创建一对新的端口，用来初始化客户端到服务器端的TCP连接。这对端口便是TcpClient的session，这样就可以保持我们的主端口可以继续接收新的连接请求。从下面的代码中我们可以看到，每一次监听程序都会创建一个新的TcpClien，HttpServer类又会创建一个新的HttpProcessor，然后启动一个线程来操作。HttpServer类中还包含两个抽象方法，你必须实现这两个方法。
publicabstractclassHttpServer{
protectedintport;
TcpListenerlistener;
boolis_active=true;
publicHttpServer(intport){
this.port=port;
}
publicvoidlisten(){
listener=newTcpListener(port);
listener.Start();
while(is_active){
TcpClients=listener.AcceptTcpClient();
HttpProcessorprocessor=newHttpProcessor(s,this);
Threadthread=newThread(newThreadStart(processor.process));
thread.Start();
Thread.Sleep(1);
}
}
publicabstractvoidhandleGETRequest(HttpProcessorp);
publicabstractvoidhandlePOSTRequest(HttpProcessorp,StreamReaderinputData);
}
这样，一个新的tcp连接就在自己的线程中被HttpProcessor处理了，HttpProcessor的工作就是正确解析HTTP头，并且控制正确实现的抽象方法。下面我们来看看HTTP头的处理过程，HTTP请求的第一行代码如下：
GET/myurlHTTP/1.0
在设置完process()的输入和输出后，HttpProcessor就会调用parseRequest()方法。
publicvoidparseRequest(){
Stringrequest=inputStream.ReadLine();
string[]tokens=request.Split('');
if(tokens.Length!=3){
thrownewException("invalidhttprequestline");
}
http_method=tokens[0].ToUpper();
http_url=tokens[1];
http_protocol_versionstring=tokens[2];
Console.WriteLine("starting:"+request);
}
HTTP请求由3部分组成，所以我们只需要用string.Split()方法将它们分割成3部分即可，接下来就是接收和解析来自客户端的HTTP头信息，头信息中的每一行数据是以Key-Value（键-值）形式保存，空行表示HTTP头信息结束标志，我们代码中用readHeaders方法来读取HTTP头信息：
publicvoidreadHeaders(){
Console.WriteLine("readHeaders()");
Stringline;
while((line=inputStream.ReadLine())!=null){
if(line.Equals("")){
Console.WriteLine("gotheaders");
return;
}
intseparator=line.IndexOf(':');
if(separator==-1){
thrownewException("invalidhttpheaderline:"+line);
}
Stringname=line.Substring(0,separator);
intpos=separator+1;
while((pos<line.Length)&&(line[pos]=='')){
pos++;//过滤掉所有空格
}
stringvalue=line.Substring(pos,line.Length-pos);
Console.WriteLine("header:{0}:{1}",name,value);
httpHeaders[name]=value;
}
}
到这里，我们已经了解了如何处理简单的GET和POST请求，它们分别被分配给正确的handler处理程序。在本例中，发送数据的时候有一个棘手的问题需要处理，那就是请求头信息中包含发送数据的长度信息content-length，当我们希望子类HttpServer中的handlePOSTRequest方法能够正确处理数据时，我们需要将数据长度content-length信息一起放入数据流中，否则发送端会因为等待永远不可能到达的数据和阻塞等待。我们用了一种看起来不那么优雅但非常有效的方法来处理这种情况，即将数据发送给POST处理方法前先把数据读入到MemoryStream中。这种做法不太理想，原因如下：如果发送的数据很大，甚至是上传一个文件，那么我们将这些数据缓存在内存就不那么合适甚至是不可能的。理想的方法是限制post的长度，比如我们可以将数据长度限制为10MB。
这个简易版HTTP服务器另一个简化的地方就是content-type的返回值，在HTTP协议中，服务器总是会将数据的MIME-Type发送给客户端，告诉客户端自己需要接收什么类型的数据。在writeSuccess()方法中，我们看到，服务器总是发送text/html类型，如果你需要加入其他的类型，你可以扩展这个方法。
希望本文所述对大家的C#程序设计有所帮助。