在本实验中，您将学习Python中TCP连接的套接字编程的基础知识：如何创建套接字，将其绑定到特定的地址和端口，以及发送和接收HTTP数据包。您还将学习一些HTTP首部格式的基础知识。

您将开发一个处理一个HTTP请求的Web服务器。您的Web服务器应该接受并解析HTTP请求，然后从服务器的文件系统获取所请求的文件，创建一个由响应文件组成的HTTP响应消息，前面是首部行，然后将响应直接发送给客户端。如果请求的文件不存在于服务器中，则服务器应该向客户端发送“404 Not Found”差错报文。

代码

在文件下面你会找到Web服务器的代码框架。您需要填写这个代码。而且需要在标有#Fill in start 和 # Fill in end的地方填写代码。另外，每个地方都可能需要不止一行代码。

运行服务器

将HTML文件（例如HelloWorld.html）放在服务器所在的目录中。运行服务器程序。确认运行服务器的主机的IP地址（例如128.238.251.26）。从另一个主机，打开浏览器并提供相应的URL。例如：
http://128.238.251.26:6789/HelloWorld.html

“HelloWorld.html”是您放在服务器目录中的文件。还要注意使用冒号后的端口号。您需要使用服务器代码中使用的端口号来替换此端口号。在上面的例子中，我们使用了端口号6789. 浏览器应该显示HelloWorld.html的内容。如果省略“:6789”，浏览器将使用默认端口80，只有当您的服务器正在端口80监听时，才会从服务器获取网页。

然后用客户端尝试获取服务器上不存在的文件。你应该会得到一个“404 Not Found”消息。

需要上交的内容

您需要上交完整的服务器代码，以及客户端浏览器的屏幕截图，用于验证您是否从服务器实际接收到HTML文件内容。

Web服务器的Python代码框架

  1. #import socket module
  2. from socket import *
  3. serverSocket = socket(AF_INET, SOCK_STREAM) 
  4. #Prepare a sever socket 
  5. #Fill in start 
  6. #Fill in end 
  7. while True:     
  8.     #Establish the connection    
  9.     print 'Ready to serve...'     
  10.     connectionSocket, addr =   #Fill in start  #Fill in end
  11.     try:         
  12.         message =   #Fill in start  #Fill in end
  13.         filename = message.split()[1]                          
  14.         f = open(filename[1:])
  15.         outputdata = #Fill in start  #Fill in end
  16.         #Send one HTTP header line into socket         
  17.         #Fill in start         
  18.         #Fill in end    
  20.         #Send the content of the requested file to the client
  21.         for i in range(0, len(outputdata)):
  22.             connectionSocket.send(outputdata[i])
  23.         connectionSocket.close()
  24.     except IOError:
  25.         #Send response message for file not found
  26.         #Fill in start
  27.         #Fill in end
  29.         #Close client socket
  30.         #Fill in start
  31.         #Fill in end             
  32.     serverSocket.close()

可选练习

  1. 目前，这个Web服务器一次只处理一个HTTP请求。请实现一个能够同时处理多个请求的多线程服务器。使用线程，首先创建一个主线程，在固定端口监听客户端请求。当从客户端收到TCP连接请求时，它将通过另一个端口建立TCP连接，并在另外的单独线程中为客户端请求提供服务。这样在每个请求/响应对的独立线程中将有一个独立的TCP连接。
  2. 不使用浏览器，编写自己的HTTP客户端来测试你的服务器。您的客户端将使用一个TCP连接用于连接到服务器，向服务器发送HTTP请求，并将服务器响应显示出来。您可以假定发送的HTTP请求将使用GET方法。 客户端应使用命令行参数指定服务器IP地址或主机名，服务器正在监听的端口，以及被请求对象在服务器上的路径。以下是运行客户端的输入命令格式。client.py server_host server_port filename

    答案

    作业1答案

    1. #改为Python3格式
    2. #import socket module
    3. from socket import *
    4. serverSocket = socket(AF_INET, SOCK_STREAM)
    5. #Prepare a sever socket
    6. serverPort = 80
    7. serverSocket.bind(("", serverPort))
    8. serverSocket.listen(1)
    9. while True:
    10.  #Establish the connection
    11.  print('Ready to serve...')
    12.  connectionSocket, addr = serverSocket.accept()
    13.  try:
    14.      message = connectionSocket.recv(1024)
    15.      filename = message.split()[1]
    16.      f = open(filename[1:])
    17.      outputdata = f.read()
    18.      f.close()
    19.      #Send one HTTP header line into socket
    20.      outputdata = 'HTTP/1.1 200 OK\r\n\r\n' + outputdata
    21.      #Send the content of the requested file to the client
    22.      for i in range(0, len(outputdata)):
    23.          connectionSocket.send(outputdata[i].encode())
    24.      connectionSocket.close()
    25.      print("OK!")
    26.  except IOError:
    27.      #Send response message for file not found
    28.      outputdata = 'HTTP/1.1 404 Not Found\r\n\r\n'
    29.      #Close client socket
    30.      for i in range(0, len(outputdata)):
    31.          connectionSocket.send(outputdata[i].encode())
    32.      connectionSocket.close()
    33. serverSocket.close()

    可选练习1答案

    ```python

    改为Python3格式

    import socket module

    from socket import * import threading def webProcess(connectionSocket): try:
    1.  message = connectionSocket.recv(1024)
    2.  filename = message.split()[1]
    3.  f = open(filename[1:], "rb")
    4.  outputdata = f.read()
    5.  outputdata = outputdata.decode()
    6.  f.close()
    7.  #Send one HTTP header line into socket
    8.  outputdata = 'HTTP/1.1 200 OK\r\n\r\n' + outputdata
    9.  #Send the content of the requested file to the client
    10.  for i in range(0, len(outputdata)):
    11.      connectionSocket.send(outputdata[i].encode())
    12.  connectionSocket.close()
    13.  print("OK!")
    except IOError:
    1.  #Send response message for file not found
    2.  outputdata = 'HTTP/1.1 404 Not Found\r\n\r\n'
    3.  #Close client socket
    4.  for i in range(0, len(outputdata)):
    5.      connectionSocket.send(outputdata[i].encode())
    6.  connectionSocket.close()

serverSocket = socket(AF_INET, SOCK_STREAM)

Prepare a sever socket

serverPort = 80 serverSocket.bind((“”, serverPort)) serverSocket.listen(10)

while True:

  1. #Establish the connection
  2. print('Ready to serve...')
  3. connectionSocket, addr = serverSocket.accept()
  4. thread = threading.Thread(target = webProcess, args = (connectionSocket, ))
  5. thread.start()

serverSocket.close()

  1. <a name="v5oLO"></a>
  2. ## 可选练习2答案
  3. ```python
  4. #Python3格式
  6. from socket import *
  8. serverName = '127.0.0.1'
  9. serverPort = 80
  10. clientSocket = socket(AF_INET, SOCK_STREAM)
  11. clientSocket.connect((serverName, serverPort))
  12. outputdata = 'GET /hello.html HTTP/1.1\r\nHost: 127.0.0.1\r\n\r\n'
  13. clientSocket.send(outputdata.encode())
  14. data = 1
  15. while data:
  16.     data = clientSocket.recv(1024)
  17.     print(data.decode(), end = '')
  18. clientSocket.close()