如何使用Python编写一个简单的HTTP服务器？

什么是http

http是一个应用层协议，准确的来说是基于TCP/IP4层网络协议中的传输层中的TCP应用层协议。

额，4层模型大概是这样的:

在网络通信中，用户的数据是以报文来传输的，但是在实际通信中，每一层都会对包进行封装，从而形成段、数数据报、帧，最后是以比特流(二进制)进行传输，到了目标主机后，会对每一层又进行拆解，从而得到最后的报文。

http就在最上层，就是应用层那里。

http到底离我们多近呢？ 甚至于你现在看到的文章，使用的就是http协议，它还有一个名字，叫做超文本传输协议，为什么叫超文本呢？ 因为最开始的是时候，http是被用来传输Hypertext文档的，所以被叫做超文本协议，当然现在可以传输其他类型的数据，如: 视频、音频、图片等，但是它依然被称之为超文本协议。

很难理解吧，没关系，继续往下看。

分析http请求报文和响应报文格式

通过上面的简介，我们知道http是应用层协议，它在网络协议中，是被称之为报文的，让我们来看一下http的请求报文 和 响应报文吧。

http报文由4部分组成，分别是起始行、首部行、空白行 以及 实体组成。以\r\n(也称之为CRLF)进行分割。

让我们来看一下实际的报文呢。

在linux中，我们可以使用curl -v 网址来打印详细的请求信息，其中就包括了报文。

命令:

curl -v http://juejin.cn

请求信息:

其中输出的结果中> 代表我们发出的报文，而< 代表服务器发送给我们的响应信息。下面我们将结合报文来看上面的数据信息。

请求报文格式如下:

其中请求行会指定http的请求方法，如: GET、POST、HEAD等， URL则是请求的文件路径，协议版本需要指定http的版本，最后是以CRLF结束。

首部行可以有多个，以 (字段名: 值) 的方式出现，每一个首部行同样是以CRLF结束。

而后是空行。空行则代表http报文头结束了，接下来该是发送的报文主体了，接下来，我们将上述请求http://juejin.cn的例子，填入表格来看下:

上述是我们使用curl工具请求的http://juejin.cn请求报文整体形式，我们可以看到，我们使用了GET方法，获取服务器的/信息，使用的协议是HTTP/1.1，而后携带了3个首部行，分别是User-Agent、Host以及Accept。

响应报文格式如下:

将响应报文和请求报文进行对比，我们不难发现，除了第一行以外，其他的格式都是一样的，所以，我们仅介绍响应行的信息，在响应报行中，第一个是协议的版本，这个是服务器的协议版本，而后便是状态码，用于告知客户端，服务器响应的信息，最后是短语，短语的作用是告知使用者，这个返回信息大概是什么意思。

好了，我们将上述juejin.cn响应给我们的报文，我们填到表格中呢:

上述是我们使用curl请求http://juejin.cn/，服务器返回的信息，我们逐行来看下，响应行，告知了我们http版本是HTTP/1.1，状态码是301，短语是 链接被转移了。

上述我们若仅通过状态码的话，是很难get到整个报文的意思的，不过有短语，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 请求报文信息:

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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