python搭建簡(jiǎn)單的靜態(tài)web服務(wù)器

[TOC]

儲(chǔ)備知識(shí)

• 一丟丟的python（io和多線程的知識(shí)）
• 一丟丟的http協(xié)議
• 一丟丟的tcp/ip協(xié)議（當(dāng)然不了解也沒(méi)關(guān)系）
• 一丟丟的正則表達(dá)式知識(shí)

web服務(wù)器基本原理

• 當(dāng)在瀏覽器的地址欄輸入一個(gè)ip與端口之后，瀏覽器就會(huì)通過(guò)tcp/ip協(xié)議與相應(yīng)的主機(jī)端口進(jìn)程建立聯(lián)系搞莺。經(jīng)歷過(guò)三次握手之后就會(huì)將http請(qǐng)求發(fā)送到相應(yīng)的服務(wù)器進(jìn)程去焚志，之前我們了解的http協(xié)議在服務(wù)進(jìn)程收到的其實(shí)就是一串有特殊格式的字符串析藕。

  當(dāng)我們?yōu)g覽器輸入localhost:9876 后服務(wù)進(jìn)程實(shí)際收到的如下：

大致流程

1. 在服務(wù)端建立tcp服務(wù)進(jìn)程椿肩，為了保證服務(wù)端可以同時(shí)處理多個(gè)請(qǐng)求，我們需要在每接受一個(gè)請(qǐng)求后為其單獨(dú)使用一個(gè)線程（或者進(jìn)程）為其進(jìn)行服務(wù)馏慨。

   server = socket(AF_INET, SOCK_STREAM)
   server.setsockopt(SOL_SOCKET, SO_REUSEADDR, 1)
   address = ('', 9876)
   server.bind(address)
   server.listen(10)
   try:
       while True:
           print("-------等待接受服務(wù)----------")
           client, client_address = server.accept()
           print("-------接受服務(wù)成功----------")
           # 如果使用進(jìn)程服務(wù)音婶，可以在在后面把client關(guān)閉。
           p = Thread(target=deal_socket, args=(client,))
           p.start()
   except Exception as e:
          print(e)
   finally:
          server.close()
          print("-------服務(wù)結(jié)束----------")
   

   這里的deal_socket函數(shù)就是我們?yōu)橐粋€(gè)請(qǐng)求服務(wù)的函數(shù)倒谷，在一個(gè)單獨(dú)的線程中運(yùn)行蛛蒙。

2. 在處理url請(qǐng)求的函數(shù)中，我們需要讀取出客戶端的http請(qǐng)求渤愁。

   def deal_socket(client):
       print("-------開(kāi)啟新的線程----------")
       try:
           data = client.recv(1024)
           if len(data) > 0:
               fileName = get_request_name_from_http(data.decode("utf-8"))
               writeHtml(client, fileName)
   
       finally:
           client.close()
           print("-------關(guān)閉新的線程----------")
   

   • 在這里的data就是我們讀取到的http服務(wù)請(qǐng)求牵祟，當(dāng)其長(zhǎng)度等于0時(shí)代表客戶端已經(jīng)關(guān)閉了tcp連接。
   • 這里的get_request_name_from_http()需要我們解析出請(qǐng)求的靜態(tài)資源
   • 這里的writeHtml()將靜態(tài)文本寫(xiě)回到客戶端抖格。

3. 在get_request_name_from_http函數(shù)中我們需要從原始的url請(qǐng)求中解析出http請(qǐng)求中我們需要的請(qǐng)求資源部分诺苹，這里我們可以通過(guò)正則表達(dá)式完成簡(jiǎn)單的完成解析。

   def get_request_name_from_http(http):
       # 注意這里通過(guò)非貪婪模式匹配
       r = re.search(r"GET /(.+?) ", http)
       fileName = ""
       if r != None:
           fileName = r.group(1)
       return fileName
   

   • 請(qǐng)求的http大概格式是這樣（當(dāng)我們?cè)L問(wèn)http://localhost:9876/html/index.html時(shí)）

     GET /html/index.html HTTP/1.1
     Host: localhost:9876
     Connection: keep-alive
     Cache-Control: max-age=0
     Upgrade-Insecure-Requests: 1
     User-Agent: Mozilla/5.0 (Windows NT 10.0; Win64; x64) AppleWebKit/537.36 (KHTML, like Gecko) Chrome/59.0.3071.109 Safari/537.36
     

     第一行就是我們請(qǐng)求的靜態(tài)資源雹拄，我們將其通過(guò)非貪婪模式的正則表達(dá)式扣出來(lái)筝尾。

4. 在解析到請(qǐng)求的靜態(tài)地址后就是簡(jiǎn)單的讀取請(qǐng)求的文件，然后已http協(xié)議的格式返回回去就行了办桨。

   def writeHtml(client, fileName):
       rspHead = None
       rspBody = None
       if not os.path.exists(fileName):
           rspHead = "HTTP/1.1 404 error\r\nServer: foreverServer\r\n\r\n"
           rspBody = "file not found"
       else:
           rspHead = "HTTP/1.1 200 OK\r\nServer: foreverServer\r\n\r\n"
           html = open(fileName, 'r', encoding='UTF-8')
           rspBody = html.read()
       client.send((rspHead + rspBody).encode("utf-8"))
   

   • 當(dāng)請(qǐng)求的靜態(tài)文件不存在時(shí)筹淫，將返回給客戶端文件不存在。

   • 上面的相應(yīng)格式是根據(jù)http相應(yīng)報(bào)文的格式而定的呢撞，否則瀏覽器會(huì)不識(shí)別：

     ?

     在Windows中\(zhòng)r\n分別代表回車(chē)和換行损姜，而現(xiàn)在在unix系統(tǒng)中\(zhòng)n就代表了回車(chē)換行。

     ?

完整代碼

• 下面是完整的服務(wù)代碼殊霞，不到60行就可以完成一個(gè)簡(jiǎn)單的靜態(tài)web服務(wù)器摧阅，這就是python的魅力：

  from socket import *
  from threading import Thread
  import os
  import re
  
  def get_request_name_from_http(http):
      r = re.search(r"GET /(.+?) ", http)
      fileName = ""
      if r != None:
          fileName = r.group(1)
      return fileName
  
  def writeHtml(client, fileName):
      rspHead = None
      rspBody = None
      if not os.path.exists(fileName):
          rspHead = "HTTP/1.1 404 error\r\nServer: foreverServer\r\n\r\n"
          rspBody = "file not found"
      else:
          rspHead = "HTTP/1.1 200 OK\r\nServer: foreverServer\r\n\r\n"
          html = open(fileName, 'r', encoding='UTF-8')
          rspBody = html.read()
      client.send((rspHead + rspBody).encode("utf-8"))
  def deal_socket(client):
      print("-------開(kāi)啟新的線程----------")
      try:
          data = client.recv(1024)
          if len(data) > 0:
              fileName = get_request_name_from_http(data.decode("utf-8"))
              writeHtml(client, fileName)
  
      finally:
          client.close()
          print("-------關(guān)閉新的線程----------")
   def main():
       server = socket(AF_INET, SOCK_STREAM)
      server.setsockopt(SOL_SOCKET, SO_REUSEADDR, 1)
      address = ('', 9876)
      server.bind(address)
      server.listen(10)
      try:
          while True:
              print("-------等待接受服務(wù)----------")
              client, client_address = server.accept()
              print("-------接受服務(wù)成功----------")
              # 就這里和多線程不同，并且千萬(wàn)不能把client關(guān)掉
              p = Thread(target=deal_socket, args=(client,))
              p.start()
      except Exception as e:
          print(e)
      finally:
          server.close()
          print("-------服務(wù)結(jié)束----------")
    if name == "main":
      main()
  

• 到此就用python構(gòu)建了史上最挫的靜態(tài)wen服務(wù)器了绷蹲，直接在瀏覽其輸入靜態(tài)html請(qǐng)求就可以顯示網(wǎng)頁(yè)了：

  雖然很挫棒卷，不過(guò)web服務(wù)器的基本原理就是如此，牛逼的服務(wù)器也只是在這之上做了很多完善祝钢，下一篇我們將采用python提供的WSGI標(biāo)準(zhǔn)完成一個(gè)動(dòng)態(tài)的web框架比规。