你也能够写个服务器 - C# Socket学习2

续上篇《你也能够写个聊天程序 - C# Socket学习1》

前言

这里说的服务器是Web服务器，是相似IIS、Tomcat之类的，用来响应浏览器请求的服务。

Socket模拟浏览器的Url Get请求

首先浏览器的请求是HTTP协议。咱们上一篇说过，HTTP是短链接，用完就断开，是无状态的。因此咱们在等待响应的时候不须要另外开个线程循环等待。
也就是咱们只须要经过Socket和服务器创建链接，而后发送请求，而后接收服务器的响应，这样就完成了一次请求。
但是，咱们通常访问网页的时候都是经过域名，没有IP也没有端口，怎么和服务器创建链接了。这里就须要用到咱们上篇介绍的几个类了：

//根据DNS获取域名绑定的IP
foreach (var address in Dns.GetHostEntry("www.baidu.com").AddressList)
{
    Console.WriteLine($"百度IP:{address}");
}

//字符串转IP地址
IPAddress ipAddress = IPAddress.Parse("192.168.1.101");

//经过IP和端口构造IPEndPoint对象，用于远程链接
//经过IP能够肯定一台电脑，经过端口能够肯定电脑上的一个程序
IPEndPoint ipEndPoint = new IPEndPoint(ipAddress, 80);

对于HTTP没有显示端口默认都是80 （为了简单这里就先不考虑HTTPS了）
知道了IP和端口，链接是能够创建了，为了获得正确的响应，咱们应该给服务器发送什么消息呢？这里就须要用到HTTP协议了。
具体协议这里就不说了，咱们先F12看看浏览器的请求报文，而后依葫芦画瓢试试，以http://fanyi-pro.baidu.com为例。（如今找个非HTTPS的地址也是不容易了）

而后咱们代码实现以下：

void ...()
{
    //获得主机信息
    IPHostEntry ipInfo = Dns.GetHostEntry(new Uri("http://fanyi-pro.baidu.com").Host);
    //取得IPAddress[]
    IPAddress[] ipAddr = ipInfo.AddressList;
    //获得服务器ip
    IPAddress ip = ipAddr[0];
    //组合远程终结点
    IPEndPoint ipEndPoint = new IPEndPoint(ip, 80);
    //建立Socket 实例
    Socket socketClient = new Socket(AddressFamily.InterNetwork, SocketType.Stream, ProtocolType.Tcp);
    
    //尝试链接
    socketClient.Connect(ipEndPoint);
    //发送请求
    Send(socketClient);
    //接收服务器的响应 
    Receive(socketClient); 
}

//接收来自服务端的消息
void Receive(Socket socketClient)
{
    byte[] data = new byte[1024 * 1024];
    while (true)
    {
        //读取客户端发送过来的数据
        int readLeng = socketClient.Receive(data, 0, data.Length, SocketFlags.None);
        textBox2.AppendText($"{socketClient.RemoteEndPoint}：{Encoding.UTF8.GetString(data, 0, readLeng)}\r\n");
    }
}

//发送消息到服务端
void Send(Socket socketClient)
{
    //为了方便演示，仅用请求报文的前两行便可。（切记:须要严格按照报文格式。如，最后须要连续两次换行）
    var msg = $"GET / HTTP/1.1\r\nHost: {new Uri(textBox1.Text).Host}\r\n\r\n";
    socketClient.Send(Encoding.UTF8.GetBytes(msg));
}

整个流程也就是：

• 一、dns服务把域名解析成ip
• 二、经过ip和端口和服务器创建链接（三次握手）
• 三、获取html文档
• 四、根据文档里面的连接（js、css、img）再重复以上过程

【注意】：发送报文的时候须要严格按照报文格式。如，最后须要连续两次换行、行末不能有空格等。

效果图：

用Socket实现Web服务器

Web服务器的实现和咱们上一篇的Socket聊天服务端其实也差很少。
不一样之处就在于，解析请求报文，而后按HTTP协议回复标准的响应报文（我这里为了简单，就没有按标准的协议来玩，仅仅只是实现了表面的效果）
代码以下：

void ...()
{
    //1 建立Socket对象
    Socket socketServer = new Socket(AddressFamily.InterNetwork, SocketType.Stream, ProtocolType.Tcp);

    //2 绑定ip和端口
    IPAddress ip = IPAddress.Parse("127.0.0.1");
    IPEndPoint ipEndPoint = new IPEndPoint(ip, 80);
    socketServer.Bind(ipEndPoint);

    //三、开启侦听(等待客户机发出的链接),并设置最大客户端链接数为10
    socketServer.Listen(10); 
    
    //阻塞等待客户端链接
    Task.Run(() => { Accept(socketServer); });
}

//4 阻塞等待客户端链接
private static void Accept(Socket socketServer)
{
    while (true)
    {
        //阻塞等待客户端链接
        Socket newSocket = socketServer.Accept();
        Task.Run(() => { Receive(newSocket); });
    }
}

//5 读取客户端发送过来的报文
private static void Receive(Socket newSocket)
{
    byte[] data = new byte[1024 * 1024];
    while (newSocket.Connected)
    {
        //读取客户端发送过来的数据
        int readLeng = newSocket.Receive(data, 0, data.Length, SocketFlags.None);
        //读取客户端发来的请求报文
        var requst = Encoding.UTF8.GetString(data, 0, readLeng);
        
        //解析请求报文的请求路径（能够解析请求路径、请求文件、文件类型）
        var requstFile = requst.Split("\r\n")[0].Split(" ")[1];
        //回复客户端响应报文
        Send(newSocket, requstFile);
    }
}

//6 回复客户端响应报文
private static void Send(Socket newSocket, string requstFile)
{
    //这里若是请求的根目录，默认显示Index.html
    if (requstFile == "/" ) requstFile = "/Index.html";

    var msg = File.ReadAllText(Directory.GetCurrentDirectory() + requstFile);
    //把消息内容转成字节数组后发送
    newSocket.Send(Encoding.UTF8.GetBytes(msg));
   
    //回复响应后立刻关闭链接
    newSocket.Shutdown(SocketShutdown.Both);
    newSocket.Close();
}

效果以下：


由此咱们知道了.net core为何能够在不须要iis的状况下，一个黑窗体就提供了对网址的访问。其实也就是KestrelServer经过Socket绑定并监听端口提供的服务。
【注意】：咱们绑定的ip是127.0.0.1socketServer.Bind(ipEndPoint)，因此咱们测试的时候只能在浏览器输入127.0.0.1或者localhost。若是想经过内外ip访问，咱们能够绑定任意ipIPAddress.Any。如socketServer.Bind(new IPEndPoint(IPAddress.Any, port))。

为何不见三次握手

对于HTTP/TCP可能你们多少都听过三次握手，但是在咱们在用Socket编写Web服务器的时候并无看到相关的东西啊，这是怎么回事。
由于咱们在客户端执行链接socketClient.Connect(ipEndPoint)的时候已经进行了三次握手

具体可细读小坦克大佬的文章。
也就是说咱们在用C#的Socket、TCP、HttpClient的时候根本就不用关注这些细节。
另外套接字有三种不一样的类型：流套接字、数据报套接字和原始套接字。前二者是标准套接字，分别对应TCP和UDP。而原始套接字则更加底层更加牛逼，普通开发人员通常接触不到。
咱们说的HTTP、TCP、UDP之类都是网络协议，那协议究竟是什么？通俗的说其实只是你我他之间的一个约定而已，你们都按规定了来那就能够说是协议。
而HTTP又是创建在TCP之上的，也就是说基础协议以后再加约定又能够成为一种新的协议。下章咱们将用Socket来实现ModbusTCP协议对寄存器读和写。

结束

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• 完整demo：https://github.com/zhaopeiym/BlogDemoCode/tree/master/Socket编程/2HTTP
• 推荐阅读：https://www.cnblogs.com/TankXiao/archive/2012/10/10/2711777.html