搭个 Web 服务器（一）
我相信，若是你想成为一个更好的开发者，你必须对平常使用的软件系统的内部结构有更深的理解，包括编程语言、编译器与解释器、数据库及操做系统、Web 服务器及 Web 框架。并且，为了更好更深刻地理解这些系统，你必须从头开始，用一砖一瓦来从新构建这个系统。html
一天，有一个正在散步的妇人刚好路过一个建筑工地，看到三个正在工做的工人。她问第一我的：“你在作什么？”第一我的没好气地喊道：“你没看到我在砌砖吗？”妇人对这个答案不满意，因而问第二我的：“你在作什么？”第二我的回答说：“我在建一堵砖墙。”说完，他转向第一我的，跟他说：“嗨，你把墙砌过头了。去把刚刚那块砖弄下来！”然而，妇人对这个答案依然不满意，因而又问了第三我的相同的问题。第三我的仰头看着天，对她说：“我在建造世界上最大的教堂。”当他回答时，第一我的和第二我的在为刚刚砌错的砖而争吵。他转向那两我的，说：“不用管那块砖了。这堵墙在室内，它会被水泥填平，没人会看见它的。去砌下一层吧。”python
这个故事告诉咱们：若是你可以理解整个系统的构造，了解系统的各个部件如何相互结合（如砖、墙还有整个教堂），你就可以更快地定位及修复问题（那块砌错的砖）。linux
若是你想从头开始创造一个 Web 服务器，那么你须要作些什么呢？web
我相信，若是你想成为一个更好的开发者，你必须对平常使用的软件系统的内部结构有更深的理解，包括编程语言、编译器与解释器、数据库及操做系统、Web 服务器及 Web 框架。并且，为了更好更深刻地理解这些系统，你必须从头开始，用一砖一瓦来从新构建这个系统。数据库
荀子曾经用这几句话来表达这种思想：编程
我但愿你如今可以意识到，从新建造一个软件系统来了解它的工做方式是一个好主意。浏览器
在这个由三篇文章组成的系列中，我将会教你构建你本身的 Web 服务器。咱们开始吧~服务器
先说首要问题：Web 服务器是什么？网络
简而言之，它是一个运行在一个物理服务器上的网络服务器（啊呀，服务器套服务器），等待客户端向其发送请求。当它接收请求后，会生成一个响应，并回送至客户端。客户端和服务端之间经过 HTTP 协议来实现相互交流。客户端能够是你的浏览器，也能够是使用 HTTP 协议的其它任何软件。框架
最简单的 Web 服务器实现应该是什么样的呢？这里我给出个人实现。这个例子由 Python 写成，即便你没据说过 Python（它是一门超级容易上手的语言，快去试试看！），你也应该可以从代码及注释中理解其中的理念：
import socket
HOST, PORT = '', 8888
listen_socket = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM)
listen_socket.setsockopt(socket.SOL_SOCKET, socket.SO_REUSEADDR, 1)
listen_socket.bind((HOST, PORT))
listen_socket.listen(1)
print 'Serving HTTP on port %s ...' % PORT
while True:
client_connection, client_address = listen_socket.accept()
request = client_connection.recv(1024)
print request
http_response = """/
HTTP/1.1 200 OK
Hello, World!
"""
client_connection.sendall(http_response)
client_connection.close()
将以上代码保存为 webserver1.py，或者直接从 GitHub 上下载这个文件。而后，在命令行中运行这个程序。像这样：
$ python webserver1.py Serving HTTP on port 8888 …
如今，在你的网页浏览器的地址栏中输入 URL：http://localhost:8888/hello ，敲一下回车，而后来见证奇迹。你应该看到“Hello, World!”显示在你的浏览器中，就像下图那样：
说真的，快去试一试。你作实验的时候，我会等着你的。
完成了？不错！如今咱们来讨论一下它其实是怎么工做的。
首先咱们从你刚刚输入的 Web 地址开始。它叫 URL，这是它的基本结构：
URL 是一个 Web 服务器的地址，浏览器用这个地址来寻找并链接 Web 服务器，并将上面的内容返回给你。在你的浏览器可以发送 HTTP 请求以前，它须要与 Web 服务器创建一个 TCP 链接。而后会在 TCP 链接中发送 HTTP 请求，并等待服务器返回 HTTP 响应。当你的浏览器收到响应后，就会显示其内容，在上面的例子中，它显示了“Hello, World!”。
咱们来进一步探索在发送 HTTP 请求以前，客户端与服务器创建 TCP 链接的过程。为了创建连接，它们使用了所谓“套接字（socket）”。咱们如今不直接使用浏览器发送请求，而在命令行中使用 telnet 来人工模拟这个过程。
在你运行 Web 服务器的电脑上，在命令行中创建一个 telnet 会话，指定一个本地域名，使用端口 8888，而后按下回车：
$ telnet localhost 8888 Trying 127.0.0.1 … Connected to localhost.
这个时候，你已经与运行在你本地主机的服务器创建了一个 TCP 链接。在下图中，你能够看到一个服务器从头开始，到可以创建 TCP 链接的基本过程。
在同一个 telnet 会话中，输入 GET /hello HTTP/1.1，而后输入回车：
$ telnet localhost 8888 Trying 127.0.0.1 … Connected to localhost. GET /hello HTTP/1.1 HTTP/1.1 200 OK Hello, World!
你刚刚手动模拟了你的浏览器（的工做）！你发送了 HTTP 请求，而且收到了一个 HTTP 应答。下面是一个 HTTP 请求的基本结构：
HTTP 请求的第一行由三部分组成：HTTP 方法（GET，由于咱们想让咱们的服务器返回一些内容），以及标明所需页面的路径 hello，还有协议版本。
为了简单一些，咱们刚刚构建的 Web 服务器彻底忽略了上面的请求内容。你也能够试着输入一些无用内容而不是“GET /hello HTTP/1.1”，但你仍然会收到一个“Hello, World!”响应。
一旦你输入了请求行并敲了回车，客户端就会将请求发送至服务器；服务器读取请求行，就会返回相应的 HTTP 响应。
下面是服务器返回客户端（在上面的例子里是 telnet）的响应内容：
咱们来解析它。这个响应由三部分组成：一个状态行 HTTP/1.1 200 OK，后面跟着一个空行，再下面是响应正文。
HTTP 响应的状态行 HTTP/1.1 200 OK 包含了 HTTP 版本号，HTTP 状态码以及 HTTP 状态短语“OK”。当浏览器收到响应后，它会将响应正文显示出来，这也就是为何你会在浏览器中看到“Hello, World!”。
以上就是 Web 服务器的基本工做模型。总结一下：Web 服务器建立一个处于监听状态的套接字，循环接收新的链接。客户端创建 TCP 链接成功后，会向服务器发送 HTTP 请求，而后服务器会以一个 HTTP 响应作应答，客户端会将 HTTP 的响应内容显示给用户。为了创建 TCP 链接，客户端和服务端均会使用套接字。
如今，你应该了解了 Web 服务器的基本工做方式，你可使用浏览器或其它 HTTP 客户端进行试验。若是你尝试过、观察过，你应该也可以使用 telnet，人工编写 HTTP 请求，成为一个“人形” HTTP 客户端。
如今留一个小问题：“你要如何在不对程序作任何改动的状况下，在你刚刚搭建起来的 Web 服务器上适配 Django, Flask 或 Pyramid 应用呢？”
我会在本系列的第二部分中来详细讲解。敬请期待。
顺便，我在撰写一本名为《搭个 Web 服务器：从头开始》的书。这本书讲解了如何从头开始编写一个基本的 Web 服务器，里面包含本文中没有的更多细节。订阅邮件列表，你就能够获取到这本书的最新进展，以及发布日期。
本文转载地址：https://www.linuxprobe.com/get-web-servers.html