HTTP协议
HTTP(Hyper Text Transfer Protocol)<超文本传输协议>的缩写，是用于从WWW服务器传输超文本到本地浏览器的传输协议。HTTP是一个应用层协议，由请求和响应构成,是一个标准的个客户端和服务器模型。
HTTP是一个基于TCP/IP通信协议来传递数据（HTML 文件, 图片文件, 查询结果等）。
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请求报文
客户端发送一个HTTP请求到服务器的请求消息包括以下格式：请求行（request line）、请求头部（header）、空行和请求数据四个部分组成。请求行是由三部分组成：请求方式、请求资源路径和HTTP协议版本。下图给出了请求报文的一般格式。
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请求报文实例
---- 请求行 ----
POST /login HTTP/1.1 # POST请求方式 请求资源路径 HTTP协议版本
---- 请求头 ----
Host: www.mytestweb.com # 服务器的主机地址和端口号,默认是80
Connection: keep-alive # 和服务端保持长连接
Content-Type: application/x-www-form-urlencoded # 告诉服务端请求的数据类型
User-Agent: Mozilla/5.0 (Macintosh; Intel Mac OS X 10_12_4) AppleWebKit/537.36 (KHTML, like Gecko) Chrome/69.0.3497.100 Safari/537.36 # 客户端的名称
---- 空行 ----
---- 请求体 ----
username=admin&pass=123456 # 请求参数
响应报文
HTTP响应也由四个部分组成，分别是：状态行、响应报头、空行和响应正文。状态行是由三部分组成：HTTP协议版本 状态码 状态描述，最常见的状态码是200。
响应报文实例
--- 响应行/状态行 ---
HTTP/1.1 200 OK # HTTP协议版本 状态码 状态描述
--- 响应头 ---
Server: Tengine # 服务器名称
Content-Type: text/html; charset=UTF-8 # 内容类型
Transfer-Encoding: chunked # 发送给客户端内容不确定内容长度，发送结束的标记是0\r\n, Content-Length表示服务端确定发送给客户端的内容大小，但是二者只能用其一。
Connection: keep-alive # 和客户端保持长连接
Date: Fri, 23 Nov 2018 02:01:05 GMT # 服务端的响应时间
--- 空行 ---
--- 响应体 ---
<!DOCTYPE html><html lang=“en”> …</html> # 响应给客户端的数据
socket实现静态web服务器
返回固定页面
import socket
if __name__ == '__main__':
# 创建tcp服务端套接字
tcp_server_socket = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM)
# 设置端口号复用, 程序退出端口立即释放
tcp_server_socket.setsockopt(socket.SOL_SOCKET, socket.SO_REUSEADDR, True)
# 绑定端口号
tcp_server_socket.bind(("", 9000))
# 设置监听
tcp_server_socket.listen(128)
while True:
# 等待接受客户端的连接请求
new_socket, ip_port = tcp_server_socket.accept()
# 代码执行到此，说明连接建立成功
recv_client_data = new_socket.recv(4096)
# 对二进制数据进行解码
recv_client_content = recv_client_data.decode("utf-8")
print(recv_client_content)
with open("static/index.html", "rb") as file:
# 读取文件数据
file_data = file.read()
# 响应行
response_line = "HTTP/1.1 200 OK\r\n"
# 响应头
response_header = "Server: PWS1.0\r\n"
# 响应体
response_body = file_data
# 拼接响应报文
response_data = (response_line + response_header + "\r\n").encode("utf-8") + response_body
# 发送数据
new_socket.send(response_data)
# 关闭服务与客户端的套接字
new_socket.close()
返回指定页面
import socket
def main():
# 创建tcp服务端套接字
tcp_server_socket = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM)
# 设置端口号复用, 程序退出端口立即释放
tcp_server_socket.setsockopt(socket.SOL_SOCKET, socket.SO_REUSEADDR, True)
# 绑定端口号
tcp_server_socket.bind(("", 9000))
# 设置监听
tcp_server_socket.listen(128)
while True:
# 等待接受客户端的连接请求
new_socket, ip_port = tcp_server_socket.accept()
# 代码执行到此，说明连接建立成功
recv_client_data = new_socket.recv(4096)
if len(recv_client_data) == 0:
print("关闭浏览器了")
new_socket.close()
return
# 对二进制数据进行解码
recv_client_content = recv_client_data.decode("utf-8")
print(recv_client_content)
# 根据指定字符串进行分割， 最大分割次数指定2
request_list = recv_client_content.split(" ", maxsplit=2)
# 获取请求资源路径
request_path = request_list[1]
print(request_path)
# 判断请求的是否是根目录，如果条件成立，指定首页数据返回
if request_path == "/":
request_path = "/index.html"
try:
# 动态打开指定文件
with open("static" + request_path, "rb") as file:
# 读取文件数据
file_data = file.read()
except Exception as e:
# 请求资源不存在，返回404数据
# 响应行
response_line = "HTTP/1.1 404 Not Found\r\n"
# 响应头
response_header = "Server: PWS1.0\r\n"
with open("static/error.html", "rb") as file:
file_data = file.read()
# 响应体
response_body = file_data
# 拼接响应报文
response_data = (response_line + response_header + "\r\n").encode("utf-8") + response_body
# 发送数据
new_socket.send(response_data)
else:
# 响应行
response_line = "HTTP/1.1 200 OK\r\n"
# 响应头
response_header = "Server: PWS1.0\r\n"
# 响应体
response_body = file_data
# 拼接响应报文
response_data = (response_line + response_header + "\r\n").encode("utf-8") + response_body
# 发送数据
new_socket.send(response_data)
finally:
# 关闭服务与客户端的套接字
new_socket.close()
if __name__ == '__main__':
main()
多线程版本
import socket
import threading
# 处理客户端的请求
def handle_client_request(new_socket):
# 代码执行到此，说明连接建立成功
recv_client_data = new_socket.recv(4096)
if len(recv_client_data) == 0:
print("关闭浏览器了")
new_socket.close()
return
# 对二进制数据进行解码
recv_client_content = recv_client_data.decode("utf-8")
print(recv_client_content)
# 根据指定字符串进行分割， 最大分割次数指定2
request_list = recv_client_content.split(" ", maxsplit=2)
# 获取请求资源路径
request_path = request_list[1]
print(request_path)
# 判断请求的是否是根目录，如果条件成立，指定首页数据返回
if request_path == "/":
request_path = "/index.html"
try:
# 动态打开指定文件
with open("static" + request_path, "rb") as file:
# 读取文件数据
file_data = file.read()
except Exception as e:
# 请求资源不存在，返回404数据
# 响应行
response_line = "HTTP/1.1 404 Not Found\r\n"
# 响应头
response_header = "Server: PWS1.0\r\n"
with open("static/error.html", "rb") as file:
file_data = file.read()
# 响应体
response_body = file_data
# 拼接响应报文
response_data = (response_line + response_header + "\r\n").encode("utf-8") + response_body
# 发送数据
new_socket.send(response_data)
else:
# 响应行
response_line = "HTTP/1.1 200 OK\r\n"
# 响应头
response_header = "Server: PWS1.0\r\n"
# 响应体
response_body = file_data
# 拼接响应报文
response_data = (response_line + response_header + "\r\n").encode("utf-8") + response_body
# 发送数据
new_socket.send(response_data)
finally:
# 关闭服务与客户端的套接字
new_socket.close()
# 程序入口函数
def main():
# 创建tcp服务端套接字
tcp_server_socket = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM)
# 设置端口号复用, 程序退出端口立即释放
tcp_server_socket.setsockopt(socket.SOL_SOCKET, socket.SO_REUSEADDR, True)
# 绑定端口号
tcp_server_socket.bind(("", 9000))
# 设置监听
tcp_server_socket.listen(128)
while True:
# 等待接受客户端的连接请求
new_socket, ip_port = tcp_server_socket.accept()
print(ip_port)
# 当客户端和服务器建立连接程，创建子线程
sub_thread = threading.Thread(target=handle_client_request, args=(new_socket,))
# 设置守护主线程
sub_thread.setDaemon(True)
# 启动子线程执行对应的任务
sub_thread.start()
if __name__ == '__main__':
main()
面向对象的版本+命令行指定端口号
import socket
import threading
import sys
# 定义web服务器类
class HttpWebServer(object):
def __init__(self):
# 创建tcp服务端套接字
tcp_server_socket = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM)
# 设置端口号复用, 程序退出端口立即释放
tcp_server_socket.setsockopt(socket.SOL_SOCKET, socket.SO_REUSEADDR, True)
# 绑定端口号
tcp_server_socket.bind(("", 9000))
# 设置监听
tcp_server_socket.listen(128)
# 保存创建成功的服务器套接字
self.tcp_server_socket = tcp_server_socket
# 处理客户端的请求
@staticmethod
def handle_client_request(new_socket):
# 代码执行到此，说明连接建立成功
recv_client_data = new_socket.recv(4096)
if len(recv_client_data) == 0:
print("关闭浏览器了")
new_socket.close()
return
# 对二进制数据进行解码
recv_client_content = recv_client_data.decode("utf-8")
print(recv_client_content)
# 根据指定字符串进行分割， 最大分割次数指定2
request_list = recv_client_content.split(" ", maxsplit=2)
# 获取请求资源路径
request_path = request_list[1]
print(request_path)
# 判断请求的是否是根目录，如果条件成立，指定首页数据返回
if request_path == "/":
request_path = "/index.html"
try:
# 动态打开指定文件
with open("static" + request_path, "rb") as file:
# 读取文件数据
file_data = file.read()
except Exception as e:
# 请求资源不存在，返回404数据
# 响应行
response_line = "HTTP/1.1 404 Not Found\r\n"
# 响应头
response_header = "Server: PWS1.0\r\n"
with open("static/error.html", "rb") as file:
file_data = file.read()
# 响应体
response_body = file_data
# 拼接响应报文
response_data = (response_line + response_header + "\r\n").encode("utf-8") + response_body
# 发送数据
new_socket.send(response_data)
else:
# 响应行
response_line = "HTTP/1.1 200 OK\r\n"
# 响应头
response_header = "Server: PWS1.0\r\n"
# 响应体
response_body = file_data
# 拼接响应报文
response_data = (response_line + response_header + "\r\n").encode("utf-8") + response_body
# 发送数据
new_socket.send(response_data)
finally:
# 关闭服务与客户端的套接字
new_socket.close()
# 启动web服务器进行工作
def start(self):
while True:
# 等待接受客户端的连接请求
new_socket, ip_port = self.tcp_server_socket.accept()
# 当客户端和服务器建立连接程，创建子线程
sub_thread = threading.Thread(target=self.handle_client_request, args=(new_socket,))
# 设置守护主线程
sub_thread.setDaemon(True)
# 启动子线程执行对应的任务
sub_thread.start()
# 程序入口函数
def main():
print(sys.argv)
# 判断命令行参数是否等于2,
if len(sys.argv) != 2:
print("执行命令如下: python3 xxx.py 8000")
return
# 判断字符串是否都是数字组成
if not sys.argv[1].isdigit():
print("执行命令如下: python3 xxx.py 8000")
return
# 获取终端命令行参数
port = int(sys.argv[1])
# 创建web服务器对象
web_server = HttpWebServer(port)
# 启动web服务器进行工作
web_server.start()
if __name__ == '__main__':
main()
要了解socket的基本知识，参考
https://www.jianshu.com/p/a794dd0bc3cf
接下来，可以学习一下自己实现简单的web框架
https://www.jianshu.com/p/61199c840ade
参考资料和链接
菜鸟教程HTTP协议简介
https://www.runoob.com/http/http-messages.html
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