最开始我们需要明白一件事情，因为这是这篇文章的前提：
HTTP协议只是一个应用层协议，它底层是通过TCP进行传输数据的。因此，浏览器访问Web服务器的过程必须先有“连接建立”的发生。
而有人或许会问：众所周知，HTTP协议有两大特性，一个是“无连接”性，一个是“无状态”性。这里的“无连接”岂不是跟上面的说法有冲突？其实这里并没有矛盾，只是人们对“连接”这个词的理解有差异。首先我们来看一下浏览器向Web服务器发出Http请求以及Web服务器给浏览器回复的过程：
- 浏览器创建Socket，按给定IP（域名）和端口（默认为80）连接服务器。比如使用类似Socket.Connect()、Socket.BeginConnect()等方法；
- 连接成功后，浏览器依据HTTP协议规范（关于协议，后面有讲到），向Web服务器发送请求数据。比如“请求行”、“请求头标”以及“请求数据”等，这里可能使用类似Socket.Send()、Socket.BeginSend()等方法。【关于HTTP协议中的请求行、请求头标等请参见javascript:void(0)】
- 浏览器等待服务器处理并返回数据；
- Web服务器端使用Socket.Accept()、Socket.BeginAccept()等方法侦听到浏览器的连接后，便开始接收浏览器发送的数据。接收到请求数据后，依据HTTP协议规范解析数据，然后处理，最终将处理结果（如html文档）发回给浏览器，这里可能用到类似Socket.Send()、Socket.BeginSend()等方法；
- Web服务器发送完处理结果后，关闭Socket；
- 浏览器接收Web服务器发回的数据（如html），将其显示在浏览器UI界面。关闭socket；
- 一次“浏览器到Web服务器”的http请求结束；
- 下一次浏览器需要请求Web服务器，跳转到第1）步循环开始。
用图表示以上过程：
图1
如上图1所示。浏览器向Web服务器发送http请求之前，需要先建立连接。没错，它们间建立连接的过程跟我们平时开发socket程序类似。由此可知，HTTP协议的“无连接”特性并不是指：浏览器与Web服务器进行数据交换时，不需要建立连接。那么“无连接”特性到底指什么呢？我们再看图1会发现，浏览器每次请求完毕后都会与服务器处于“断开”状态，下一次请求时再重新与服务器建立连接。HTTP的无连接特性恰恰就是指浏览器的每次请求都必须重新与服务器建立连接，正常情况下，浏览器不会与Web服务器保持长时间的连接状态。现将HTTP协议的两大特性归结如下：
- 无连接：
服务器与浏览器之间的一次连接只处理一个http请求，请求处理结束后，连接断开。下一次请求再重新建立连接。
- 无状态：
服务器不会保存浏览器信息。也就是说，在服务器端，第一次http请求处理的结果不会保留到第二次请求。如果第二次请求处理时，需要用到第一次请求处理的结果，浏览器在第二次请求时，必须将第一次处理结果重新传回给Web服务器（比如使用cookie）。
关于“协议”：
这个话题有点大，不是我能掌控得了的。不过对于今天这篇文章，我还是尽最大可能说一点。计算机中协议范畴广泛，单就网络通信中的协议，就不计其数，OSI七层中每层都很多种协议。那么协议到底本质上是个什么东西呢？单就通信中的协议来讲，协议的本质其实就是一种数据结构，类似代码中的结构体，说得再底层一点，就是一个字节流，规定好了第一个字节代表什么、第二个字节代表什么等等。
协议的作用跟我们平时所说的“契约”、“约定”类似，一个团队合作的任务，合作各方必须同时遵守事先的约定，最后工作才能正常进行下去。网络通信中也一样，通信双方收/发数据时必须按照实现规定好了的结构去发送/接收，一方不遵守该规范，通信就不能成功。这里说的结构规范其实就是“协议”。协议有以下作用：
- 既然是规范，那么按照规范做事，自己做的别人更容易理解，便于交流；
- 将规范写成文档，提供给其他人，方便后期他人扩展。因为只要知道了通信规范，那么很容易就可以编写出扩展模块与原有系统协调工作。
- 计算机网络通信中，有些因素决定了我们必须按照规定的格式收发数据，比如TCP通信中，由于数据是按照“流”式传输的，如果我们事先不定义数据传输规范，那么很难判断TCP传输的数据边界。
就网络通信协议来讲，应用层协议与我们程序开发最为密切（至少对我们使用c#、java的人来讲），其他向tcp、udp等传输层协议几乎用不到。我们开发的通信程序，必须遵守实现定义好了的应用层协议，比如浏览器和Web服务器都遵守了HTTP应用层协议，只有这样，它们才能正常交互。倘若我们自己开发一个程序，正确地遵守了HTTP协议，那么我们的程序也能够像chrome、IE等浏览器一样，去访问Web服务器。
文章末尾有一个使用socket模拟浏览器请求Web服务器的demo，实现的功能我们完全可以使用类似WebClient、WebRequest等类型去实现。demo功能如下：
- 使用Socket连接Web服务器（任意）；
- 按照HTTP协议格式发送HTTP请求（使用Socket.Send方法）；
- 按照HTTP协议格式解析Web服务器返回的数据（其实就显示在了UI界面）
（开发这样的程序需要我们充分熟悉socket编程、HTTP协议格式）
以下是发送HTTP请求的代码：
1 /// <summary>
2 /// 发送请求
3 /// </summary>
4 /// <param name="socket"></param>
5 private void SendRequest(Socket socket)
6 {
7 string h1 = "GET " + _path + " HTTP/1.1\r\n";
8 string h2 = "Accept: */*\r\n";
9 string h3 = "Accept-Language: zh-cn\r\n";
10 string h4 = "Host: " + _host + "\r\n";
11 string h5 = "User-Agent: Mozilla/5.0 (Windows NT 6.1) AppleWebKit/537.36 (KHTML, like Gecko) Chrome/27.0.1453.116 Safari/537.36\r\n";
12 string h7 = "Connection: close\r\n\r\n";
13
14 byte[] send_buffer = Encoding.UTF8.GetBytes(h1 + h2 + h3 + h4 + h5 + h7);
15 socket.Send(send_buffer);
16 Print("请求发送完毕，等待Web Server回复...");
17 socket.BeginReceive(_buffer, 0, 640 * 1024, SocketFlags.None, new AsyncCallback(OnReceive), socket);
18 }
下面是效果图：
上一篇博客中介绍了怎样使用socket访问web服务器。关键有两个：
- 熟悉Socket编程；
- 熟悉HTTP协议。
上一篇主要是通过socket来模拟浏览器向（任何）Web服务器发送（HTTP）请求，重点在浏览器端。本篇博客则反过来讲一下怎样使用socket来实现Web服务器，怎样去接收、分析、处理最后回复来自浏览器的HTTP请求。
HTTP协议是浏览器和Web服务器都需要遵守的一种通信规范，如果我们编写一个程序，正确遵守了HTTP协议，那么理论上讲，这个程序可以具备浏览器、甚至Web服务器的功能。
图1
如上图1所示，Web服务器和浏览器之间无论是发送数据还是接收（解析）数据均遵守了HTTP协议。可以很确定地讲，只要我们充分熟悉HTTP协议结构，那么无论浏览器的实现还是Web服务器的实现，均只是“简单的”Socket程序的开发过程，除此之外，无其它神秘高深的东西。而Socket程序开发，稍微知道一点socket的有关知识，均能写得出一个大概demo。
从系统架构来讲，Web架构形式的系统均符合“生产者-消费者”模式（实质上，现实生活中大部分系统均属于该模式）。浏览器端不断产生数据（请求），而Web服务器端不断处理请求，长时间持续如此。
图2
如上图2所示，图中左边部分为Web服务器中的“泵”结构，所谓泵，就是指它能够持续长时间循环运作。图中右边显示“来自浏览器请求”部分即为“生产者”，生产者不断发出请求，由左边（Web服务器）不断进行处理，最后回复给浏览器。注意图2中显示，Web服务器中处理数据在循环体内部，换句话说，前一次HTTP请求处理结束之前，后一次HTTP请求不能开始，也就是每次请求处理均会阻塞循环的执行。这种串行处理数据的方式明显效率不高，为了解决该问题，我们可以在接收到浏览器端的HTTP请求后，并不马上在当前线程中进行处理，而是开辟独立线程来处理请求（在.NET中可以使用异步编程实现）。这样一来，请求处理并不会阻塞当前循环过程，见下图3
图3
如上图3所示，接收到请求后，开辟其它线程来处理，这种并行处理数据的方式不会影响后续请求处理。
如果对Socket编程比较熟悉，以上所说的完全可以轻松实现（完全按照Socket编程去做）。现在难点是，Web服务器端怎样解析来自浏览器的请求数据（一串字符串文本），以及应该以怎样的格式去回复浏览器？答案就是必须充分了解HTTP协议格式。上一篇博客中已经提到过，有关HTTP协议格式请参见javascript:void(0)。我们必须读懂浏览器发送的请求数据，并按照正确格式发送回复。下图4显示浏览器请求数据格式：
图4
图中红色部分即为数据传输方式（post或get）、请求路径（url中不含主机地址部分）以及HTTP协议版本号。下面以“键：值”格式的文本均为浏览器发送给服务器的一系列数据信息（注意这些项可选），如果浏览器以post方式提交数据，那么数据会紧跟在下面（图中没显示）。Web服务器读懂浏览器发送的请求数据，并处理完毕后，必须按照图5的格式将结果回复给浏览器：
图5
如上图5所示，最上面的以“键：值”的格式文本是Web服务器发送给浏览器的一些数据信息（这些项部分可选），紧接着，下面便是需要发送给浏览器的HTML文档（如果返回的是页面）。浏览器必须读懂Web服务器发送的回复数据，然后进行渲染（显示）。
图6
图6显示了浏览器发起的一次HTTP请求，显示展示了Web服务器端处理该请求的过程。我们可以看到，Web服务器在一次Socket连接过程中只处理一个HTTP请求。多次HTTP请求会伴随着Socket不断的连接与断开。
文章最后上传一个使用Socket编写的简单Web服务器，能够实现以下功能：
- 运行Web服务器后，可以绑定端口，接收来自任何浏览器的HTTP请求；
- 能够显示一个默认首页，如index.html；
- 首页提供“登录”功能，按照Post方式传递数据到处理页面“login.zsp”（后缀名可自定义）；
- Web服务器端接收接收浏览器发送的数据，能够解析（解析方式很随意）出post传递的参数，并模拟访问数据库检查登录情况、模拟耗时等待等；
- Web服务器生成登录成功后的静态页，回复给浏览器。页面显示登录名和当前时间。
整个demo完全就是一个Socket程序，只是增加了“HTTP协议”的环节，服务器端无论是接收（解析）数据还是发送数据，均需要遵守HTTP协议。Web服务器中最终的请求处理泵代码如下：
View Code
注意以上代码中的NO.1和NO.2处，socket.BeginAccept()方法放在NO.1处时，服务器端会并行处理请求，而放在NO.2处时，服务器会串行处理请求。读者可以每种方式都试一下，在串行处理请求时，请求处理过程会阻塞后续请求的处理（比如登录耗时10秒钟，其它人无法访问网站）。
以下是demo效果图：
图7：Web服务器运行后，浏览器访问首页：
图7
图8：浏览器中首页显示（包含登录框）：
图8
图9：用户点击“登录”按钮，以Post方式提交数据，Web服务器解析、处理，返回新页面：
图9
文章有点长，部分截图还失真了（部分图以前整理的，没有找到大图，所以就凑合看：））
三、
客户端代码：
using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Linq;
using System.Text;
using System.Net;
using System.Net.Sockets;
using System.Threading;
namespace ClientSocket
{
class Program
{
private static byte[] result = new byte[1024];
static void Main(string[] args)
{
//设定服务器IP地址
IPAddress ip = IPAddress.Parse("127.0.0.1");
Socket clientSocket = new Socket(AddressFamily.InterNetwork, SocketType.Stream, ProtocolType.Tcp);
try
{
clientSocket.Connect(new IPEndPoint(ip, 8885)); //配置服务器IP与端口
Console.WriteLine("连接服务器成功");
}
catch
{
Console.WriteLine("连接服务器失败，请按回车键退出！");
return;
}
for (int i = 0; i < 10; i++)
{
try
{
Thread.Sleep(1000); //等待1秒钟
string sendMessage = "client send Message Hellp" + DateTime.Now;
clientSocket.Send(Encoding.ASCII.GetBytes(sendMessage));
Console.WriteLine("向服务器发送消息：{0}" + sendMessage);
}
catch
{
clientSocket.Shutdown(SocketShutdown.Both);
clientSocket.Close();
break;
}
}
Console.WriteLine("发送完毕，按回车键退出");
Console.ReadLine();
}
}
}
服务器端代码
using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Linq;
using System.Text;
using System.Net.Sockets;
using System.Net;
using System.Threading;
using LogHelper;
using System.IO;
using System.Diagnostics;
namespace SocketForm
{
class SocketConnection
{
private int port;//监听端口号
private static byte[] result = new byte[1024];
private static Socket server;//服务器Socket
private IPAddress ip;//Ip地址
private static Socket client;//客户端Socket
private static Thread myThread;//启动监听线程
private static Thread receiveThread;//接收数据线程
public SocketConnection(string ipadr,int port)
{
this.port = port;//初始化端口
ip = IPAddress.Parse(ipadr);//初始化ip地址
}
public void setConnection()
{
server = new Socket(AddressFamily.InterNetwork, SocketType.Stream, ProtocolType.Tcp);//实例化socket对象（采用网络流传输方式，TCP协议传输）
server.Bind(new IPEndPoint(ip, port));//绑定ip及端口
Console.WriteLine("绑定端口ip"+this.ip+":"+this.port);
server.Listen(10);//监听端口
Console.WriteLine("正在监听IP"+this.ip+" 端口："+this.port+"......");
Log.Errorname = "Info";
Log.CreateLogTxt("监听Ip"+this.ip+"端口"+this.port+"......");
myThread = new Thread(ListenClientConnect);
myThread.Start();
}
private static void ListenClientConnect()
{
while (true)
{
client = server.Accept();
receiveThread = new Thread(ReceiveMessage);
receiveThread.Start(client);
}
}
/// <summary>
/// 接收消息
/// </summary>
/// <param name="clientSocket"></param>
private static void ReceiveMessage(object clientSocket)
{
client = (Socket)clientSocket;
while (true)
{
try
{
//通过clientSocket接收数据
int receiveNumber = client.Receive(result);//获取接收数据的长度
StreamWriter resultMessage = new StreamWriter("out.txt", true);//输出流实例化
resultMessage.WriteLine("接收客户端{0}消息{1}", client.RemoteEndPoint.ToString(), Encoding.ASCII.GetString(result, 0, receiveNumber));
resultMessage.Close();
Log.Errorname = "Info";
Log.CreateLogTxt("信息获取成功");
Console.WriteLine("信息获取成功");
}
catch (Exception ex)
{
Log.Errorname = "ERROR";
Log.CreateLogTxt("从服务器获取数据错误"+"错误信息"+ex.Message);
Console.WriteLine("从服务器获取数据错误" + "错误信息" + ex.Message);
client.Shutdown(SocketShutdown.Both);
client.Close();
break;
}
}
}
}
}