經過手寫服務器的方式，立體學習Http

前言

Http咱們都已經耳熟能詳了，而關於Http學習的文章網上有不少，各個知識點的講解也可說是深刻淺出。然而，學習事後，咱們對Http仍是隻知其一;不知其二。問題出在了哪？

Http是一個客戶機與服務器之間的通訊的協議，真的想學習Http，就必須把客戶機和服務器也學了，也就是說，必須立體的學習，否則咱們永遠都是隻知其一;不知其二。

如今，咱們手工搭建一個服務器，立體的學習下Http，將咱們覺得的知識點連成線。

定義

學習前，簡單的瞭解下定義：

Http是超文本傳輸協議，用於保證客戶機與服務器之間的通訊。在客戶機和服務器之間進行請求-響應時，兩種最常被用到的方法是：GET 和 POST。

• GET - 從指定的資源請求數據。

• POST - 向指定的資源提交要被處理的數據(向指定資源「追加/添加」數據。)

搭建Http服務器

首先咱們經過HttpListener來搭建一個簡易的Http服務器，代碼以下：

class Program
{
    static HttpListener httpListener; 
    static volatile bool isRun = true;
    static void Main(string[] args)
    {
        Listener(5180);
    } 
    public static void Listener(int port)
    { 
        //建立HTTP監聽
        httpListener = new HttpListener(); 
        //監聽的路徑
        httpListener.Prefixes.Add($"http://localhost:{port}/");
        httpListener.Prefixes.Add($"http://127.0.0.1:{port}/"); 
        //設置匿名訪問
        httpListener.AuthenticationSchemes = AuthenticationSchemes.Anonymous;
        //開始監聽
        httpListener.Start();
         
        while (isRun)
        {
            //等待傳入的請求接受到請求時返回，它將阻塞線程，直到請求到達
            var context = httpListener.GetContext();
            //取得請求的對象
            HttpListenerRequest request = context.Request;
            Console.WriteLine($"請求模式：{request.HttpMethod}");
            var reader = new StreamReader(request.InputStream, Encoding.UTF8);
            var msgSource = reader.ReadToEnd();//讀取傳過來的信息+
            Console.WriteLine($"msgSource：{msgSource}");
            var msg = Uri.UnescapeDataString(msgSource);
            Console.WriteLine($"請求msg：{msg}");
            string responseString = "返回值";
            // 取得迴應對象
            HttpListenerResponse response = context.Response;
​
            // 設置迴應頭部內容，長度，編碼
            response.ContentEncoding = Encoding.UTF8;
            response.ContentType = "text/plain; charset=utf-8";
​
            response.Headers.Add("Access-Control-Allow-Origin", "*");
            response.Headers.Add("Cache-Control", "no-cache");
​
            byte[] buff = Encoding.UTF8.GetBytes(responseString);
​
            // 輸出迴應內容
            System.IO.Stream output = response.OutputStream;
            output.Write(buff, 0, buff.Length);
            // 必須關閉輸出流
            output.Close();
        }
    }
}

服務器搭建已經搭建完成了，如今，咱們經過代碼重新學習一下Http定義。

代碼學習

首先咱們看到，httpListener.GetContext()阻塞了線程；只有請求到達時，線程纔會繼續運行，請求到達時，咱們將會獲得一個HttpListenerRequest的請求對象。

HttpListenerRequest對象包含了請求的地址欄參數QueryString、Cookies、請求頭Header等等信息。

Get請求

Get請求很簡單，Get請求的數據就寫在地址欄，因此咱們直接可使用HttpListenerRequest對象的QueryString來讀取到，以下：

 HttpListenerRequest request = context.Request;   //取得請求的對象
 Console.WriteLine($"請求模式：{request.HttpMethod}");
 var abc = request.QueryString["abc"];
 Console.WriteLine($"Get請求abc的值：{abc}"); 

運行Host項目，測試以下圖所示：

Post請求

學習了上面的代碼，我想必定有人對下面這句話感到疑惑。

var reader = new StreamReader(request.InputStream, Encoding.UTF8);

爲何請求已經到了，還要去讀請求中的InputStream屬性呢？

咱們從新看下Post的定義：向指定的資源提交要被處理的數據(向指定資源「追加/添加」數據。)。

定義太很差理解，咱們翻譯一下；Post的請求是先發起，一個TCP鏈接，而後再將數據，寫入請求的InputStream屬性中。

如今咱們編寫一個Http的Post請求，加深理解。

 public static void Post(string url, string param, Action<string> callback)
        {
            new Task(() =>
            {
                try
                {
                    //轉換輸入參數的編碼類型，獲取bytep[]數組 
                    byte[] byteArray = Encoding.UTF8.GetBytes(param);
                    //初始化新的webRequst
                    //1． 建立httpWebRequest對象
                    HttpWebRequest webRequest = (HttpWebRequest)WebRequest.Create(new Uri(url));
                    //2． 初始化HttpWebRequest對象
                    webRequest.Method = "POST";
                    webRequest.ContentType = "application/x-www-form-urlencoded";
                    webRequest.ContentLength = byteArray.Length;
                    
                    //3． 附加要POST給服務器的數據到HttpWebRequest對象(附加POST數據的過程比較特殊，它並無提供一個屬性給用戶存取，須要寫入HttpWebRequest對象提供的一個stream裏面。)
                    Stream newStream = webRequest.GetRequestStream();//建立一個Stream,賦值是寫入HttpWebRequest對象提供的一個stream裏面
                    newStream.Write(byteArray, 0, byteArray.Length);
                    newStream.Close();
                    //4． 讀取服務器的返回信息
                    using (HttpWebResponse response = (HttpWebResponse)webRequest.GetResponse())
                    {
                        using (StreamReader stream = new StreamReader(response.GetResponseStream(), Encoding.UTF8))
                        {
                            string ret = stream.ReadToEnd();
                            callback(ret);
                        }
                    }
                }
                catch (Exception ex)
                {
                    callback("異常：" + ex.Message);
                }
            }).Start();
        }

能夠看到，請求時，就是從指定IP地址中建立一個WebRequest對象（經過WebRequest.Create建立），而後再獲取對象的請求流—GetRequestStream()，即服務端的InputStream，再向其流裏寫人數據。

如今咱們編寫一個Winform項目，測試一下Post請求，結果以下：

擴展1：Http本質上是TCP，也就是說Get請求，不去讀取InputStream裏的值，是被框架處理的結果呈現，若是框架處理了Get請求的InputStream，那麼Get請求就也能夠像Post那樣，獲取請求中的InputStream，而後向流裏寫入數據。這就是爲何有的框架Get請求也能夠發送Json對象的緣由。

擴展2：Post請求須要讀取InputStream，也就是說，每次的Post都須要實例化一個Tcp對象去處理流，而Get請求不去讀InputStream，就不用實例化Tcp了，也就是說Get請求的內存消耗更少，同理，上文提到的Get請求發送Json對象，就等於把Get請求變成了Post請求，即，大量消耗了內存，因此，若是網站須要性能好一點的話，就儘可能不考慮使用這樣的框架。

擴展3：在Post請求中，咱們把寫入InputStream的數據稱爲Content，而在HttpListenerRequest類的截圖中，咱們能夠看到這三個屬性ContentLength64，ContentType，ContentEncoding，他們表明着，Content的長度、類型、編碼，也就是說，若是咱們手寫Post請求，這三個值必定要服務器解析時配置的值對上，固然，他們也都是有默認值的。一般服務器都會支持多種ContentType類型，如application/x-www-form-urlencoded或application/json，具體各類類型的數據格式，你們能夠自行了解。

擴展4：MVC和WebApi都是在Http解析後執行的，也就是或，服務器先解析了Http，而後才根據請求的Url解析跳轉到指定Controler和Action，而後再實例化Controler和Action時，在把相應的參數傳遞過去。

請求亂碼

在客戶端Http發起請求時，英文字母，數字會原樣發送，而中文和其餘字符，則直接把字符串用BASE64加密，如：%E5%95%8A%20%E4%B8%8D。這種行爲，咱們稱之爲字符串轉義。

同理，在服務器端，咱們須要將請求的字符串解析回來，如Uri.UnescapeDataString(msgSource)。

那爲何會有亂碼？

咱們會發現，亂碼出現的地方都是中文和特殊字符，那麼結合上文所述，咱們就知道亂碼出現的緣由了。

兩種狀況，一種是框架沒有作解析，或者解析失敗，直接把客戶端的轉義後的請求發給了你；另外一種是客戶端和服務器的解析類型沒對上，進行了錯誤的解析。

不過，一般狀況下，服務器會替咱們作好解碼的工做。

跨域

上文中，咱們看到在輸出返回數據的時候，咱們爲HttpListenerResponse對象的Headers屬性增長了個鍵值對，以下：

response.Headers.Add("Access-Control-Allow-Origin", "*");

沒錯，這個是跨域的配置，咱們在Response輸出時，進行了Access-Control-Allow-Origin配置，這樣，瀏覽器在接受到咱們的返回消息時，就不會阻止它們顯示了。

結語

立體的學習了Http後，咱們才能更好，更快的學習Http協議，一些之前咱們很難理解的解釋，也能夠慢慢想通了，好比Connection: keep-alive，咱們如今就能更好的理解了，它就是Http請求後，不去釋放Tcp對象，這樣，它下一次傳輸數據就不用新建內存了。

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到此HTTP的立體學習已經介紹完了，代碼已經傳到Github上了，歡迎你們下載。

代碼已經傳到Github上了，歡迎你們下載。

Github地址：https://github.com/kiba518/HttpLearning

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