初体验开发一个HttpServer雏形

jeffreydan

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Socket Python 浏览器游戏 Linux

记得迷上Python 的那段时间，同时也关注了IronPython 一段时间，IronPython项目的源代码中就包含了一个简单的HttpServer，因为一直都对Web服务器的运行机制很感兴趣，因此研究了一下源代码并跟踪调试，也让我这服务器开发的门外汉体验了一把。
熟话说，看归看，写归写，写程序远比看懂代码有难度多了，于是乎堆码热情澎湃，堆了一个HttpServer雏形（实现原理的模型）

一、阻塞模型

阻塞模型，当您的程序运行到某条代码时（请求I/O操作），当前进程将等待在调用处，后面的语句将不继续执行，直到引起阻塞的语句执行完毕后，等待出后面的语句将可继续执行，从这里我们可以知道，阻塞模型严重浪费计算机的资源，然而非阻塞将是该方案的替代者。我们先看看阻塞模型的实现代码：
首先，我们开启一个接受来自客户端请求的Socket并与IP地址和端口绑定，然后监听该Socket。

public static void OpenServer()
{
    server = new Socket(AddressFamily.InterNetwork, SocketType.Stream, ProtocolType.Tcp);
    server.Bind(new IPEndPoint(IPAddress.Parse("127.0.0.1"), 8000));
    server.Listen(0);
}

接着我们用死循环接受来自客户端的请求并处理。注意：当程序运行后，如果客户端没有发起请求，下面的程序将在server.Accpet()处阻塞，直到有客户发起请求，程序才继续向下执行。

public static void BlockingSelect()
{
   string response = "HTTP/1.0 200 OK\r\nContent-Type:text/html\r\n\r\n";
   response += "<html><head><title>服务器</title></head><body><p style='color:red'>Hello World</p></body></html>";
   while (true)
   {
        Socket temps = server.Accept();
        byte[] buffer = new byte[server.SendBufferSize];
        temps.Receive(buffer);
        string request=System.Text.Encoding.Default.GetString(buffer);
        Console.WriteLine(request);
        temps.Send(System.Text.Encoding.Default.GetBytes(response));
        temps.Close();
    }
}

通过上面的这2段代码，我们就可以使用浏览器向服务器端发送请求了。如果正常，那么您的浏览器将显示已标红的"Hello World"，至于上面的代码中response为什么要这样赋值，请读者阅读Http协议rfc 。上面的程序是能够跑起来了，但是细心的读者并把上面的程序Run一遍，会发现如果前一个请求没有结束，后面的请求将无法执行，也就是说像排队一样，必须一个一个执行完。这样很明显是很不科学并严重浪费资源的。

二、非阻塞模型

非阻塞模型，在Linux下一个很受大家欢迎的是epoll，一般开源项目(网络开发)使用到epoll的话,基本上都是好东西。而在windows下下提供了5种选择（Select，WSAAsyncSelect，WSAEventSelect，Overlapped I/O，Completion Port），本小段代码就使用异步选择（WSAAsyncSelect），因为它是最简单的，一个主线程就可以搞定，这可都要归功于Windows的(事件)消息机制。代码如下：

public static void OpenServer()
{
    tcpServer = new TcpListener(new IPEndPoint(IPAddress.Parse("127.0.0.1"), 8000));
    tcpServer.Start(1000);
}

public static void NoBlockingSelect()
{
    while (true)
    {
        if (tcpServer.Pending())（1）
        {
            tcpServer.BeginAcceptSocket(new AsyncCallback(CallBack), tcpServer);（2）
        }
     }
}

public static void CallBack(IAsyncResult obj)
{
    if (obj.IsCompleted)
    {
        string response = "HTTP/1.0 200 OK\r\nContent-Type:text/html\r\n\r\n";
        response += "<html><head><title>服务器</title></head><body><p style='color:red'>Hello World" + DateTime.Now.ToString("hh:mm:ss") + "</p></body></html>";
        Socket tempserver = tcpServer.EndAcceptSocket(obj);
        byte[] buffer = new byte[tempserver.ReceiveBufferSize];
        tempserver.Receive(buffer, tempserver.ReceiveBufferSize, SocketFlags.None);
        string request = System.Text.Encoding.Default.GetString(buffer);
        Console.WriteLine(request.Trim());
        tempserver.Send(System.Text.Encoding.Default.GetBytes(response));
        tempserver.Close();
     }
}

通过上面的代码，您现在可以通过浏览器发起请求了，该程序将最大接受1000个挂起的处理，每个请求将不会影响它后续的请求，程序将以异步方式执行，上面的代码中，我标记了（1）、（2），其中，代码（1）将是检查是否有需要处理的请求，如果有待处理的请求那么才会开始以个异步接受，这里值得注意，如果没有这个检查，可以开起任务管理器，您将看到内存在跳舞且还激情四射；代码（2）将执行一个异步Socket，并注册一个回调方法，以便当I/O请求完毕，通过消息信号的方式执行该方法。

三、总结

通过上面的2种Socket编程模型，玩成了一个HttpServer的雏形，如果想象力丰富一点，我们可以使用上面的非阻塞模型改造成一个Web游戏服务器，我现在就在使用Python+epoll进行试验，您不妨也体验一番。

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用Python写个翻译工具 | Python使用Pygtk和Py2exe打包遇到的问题

2010-11-16 10:27
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