实现一个轻量级的 Web 服务器

实验目的

深入掌握 HTTP 协议规范，学习如何编写标准的互联网应用服务器。

实验内容

服务程序能够正确解析 HTTP 协议，并传回所需的网页文件和图片文件

使用标准的浏览器，如 IE、Chrome 或者 Safari，输入服务程序的 URL 后，能够正常显示服务器上的网页文件和图片

服务端程序界面不做要求，使用命令行或最简单的窗体即可

功能要求如下：

服务程序运行后监听在 80 端口或者指定端口
接受浏览器的 TCP 连接（支持多个浏览器同时连接）
读取浏览器发送的数据，解析 HTTP 请求头部，找到感兴趣的部分
根据 HTTP 头部请求的文件路径，打开并读取服务器磁盘上的文件，以 HTTP 响应格式传回浏览器。要求按照文本、图片文件传送不同的 Content-Type，以便让浏览器能够正常显示。
分别使用单个纯文本、只包含文字的 HTML 文件、包含文字和图片的 HTML 文件进行测试，浏览器均能正常显示。

本实验可以在前一个 Socket 编程实验的基础上继续，也可以使用第三方封装好的

TCP 类进行/网络数据的收发

本实验要求不使用任何封装 HTTP 接口的类库或组件，也不使用任何服务端脚本程

序如 JSP、ASPX、PHP 等

本实验可单独完成或组成两人小组。若组成小组，则一人负责编写服务器 GET 方法的响应，另一人负责编写 POST 方法的响应和服务器主线程。

主要仪器设备

联网的 PC 机、Wireshark 软件、Visual Studio、gcc 或 Java 集成开发环境。

操作方法与实验步骤

阅读 HTTP 协议相关标准文档，详细了解 HTTP 协议标准的细节，有必要的话使用

Wireshark 抓包，研究浏览器和 Web 服务器之间的交互过程

创建一个文档目录，与服务器程序运行路径分开

准备一个纯文本文件，命名为 test.txt，存放在 txt 子目录下面准备好一个图片文件，命名为 logo.jpg，放在 img 子目录下面

写一个 HTML 文件，命名为 test.html，放在 HTML 子目录下面，主要内容为：

```

Test

This is a test

```

将 test.html 复制为 noimg.html，并删除其中包含 img 的这一行。

服务端编写步骤（需要采用多线程模式）

运行初始化，打开 Socket，监听在指定端口（请使用学号的后 4 位作为服务器的监听端口）

主线程是一个循环，主要做的工作是等待客户端连接，如果有客户端连接成功，为该客户端创建处理子线程。该子线程的主要处理步骤是：

不断读取客户端发送过来的字节，并检查其中是否连续出现了 2 个回车换行符，如果未出现，继续接收；如果出现，按照 HTTP 格式解析第 1 行，分离出方法、文件和路径名，其他头部字段根据需要读取。

如果解析出来的方法是 GET

根据解析出来的文件和路径名，读取响应的磁盘文件（该路径和服务器程序可能不在同一个目录下，需要转换成绝对路径）。如果文件不存在，第 3 步的响应消息的状态设置为 404，并且跳过第 5 步。

准备好一个足够大的缓冲区，按照 HTTP 响应消息的格式先填入第 1 行（状态码=200），加上回车换行符。然后模仿 Wireshark 抓取的 HTTP 消息，填入必要的几行头部（需要哪些头部，请试验），其中不能缺少的 2 个头部是 Content-Type 和 Content-Length。Content-Type 的值要和文件类型相匹配（请通过抓包确定应该填什么），Content-Length 的值填写文件的字节大小。

在头部行填完后，再填入 2 个回车换行

将文件内容按顺序填入到缓冲区后面部分。

如果解析出来的方法是 POST

检查解析出来的文件和路径名，如果不是 dopost，则设置响应消息的状态为 404，然后跳到第 9 步。如果是 dopost，则设置响应消息的状态为 200，并继续下一步。

读取 2 个回车换行后面的体部内容（长度根据头部的 Content-Length 字段的指示），并提取出登录名（login）和密码（pass）的值。如果登录名是你的学号，密码是学号的后 4 位，则将响应消息设置为登录成功，否则将响应消息设置为登录失败。

将响应消息封装成 HTML 格式，如

```

响应消息内容

```

准备好一个足够大的缓冲区，按照 HTTP 响应消息的格式先填入第 1 行（根据前面的情况设置好状态码），加上回车换行符。然后填入必要的几行头部，其中不能缺少的 2 个头部是 Content-Type 和Content-Length。Content-Type 的值设置为 text/html，如果状态码=200，则 Content-Length 的值填写响应消息的字节大小，并将响应消息填入缓冲区的后面部分，否则填写为 0。

最后一次性将缓冲区内的字节发送给客户端。

发送完毕后，关闭 socket，退出子线程。

主线程还负责检测退出指令（如用户按退出键或者收到退出信号），检测到后即通知并等待各子线程退出。最后关闭 Socket，主程序退出。

编程结束后，将服务器部署在一台机器上（本机也可以）。在服务器上分别放置纯文本文件（.txt）、只包含文字的测试 HTML 文件（将测试 HTML 文件中的包含 img 那一行去掉）、包含文字和图片的测试 HTML 文件（以及图片文件）各一个。

确定好各个文件的 URL 地址，然后使用浏览器访问这些 URL 地址，如 http://x.x.x.x:port/dir/a.html，其中 port 是服务器的监听端口，dir 是提供给外部访问的路径，请设置为与文件实际存放路径不同，通过服务器内部映射转换。

检查浏览器是否正常显示页面，如果有问题，查找原因，并修改，直至满足要求使用多个浏览器同时访问这些 URL 地址，检查并发性