5.基于TCP的Web服务器

基于TCP的Web服务器

模拟浏览器请求web服务器的网页过程,使用TCP实现HTTP协议(请求报文格式和响应报文格式)

"""
1、导入模块
2、创建套接字
3、建立连接
4、拼接请求协议
5、发送请求协议
6、接收服务器响应内容
7、保存内容
8、关闭连接
"""
# 1、导入模块
import socket
# 2、创建套接字
tcp_client_socket = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM)
# 3、建立连接
tcp_client_socket.connect(("www.baidu.com", 80))
# 4、拼接请求协议
request_line = "GET / HTTP/1.1\r\n"
# 4.2 请求头
request_header = "Host:www.baidu.com\r\n"
# 4.3 请求空行
request_blank = "\r\n"
# 整体拼接
request_data = request_line + request_header + request_blank
# 5、发送请求协议
tcp_client_socket.send(request_data.encode())
# 6、接收服务器响应内容
recv_date = tcp_client_socket.recv(4096).decode()
# print(recv_date)
# 7、保存内容
print(recv_date[recv_date.find("\r\n\r\n")+4:recv_date.find("\r\n\r\n")+104])   # 节省空间,只取100个字符
#或
recv_list = []
for i in recv_date.split("\r\n"):
    recv_list.append(i)
print(recv_list[-1][:100])   # 节省空间,只取100个字符
# 8、关闭连接
tcp_client_socket.close()
<!DOCTYPE html><html><head><meta http-equiv="Content-Type" content="text/html; charset=UTF-8"><!DOCTYPE html><html><head><meta http-equiv="Content-Type" content="text/html; charset=UTF-8">

简单的Web服务器

"""
1、导入模块
2、创建套接字
3、设置地址重用
4、绑定端口
5、设置监听,让套接字由主动变为被动接收
6、接受客户端连接  定义函数 request_handler()
7、接收客户端浏览器发送的请求协议
8、判断协议是否为空
9、拼接响应的报文
10、发送响应报文
11、关闭操作
"""
# 1、导入模块
import socket

# 定义函数 request_handler()
def request_handler(new_client_socket, ip_port):
    # 7、接收客户端浏览器发送的请求协议
    request_data = new_client_socket.recv(1024).decode()
    # print(request_data)
    # 8、判断协议是否为空
    if not request_data:
        print(f"客户端{str(ip_port)}已经下线!")
        new_client_socket.close()
        return
    else:
        # 9、拼接响应的报文
        # 9.1 响应行
        response_line = "HTTP/1.1 200 OK\r\n"
        # 9.2 响应头
        response_header = "Server:Python20WS/2.1\r\n"
        # 9.3 响应空行
        response_blank = "\r\n"
        # 9.4 响应的主体
        response_body = "HelloWorld!"
        # 9.5 响应报文拼接
        response_data = response_line + response_header + response_blank + response_body
        # 10、发送响应报文
        new_client_socket.send(response_data.encode())
        # 11、关闭当前连接
        new_client_socket.close()

def main():
    """主函数段"""
    # 2、创建套接字
    tcp_server_socket = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM)
    # 3、设置地址重用
    tcp_server_socket.setsockopt(socket.SOL_SOCKET, socket.SO_REUSEADDR, True)
    # 4、绑定端口
    tcp_server_socket.bind(("", 8080))
    # 5、设置监听,让套接字由主动变为被动接收
    tcp_server_socket.listen(128)

    # 可循环访问
    while True:
        # 6、接受客户端连接
        new_client_socket, ip_port = tcp_server_socket.accept()
        # 调用函数
        request_handler(new_client_socket, ip_port)

    # 12、关闭操作
    tcp_server_socket.close()

if __name__ == '__main__':
    main()

# HelloWorld!

简单的Web服务器-返回固定页面

"""
1、导入模块
2、创建套接字
3、设置地址重用
4、绑定端口
5、设置监听,让套接字由主动变为被动接收
6、接受客户端连接  定义函数 request_handler()
7、接收客户端浏览器发送的请求协议
8、判断协议是否为空
9、拼接响应的报文
10、发送响应报文
11、关闭操作
"""
# 1、导入模块
import socket

# 定义函数 request_handler()
def request_handler(new_client_socket, ip_port):
    # 7、接收客户端浏览器发送的请求协议
    request_data = new_client_socket.recv(1024).decode()
    # print(request_data)
    # 8、判断协议是否为空
    if not request_data:
        print(f"客户端{str(ip_port)}已经下线!")
        new_client_socket.close()
        return
    else:
        # 9、拼接响应的报文
        # 9.1 响应行
        response_line = "HTTP/1.1 200 OK\r\n"
        # 9.2 响应头
        response_header = "Server:Python20WS/2.1\r\n"
        # 9.3 响应空行
        response_blank = "\r\n"
        # 9.4 响应的主体-固定页面
        with open("D:/dist/index.html", "rb") as file:
            response_body = file.read()
        # 9.5 响应报文拼接
        response_data = response_line.encode() + response_header.encode() + response_blank.encode() + response_body
        # 10、发送响应报文
        new_client_socket.send(response_data)
        # 11、关闭当前连接
        new_client_socket.close()

def main():
    """主函数段"""
    # 2、创建套接字
    tcp_server_socket = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM)
    # 3、设置地址重用
    tcp_server_socket.setsockopt(socket.SOL_SOCKET, socket.SO_REUSEADDR, True)
    # 4、绑定端口
    tcp_server_socket.bind(("", 8080))
    # 5、设置监听,让套接字由主动变为被动接收
    tcp_server_socket.listen(128)

    # 可循环访问
    while True:
        # 6、接受客户端连接
        new_client_socket, ip_port = tcp_server_socket.accept()
        # 调用函数
        request_handler(new_client_socket, ip_port)

    # 12、关闭操作
    tcp_server_socket.close()

if __name__ == '__main__':
    main()

简单的Web服务器-返回指定页面

"""
1、导入模块
2、创建套接字
3、设置地址重用
4、绑定端口
5、设置监听,让套接字由主动变为被动接收
6、接受客户端连接  定义函数 request_handler()
7、接收客户端浏览器发送的请求协议
8、判断协议是否为空
9、拼接响应的报文
10、发送响应报文
11、关闭操作
"""
# 1、导入模块
import socket

# 定义函数 request_handler()
def request_handler(new_client_socket, ip_port):
    # 7、接收客户端浏览器发送的请求协议
    request_data = new_client_socket.recv(1024).decode()
    # print(request_data)
    # 8、判断协议是否为空
    if not request_data:
        print(f"客户端{str(ip_port)}已经下线!")
        new_client_socket.close()
        return
    else:
        # 根据客户端浏览器请求的资源路径,返回请求资源
        request_line_path = request_data.split("\r\n")[0].split(" ")[1]
        print(request_line_path)
        # 配置默认访问页面
        if request_line_path == "/":
            request_line_path = "/index.html"
        try:
            # 9、拼接响应的报文
            # 9.1 响应行
            response_line = "HTTP/1.1 200 OK\r\n"
            # 9.2 响应头
            response_header = "Server:Python20WS/2.1\r\n"
            # 9.3 响应空行
            response_blank = "\r\n"
            # 9.4 响应的主体-固定页面
            with open(f"D:/dist{request_line_path}", "rb") as file:
                response_body = file.read()
            # 9.5 响应报文拼接
            response_data = response_line.encode() + response_header.encode() + response_blank.encode() + response_body
            # 10、发送响应报文
            new_client_socket.send(response_data)
            # 11、关闭当前连接
            new_client_socket.close()
        except Exception as e:
            print("访问路径不存在!请重试!")
            response_line = "HTTP/1.1 404 Not Found\r\n"
            # 9.2 响应头
            response_header = "Server:Python20WS/2.1\r\n"
            # 9.3 响应空行
            response_blank = "\r\n"
            # 9.4 响应的主体
            response_body = f"Error! 页面{request_line_path}不存在!"
            # 9.5 响应报文拼接
            response_data = response_line.encode() + response_header.encode() + response_blank.encode() + response_body.encode("GBK")
            # 10、发送响应报文
            new_client_socket.send(response_data)
            # 11、关闭当前连接
            new_client_socket.close()
        else:
            print("访问成功!")

def main():
    """主函数段"""
    # 2、创建套接字
    tcp_server_socket = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM)
    # 3、设置地址重用
    tcp_server_socket.setsockopt(socket.SOL_SOCKET, socket.SO_REUSEADDR, True)
    # 4、绑定端口
    tcp_server_socket.bind(("", 8080))
    # 5、设置监听,让套接字由主动变为被动接收
    tcp_server_socket.listen(128)

    # 可循环访问
    while True:
        # 6、接受客户端连接
        new_client_socket, ip_port = tcp_server_socket.accept()
        # 调用函数
        request_handler(new_client_socket, ip_port)

    # 12、关闭操作
    tcp_server_socket.close()

if __name__ == '__main__':
    main()

# /
# 访问成功!
# /favicon.ico
# 访问成功!
# /index2.html
# 访问成功!
# /ddd.html
# 访问路径不存在!请重试!
/
访问成功!
/favicon.ico
访问成功!
/index2.html
访问成功!
/ddd.html
访问路径不存在!请重试!

简单的Web服务器-面向对象封装

"""
1、导入模块
2、创建套接字
3、设置地址重用
4、绑定端口
5、设置监听,让套接字由主动变为被动接收
6、接受客户端连接  定义函数 request_handler()
7、接收客户端浏览器发送的请求协议
8、判断协议是否为空
9、拼接响应的报文
10、发送响应报文
11、关闭操作
"""
# 1、导入模块
import socket

# 创建类
class WebServer(object):

    # 初始化方法
    def __init__(self):
        # 2、创建套接字
        tcp_server_socket = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM)
        # 3、设置地址重用
        tcp_server_socket.setsockopt(socket.SOL_SOCKET, socket.SO_REUSEADDR, True)
        # 4、绑定端口
        tcp_server_socket.bind(("", 8080))
        # 5、设置监听,让套接字由主动变为被动接收
        tcp_server_socket.listen(128)
        self.tcp_server_socket = tcp_server_socket

    def start(self):
        # 启动web服务器
        # 可循环访问
        while True:
            # 6、接受客户端连接
            new_client_socket, ip_port = self.tcp_server_socket.accept()
            # 调用函数
            # self.new_client_socket = new_client_socket
            self.request_handler(new_client_socket, ip_port)

    # 定义方法 request_handler()
    def request_handler(self, new_client_socket, ip_port):
        # 7、接收客户端浏览器发送的请求协议
        request_data = new_client_socket.recv(1024).decode()
        # print(request_data)
        # 8、判断协议是否为空
        if not request_data:
            print(f"客户端{str(ip_port)}已经下线!")
            new_client_socket.close()
            return
        else:
            # 根据客户端浏览器请求的资源路径,返回请求资源
            request_line_path = request_data.split("\r\n")[0].split(" ")[1]
            print(request_line_path)
            # 配置默认访问页面
            if request_line_path == "/":
                request_line_path = "/index.html"
            try:
                # 9、拼接响应的报文
                # 9.1 响应行
                response_line = "HTTP/1.1 200 OK\r\n"
                # 9.2 响应头
                response_header = "Server:Python20WS/2.1\r\n"
                # 9.3 响应空行
                response_blank = "\r\n"
                # 9.4 响应的主体-固定页面
                with open(f"D:/dist{request_line_path}", "rb") as file:
                    response_body = file.read()
                # 9.5 响应报文拼接
                response_data = response_line.encode() + response_header.encode() + response_blank.encode() + response_body
                # 10、发送响应报文
                new_client_socket.send(response_data)
                # 11、关闭当前连接
                new_client_socket.close()
            except Exception as e:
                print("访问路径不存在!请重试!")
                response_line = "HTTP/1.1 404 Not Found\r\n"
                # 9.2 响应头
                response_header = "Server:Python20WS/2.1\r\n"
                # 9.3 响应空行
                response_blank = "\r\n"
                # 9.4 响应的主体
                response_body = f"Error! 页面{request_line_path}不存在!"
                # 9.5 响应报文拼接
                response_data = response_line.encode() + response_header.encode() + response_blank.encode() + response_body.encode("GBK")
                # 10、发送响应报文
                new_client_socket.send(response_data)
                # 11、关闭当前连接
                new_client_socket.close()
            else:
                print("访问成功!")

def main():
    """主函数段"""
    # 创建WebServer类的对象
    # 对象.start() 启动Web服务器
    ws = WebServer()
    ws.start()

if __name__ == '__main__':
    main()

# /index2.html
# 访问成功!
# /favicon.ico
# 访问成功!
# /index.html
# 访问成功!
# /
# 访问成功!
# /ddd.html
# 访问路径不存在!请重试!
/index2.html
访问成功!
/favicon.ico
访问成功!
/index.html
访问成功!
/
访问成功!
/ddd.html
访问路径不存在!请重试!

简单的Web服务器-基础框架构建

# WebServer_utils.py
def create_http_response(status, response_body):
    # 9、拼接响应的报文
    # 9.1 响应行
    response_line = "HTTP/1.1 %s\r\n" % status
    # 9.2 响应头
    response_header = "Server:Python20WS/2.1\r\n"
    # 9.3 响应空行
    response_blank = "\r\n"
    # 9.5 响应报文拼接
    response_data = response_line.encode() + response_header.encode() + response_blank.encode() + response_body

    return response_data
# WebServer_app.py
from py.WebServer import WebServer_utils
def application(current_dir, request_data):
    # 根据客户端浏览器请求的资源路径,返回请求资源
    request_line_path = request_data.split("\r\n")[0].split(" ")[1]
    print(request_line_path)
    # 配置默认访问页面
    if request_line_path == "/":
        request_line_path = "/index.html"
    try:
        # 通过with open读取文件
        with open(f"{current_dir}{request_line_path}", "rb") as file:
            response_body = file.read()
        # 调用utils模块的create_http_response函数接接响应信息
        status = "200 OK"
        response_data = WebServer_utils.create_http_response(status, response_body)
    except Exception as e:
        print("访问路径不存在!请重试!")
        response_body = f"Error! 页面{request_line_path}不存在!"
        response_body = response_body.encode("GBK")
        status = "404 Not Found"
        response_data = WebServer_utils.create_http_response(status, response_body)

    return response_data
# 1、导入模块
import socket
from py.WebServer import WebServer_app

# 创建类
class WebServer(object):

    # 初始化方法
    def __init__(self):
        # 2、创建套接字
        tcp_server_socket = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM)
        # 3、设置地址重用
        tcp_server_socket.setsockopt(socket.SOL_SOCKET, socket.SO_REUSEADDR, True)
        # 4、绑定端口
        tcp_server_socket.bind(("", 8080))
        # 5、设置监听,让套接字由主动变为被动接收
        tcp_server_socket.listen(128)
        self.tcp_server_socket = tcp_server_socket

    def start(self):
        # 启动web服务器
        # 可循环访问
        while True:
            # 6、接受客户端连接
            new_client_socket, ip_port = self.tcp_server_socket.accept()
            # 调用函数
            # self.new_client_socket = new_client_socket
            self.request_handler(new_client_socket, ip_port)

    # 定义方法 request_handler()
    def request_handler(self, new_client_socket, ip_port):
        # 7、接收客户端浏览器发送的请求协议
        request_data = new_client_socket.recv(1024).decode()
        # print(request_data)
        # 8、判断协议是否为空
        if not request_data:
            print(f"客户端{str(ip_port)}已经下线!")
            new_client_socket.close()
            return
        # 使用py文件夹app模块的application()函数处理
        request_data = WebServer_app.application("D:/dist", request_data)
        # 10、发送响应报文
        new_client_socket.send(request_data)
        # 11、关闭当前连接
        new_client_socket.close()

def main():
    """主函数段"""
    # 创建WebServer类的对象
    # 对象.start() 启动Web服务器
    ws = WebServer()
    ws.start()

if __name__ == '__main__':
    main()

简单的Web服务器-加上命令行参数

#!/usr/bin/python
# WebServer_cli.py
"""
1、导入模块
2、创建套接字
3、设置地址重用
4、绑定端口
5、设置监听,让套接字由主动变为被动接收
6、接受客户端连接  定义函数 request_handler()
7、接收客户端浏览器发送的请求协议
8、判断协议是否为空
9、拼接响应的报文
10、发送响应报文
11、关闭操作
"""
# 1、导入模块
import socket
from py.WebServer import WebServer_app
import sys

# WebServer 简单web服务命令行指定参数启动
# 创建类
class WebServer(object):

    # 初始化方法
    def __init__(self, port):
        # 2、创建套接字
        tcp_server_socket = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM)
        # 3、设置地址重用
        tcp_server_socket.setsockopt(socket.SOL_SOCKET, socket.SO_REUSEADDR, True)
        # 4、绑定端口
        tcp_server_socket.bind(("", port))
        # 5、设置监听,让套接字由主动变为被动接收
        tcp_server_socket.listen(128)
        self.tcp_server_socket = tcp_server_socket

    def start(self):
        # 启动web服务器
        print("Web服务器已经启动,等待客户端连接!")
        # 可循环访问
        while True:
            # 6、接受客户端连接
            new_client_socket, ip_port = self.tcp_server_socket.accept()
            # 调用函数
            # self.new_client_socket = new_client_socket
            self.request_handler(new_client_socket, ip_port)

    # 定义方法 request_handler()
    def request_handler(self, new_client_socket, ip_port):
        # 7、接收客户端浏览器发送的请求协议
        request_data = new_client_socket.recv(1024).decode()
        # print(request_data)
        # 8、判断协议是否为空
        if not request_data:
            print(f"客户端{str(ip_port)}已经下线!")
            new_client_socket.close()
            return
        # 使用py文件夹app模块的application()函数处理
        response_data = WebServer_app.application("D:/dist", request_data)
        # 10、发送响应报文
        new_client_socket.send(response_data)
        # 11、关闭当前连接
        new_client_socket.close()

def main():
    """主函数段"""
    """
    命令行指定参数启动
    1、导入sys模块
    2、获取系统传递到程序的参数
    3、判断参数格式是否正确
    4、判断端口号是否是一个数字
    5、获取端口号
    6、在启动的web服务器的时候,使用指定的端口
    """
    # 获取系统传递到程序的参数
    params_list = sys.argv
    print(params_list)
    if len(params_list) == 1:
        port = 8080
    else:
        # 判断参数格式是否正确
        if len(params_list) != 2:
            print(f"指定的参数格式错误!正确格式:python3 xxx.py 端口号")
            return
        #判断端口号是否是一个数字
        if not params_list[1].isdigit():
            print("启动失败,端口号必须是一个纯数字")
            return
        port = int(params_list[1])
    # 创建WebServer类的对象
    # 对象.start() 启动Web服务器
    ws = WebServer(port)
    ws.start()

if __name__ == '__main__':
    main()

# 指定端口运行: python.exe .\进阶\py\WebServer_cli.py 8000
# 默认端口运行: python.exe .\进阶\py\WebServer_cli.py

简单的Web服务器-网游服务器

#!/usr/bin/python
# WSgame.py
"""
1、导入模块
2、创建套接字
3、设置地址重用
4、绑定端口
5、设置监听,让套接字由主动变为被动接收
6、接受客户端连接  定义函数 request_handler()
7、接收客户端浏览器发送的请求协议
8、判断协议是否为空
9、拼接响应的报文
10、发送响应报文
11、关闭操作
"""
# 1、导入模块
import socket
import WebServer_app
import sys

"""
1、在类的初始化方法中配置当前当前的项目
{"2048":"./2048", "植物大战僵尸v1":"./zwdzjs-v1", ...}
2、给类增加一个初始化项目配置的方法 init_projects()
2.1  显示所有可以发布的游戏 菜单
2.2  接收用户的选择
2.3  根据用户的选择发布指定的项目 (保存用户选择的游戏对应的本地目录)
3、更改Web服务器打开的文件目录
"""

# WebServer 简单web服务命令行指定参数启动
# 创建类
class WebServer(object):

    # 初始化方法
    def __init__(self, port):
        # 2、创建套接字
        tcp_server_socket = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM)
        # 3、设置地址重用
        tcp_server_socket.setsockopt(socket.SOL_SOCKET, socket.SO_REUSEADDR, True)
        # 4、绑定端口
        tcp_server_socket.bind(("", port))
        # 5、设置监听,让套接字由主动变为被动接收
        tcp_server_socket.listen(128)
        self.tcp_server_socket = tcp_server_socket

        # 定义实例属性,保存要发布的项目路径
        self.current_dir = ""
        # 定义类的实例属性,projects_dict初始化为空
        self.projects_dict = dict()
        #                      key                    value
        self.projects_dict['植物大战僵尸-普通版'] = "zwdzjs-v1"
        self.projects_dict['植物大战僵尸-外挂版'] = "zwdzjs-v2"
        self.projects_dict['保卫萝卜'] = "tafang"
        self.projects_dict['2048'] = "2048"
        self.projects_dict['读心术'] = "dxs"

        # 调用初始化游戏项目的方法
        self.init_projects()

    # 2、给类增加一个初始化项目配置的方法 init_projects()
    def init_projects(self):
        # 2.1  显示所有可以发布的游戏 菜单
        # 取出字典的keys 并转换为列表
        keys_list = list(self.projects_dict.keys())
        # print(keys_list)
        # print(list(enumerate(keys_list)))
        # 遍历显示所有的keys  使用enumerate()方法将列表组合为一个索引序列
        for index, game_name in enumerate(keys_list):
            print(f"{index}.{game_name}")
        # 2.2  接收用户的选择
        sel_no = int(input("请选择要发布的游戏序号:\n"))
        # 2.3  根据用户的选择发布指定的项目 (保存用户选择的游戏对应的本地目录)
        # 根据用户的选择得到游戏的名称
        key = keys_list[sel_no]
        # 根据字的key得到游戏项目的路径
        self.current_dir = self.projects_dict[key]
        # print(key,current_dir)

    def start(self):
        # 启动web服务器
        print("Web服务器已经启动,等待客户端连接!")
        # 可循环访问
        while True:
            # 6、接受客户端连接
            new_client_socket, ip_port = self.tcp_server_socket.accept()
            # 调用函数
            # self.new_client_socket = new_client_socket
            self.request_handler(new_client_socket, ip_port)

    # 定义方法 request_handler()
    def request_handler(self, new_client_socket, ip_port):
        # 7、接收客户端浏览器发送的请求协议
        request_data = new_client_socket.recv(1024).decode()
        # print(request_data)
        # 8、判断协议是否为空
        if not request_data:
            print(f"客户端{str(ip_port)}已经下线!")
            new_client_socket.close()
            return
        # 使用py文件夹app模块的application()函数处理
        response_data = WebServer_app.application_game(f"D:/python-study-master/day05/{self.current_dir}", request_data)
        # 10、发送响应报文
        new_client_socket.send(response_data)
        # 11、关闭当前连接
        new_client_socket.close()

def main():
    """主函数段"""
    """
    命令行指定参数启动
    1、导入sys模块
    2、获取系统传递到程序的参数
    3、判断参数格式是否正确
    4、判断端口号是否是一个数字
    5、获取端口号
    6、在启动的web服务器的时候,使用指定的端口
    """
    # 获取系统传递到程序的参数
    params_list = sys.argv
    print(params_list)
    if len(params_list) == 1:
        port = 8080
    else:
        # 判断参数格式是否正确
        if len(params_list) != 2:
            print(f"指定的参数格式错误!正确格式:python3 xxx.py 端口号")
            return
        #判断端口号是否是一个数字
        if not params_list[1].isdigit():
            print("启动失败,端口号必须是一个纯数字")
            return
        port = int(params_list[1])
    # 创建WebServer类的对象
    # 对象.start() 启动Web服务器
    ws = WebServer(port)
    ws.start()

if __name__ == '__main__':
    main()

# 指定端口运行: python.exe WSgame.py 8000
# 默认端口运行: python.exe WSgame.py