如何使用Python寫一個簡單的HTTP伺服器？

什麼是http

http是一個應用層協議，準確的來說是基於TCP/IP4層網路協定中的傳輸層中的TCP應用層協定。

額，4層模型大概是這樣的:

在網路通訊中，使用者的資料是以封包來傳送的，但是在實際通訊中，每一層都會對包進行封裝，從而形成段、數數據報、幀，最後是以比特流(二進制)進行傳輸，到了目標主機後，會對每一層又進行拆解，從而得到最後的報文。

http就在最上層，就是應用層那裡。

http到底離我們多近呢？甚至於你現在看到的文章，使用的就是http協議，它還有一個名字，叫做超文本傳輸協議，為什麼叫超文本呢？因為最開始的是時候，http是被用來傳輸Hypertext文檔的，所以被叫做超文本協議，當然現在可以傳輸其他類型的數據，如: 視頻、音頻、圖片等，但是它依然被稱之為超文本協議。

很難理解吧，沒關係，繼續往下看。

分析http請求報文和回應封包格式

透過上面的簡介，我們知道http是應用程式層協議，它在網路協定中，被稱為之為報文的，讓我們來看看http的請求封包和回應封包吧。

http封包由4部分組成，分別是起始行、首部行、空白行 以及 實體組成。以\r\n(也稱為CRLF)進行分割。

讓我們來看一下實際的報文呢。

在linux中，我們可以使用curl -v 網址來列印詳細的請求信息，其中就包括了報文。

指令:

curl -v http://juejin.cn

請求訊息:

#其中輸出的結果中> 代表我們發出的報文，而代表伺服器發送給我們的回應訊息。下面我們將結合報文來看上面的數據資訊。

請求封包格式如下:

其中請求行會指定http的請求方法，如: GET、POST、HEAD等，URL則是要求的檔案路徑，協定版本需要指定http的版本，最後是以CRLF結束。

首部行可以有多個，以 (字段名: 值) 的方式出現，每一個首部行同樣以CRLF結束。

而後是空白行。空白行則代表http封包頭結束了，接下來該是發送的封包主體了，接下來，我們將上述請求http://juejin.cn的例子，填入表格來看下:

上述是我們使用curl工具請求的http://juejin.cn請求封包整體形式，我們可以看到，我們使用了GET方法，取得伺服器的/訊息，使用的協定是HTTP/1.1，而後攜帶了3個首部行，分別是User-Agent、Host以及Accept。

回應封包格式如下:

將回應訊息和請求訊息進行對比，我們不難發現，除了第一行以外，其他的格式都是一樣的，所以，我們只介紹響應行的信息，在響應報行中，第一個是協議的版本，這個是伺服器的協議版本，而後便是狀態碼，用於告知客戶端，伺服器回應的訊息，最後是短語，短語的作用是告知使用者，這個回傳訊息大概是什麼意思。

好了，我們將上述juejin.cn回應給我們的報文，我們填到表格中呢:

上述是我們使用curl請求http://juejin.cn/，伺服器傳回的訊息，我們逐行來看下，回應行，告知了我們http版本是HTTP/1.1，狀態碼是301，短語是連結被轉移了。

上述我們若僅透過狀態碼的話，是很難get到整個報文的意思的，不過有短語，就可以猜一下了。

首部行，告知了我们服务器 、时间 、 报文类型 以及 报文长度。还记得我们第一段落介绍过得，http现在除了发送超文本以外，还可以发送图片、视频等，就是通过首部行Content-Type来确定的。

接着是空白行，最后是报文主体，哎，有没有感觉奇怪呢？为什么请求报文主体是空的呢？这是因为报文主体长度是由首部行Content-Length来定义的，如上报文展示的是，我们报文主体有262个字符。

手写一个简单的http服务器

上述，我们介绍了，什么是http以及初略的看了一下 http的请求报文和响应报文，那么，我们如何构建一个http服务器呢？

我们知道，http是应用层协议，是基于传输层tcp来实现的，所以，我们若想构建一个http服务器，那么应该写一个socket程序出来吧。

import socket
import threading

def handle(client , addr):
    print("from " , addr)
    data = client.recv(1024)
    for k,v in enumerate(data.decode().split("\r\n")):
        print(k ,v)

def main():
    s = socket.socket(socket.AF_INET,socket.SOCK_STREAM)
    s.bind(("127.0.0.1",8080))
    s.listen()
    
    while True:
        client , addr = s.accept() 
        t = threading.Thread(target=handle,args=(client,addr))
        t.start()

if __name__ == '__main__'
    main()

上述，我们写了一个tcp程序，它将监听本地回环地址的8080端口，若此时我们使用curl -v 127.0.0.1:8080请求一下该接口，我们将会得到请求报文了，如下:

我们得到请求报文后，可以构建一个响应报文发送回去，例如: Hello, Destined Person.，我们就可以这样来构建http

import socket
import threading

def handle(client , addr):
    print("from " , addr)
    data = client.recv(1024)
    
    #请求报文
    for k,v in enumerate(data. decode() .split("\r\n")):
        print(k ,v)
        
    bodyText = "He1lo,Destined Person."
    #响应报文
    #响应行
    client.send(b"HTTP/1.1 200 OK\r\n")
    #首部行
    client. send(b"Server: pdudo_web_sites\r\n") 
    client. send(b"Content-Type: text/html\r\n")
    client. send(("Content-Length: %s\r\n" % (len(bodyText) + 2)).encode())
    client. send(b"\r\n")
    client. send(("%s\r\n" %(bodyText)).encode())
    
def main():
    try:
        s = socket.socket(socket.AF_INET,socket.SOCK_STREAM)
        s .bind(("127.0.0.1"8080))
        s .listen()
        
        while True:
            client,addr = s.accept()
            t = threading.Thread(target=handle,args=(client,addr))
            t.start()
    finally:
        s.close()

if __name__ == '__main__':
    main()

最后我们使用curl再来测试一下，是可以得到消息的。

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