基于 Python3
写的极简版 webserver
。用于学习 HTTP协议
,及 WEB服务器
工作原理。笔者对 WEB服务器
的工作原理理解的比较粗浅,仅是基于个人的理解来写的,存在很多不足和漏洞,目的在于给大家提供一个写 webserver
的思路。项目GitHub地址:。
WEB服务器原理
学过计网的同学应该都知道 HTTP协议
是在 TCP协议
之上实现的。浏览器与服务器之间的通信首先是建立 TCP
连接,再进行请求和响应报文的传输。服务器是属于被动的一方,当浏览器发起请求的时候,服务器才能和浏览器通信,在此之前,服务器都处于一个等待监听的状态。
socket连接
实现服务器的第一步是建立一个 socket
连接,socket
套接字是对 TCP/UDP协议
的一个封装,Python
就自带有 socket
模块,所以使用起来很方便。
import socketsk = socket.socket( socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM)# 监听本地 8888 端口host = '127.0.0.1'port = 8888sk.bind((host, port))sk.listen(5)while True: try: clientSk, addr = sk.accept() print("address is: %s" % str(addr)) req = clientSk.recv(1024) clientSk.sendall('...') clientSk.close() except Exception as err: print(err) clientSk.close()
这是一个极简的 socket-server
,需要注意的是,我们仅实现了 TCP协议
的部分。
解析HTTP请求
拿到浏览器的请求很简单,clientSk.recv()
即可获取请求报文,而些数据我们无法直接拿来用,因为它是基于 HTTP协议
封装的数据,在我们进行下一步操作前,需要对请求报文“解封”。而在此之前,我们需要了解请求报文的格式。最快捷的方式呢,是打开浏览器(以 chrome
为例),随便打开百度啥的,F12
打开开发者工具,在 Network
一栏就可以观察到。大概长下面这样:
GET / HTTP/1.1Host: xxxConnection: xxxCache-Control: xxxUpgrade-Insecure-Requests: xxxUser-Agent: xxxAccept: xxxAccept-Encoding: xxxAccept-Language: xxxCookie: xxx
我们把关注点放在第一行,GET
方法,请求的资源路径为 /
,使用的协议是 HTTP1.1
,之后就是一回车换行符 \r\n
。所以我们对报文的解析如下(存在许多不足之处):
# 第一步先对数据进行解码 decode(),# 再以行为单位进行分割requestList = clientSk.recv(1024).decode().split("\r\n")# 调用写好的函数对其进行解析parseReq(requestList)# 解析请求报文def parseReq(reqList): # 保存解析结果 parseRet = {} # 请求的方法,如 GET method = reqList[0].split(' ')[0] # 请求的资源路径,如 '/' sourcePath = reqList[0].split(' ')[1] parseRet['method'] = method parseRet['sourcePath'] = sourcePath i = len(reqList) - 1 # 以 key: value 的形式保存解析结果 while i: if len(reqList[i].split(':')) == 1: i = i - 1 continue idx = reqList[i].find(':') key, value = reqList[i][0:idx], reqList[i][idx+1:] parseRet[key] = value.strip() i = i - 1 return parseRet
构造响应报文
拿到了请求报文并将其解析后,我们可以开始构造响应报文的内容了,以请求静态资源为例,假设请求报文第一行为 GET /index.html HTTP/1.1
。那么我首先要做的就是先获取路径为 /index.html
的文件内容:
# 获取资源内容try: f = open(path, 'r') while True: chunk = f.read(1024) if not chunk: f.close() break; content += chunkexcept: pass
那接下来就是构造响应报文了,同理可以观察 HTTP
响应报文的格式,在此就不举例了,直接上代码:
try: f = open(path, 'r') while True: chunk = f.read(1024) if not chunk: f.close() break; content += chunkexcept: pass# 省略了大部分头部信息headers = 'HTTP/1.1 200 OK\r\n'contentType = 'Content-Type: text/html; charset=utf-8\r\n'contentLen = 'Content-Length: ' + str(len(content)) + '\r\n'# 组合成响应报文 resres = headers + contentType + contentLen + '\r\n' + content# 编码后发送给浏览器,# 至此,本次通信结束clientSk.sendall(res.encode(encoding='UTF-8'))clientSk.close()
示例
到项目GitHub:,下载本项目到本地,双击 server.py
,并访问 ,你应该会看到十分亲切的 Hello world!
。