通過手寫伺服器的方式，立體學習Http
前言
Http我們都已經耳熟能詳了，而關於Http學習的文章網上有很多，各個知識點的講解也可說是深入淺出。然而，學習過後，我們對Http還是一知半解。問題出在了哪？
Http是一個客戶機與伺服器之間的通訊的協議，真的想學習Http，就必須把客戶機和伺服器也學了，也就是說，必須立體的學習，不然我們永遠都是一知半解。
現在，我們手工搭建一個伺服器，立體的學習下Http，將我們以為的知識點連成線。
定義
學習前，簡單的了解下定義：
Http是超文本傳輸協議，用於保證客戶機與伺服器之間的通訊。在客戶機和伺服器之間進行請求-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伺服器
首先我們通過HttpListener來搭建一個簡易的Http伺服器，程式碼如下：
class Program
{
static HttpListener httpListener;
static volatile bool isRun = true;
static void Main(string[] args)
{
Listener(5180);
}
public static void Listener(int port)
{
//創建HTTP監聽
httpListener = new HttpListener();
//監聽的路徑
httpListener.Prefixes.Add($"//localhost:{port}/");
httpListener.Prefixes.Add($"//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，它將阻塞執行緒，直到請求到達
var context = httpListener.GetContext();
//取得請求的對象
HttpListenerRequest request = context.Request;
Console.WriteLine($"請求模式：{request.HttpMethod}");
var reader = new StreamReader(request.InputStream, Encoding.UTF8);
var msgSource = reader.ReadToEnd();//讀取傳過來的資訊+
Console.WriteLine($"msgSource：{msgSource}");
var msg = Uri.UnescapeDataString(msgSource);
Console.WriteLine($"請求msg：{msg}");
string responseString = "返回值";
// 取得回應對象
HttpListenerResponse response = context.Response;
// 設置回應頭部內容，長度，編碼
response.ContentEncoding = Encoding.UTF8;
response.ContentType = "text/plain; charset=utf-8";
response.Headers.Add("Access-Control-Allow-Origin", "*");
response.Headers.Add("Cache-Control", "no-cache");
byte[] buff = Encoding.UTF8.GetBytes(responseString);
// 輸出回應內容
System.IO.Stream output = response.OutputStream;
output.Write(buff, 0, buff.Length);
// 必須關閉輸出流
output.Close();
}
}
}
伺服器搭建已經搭建完成了，現在，我們通過程式碼從新學習一下Http定義。
程式碼學習
首先我們看到，httpListener.GetContext()阻塞了執行緒；只有請求到達時，執行緒才會繼續運行，請求到達時，我們將會得到一個HttpListenerRequest的請求對象。
HttpListenerRequest對象包含了請求的地址欄參數QueryString、Cookies、請求頭Header等等資訊。
Get請求
Get請求很簡單，Get請求的數據就寫在地址欄，所以我們直接可以使用HttpListenerRequest對象的QueryString來讀取到，如下：
HttpListenerRequest request = context.Request; //取得請求的對象
Console.WriteLine($"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，測試如下圖所示：
Post請求
學習了上面的程式碼，我想一定有人對下面這句話感到疑惑。
var reader = new StreamReader(request.InputStream, Encoding.UTF8);
為什麼請求已經到了，還要去讀請求中的InputStream屬性呢？
我們重新看下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。)。
定義太不好理解，我們翻譯一下；Post的請求是先發起，一個TCP連接，然後再將數據，寫入請求的InputStream屬性中。
現在我們編寫一個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． 創建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給伺服器的數據到HttpWebRequest對象(附加POST數據的過程比較特殊，它並沒有提供一個屬性給用戶存取，需要寫入HttpWebRequest對象提供的一個stream裡面。)
Stream newStream = webRequest.GetRequestStream();//創建一個Stream,賦值是寫入HttpWebRequest對象提供的一個stream裡面
newStream.Write(byteArray, 0, byteArray.Length);
newStream.Close();
//4． 讀取伺服器的返回資訊
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();
}
可以看到，請求時，就是從指定IP地址中創建一個WebRequest對象（通過WebRequest.Create創建），然後再獲取對象的請求流—GetRequestStream()，即服務端的InputStream，再向其流里寫人數據。
現在我們編寫一個Winform項目，測試一下Post請求，結果如下：
擴展1：Http本質上是TCP，也就是說Get請求，不去讀取InputStream里的值，是被框架處理的結果呈現，如果框架處理了Get請求的InputStream，那麼Get請求就也可以像Post那樣，獲取請求中的InputStream，然後向流里寫入數據。這就是為什麼有的框架Get請求也可以發送Json對象的原因。
擴展2：Post請求需要讀取InputStream，也就是說，每次的Post都需要實例化一個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請求的記憶體消耗更少，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，大量消耗了記憶體，所以，如果網站需要性能好一點的話，就盡量不考慮使用這樣的框架。
擴展3：在Post請求中，我們把寫入InputStream的數據稱為Content，而在HttpListenerRequest類的截圖中，我們可以看到這三個屬性ContentLength64，ContentType，ContentEncoding，他們代表著，Content的長度、類型、編碼，也就是說，如果我們手寫Post請求，這三個值一定要伺服器解析時配置的值對上，當然，他們也都是有默認值的。通常伺服器都會支援多種ContentType類型，如application/x-www-form-urlencoded或application/json，具體各種類型的數據格式，大家可以自行了解。
擴展4：MVC和WebApi都是在Http解析後執行的，也就是或，伺服器先解析了Http，然後才根據請求的Url解析跳轉到指定Controler和Action，然後再實例化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，而中文和其他字元，則直接把字元串用BASE64加密，如：%E5%95%8A%20%E4%B8%8D。這種行為，我們稱之為字元串轉義。
同理，在伺服器端，我們需要將請求的字元串解析回來，如Uri.UnescapeDataString(msgSource)。
那為什麼會有亂碼？
我們會發現，亂碼出現的地方都是中文和特殊字元，那麼結合上文所述，我們就知道亂碼出現的原因了。
兩種情況，一種是框架沒有做解析，或者解析失敗，直接把客戶端的轉義後的請求發給了你；另一種是客戶端和伺服器的解析類型沒對上，進行了錯誤的解析。
不過，通常情況下，伺服器會替我們做好解碼的工作。
跨域
上文中，我們看到在輸出返回數據的時候，我們為HttpListenerResponse對象的Headers屬性增加了個鍵值對，如下：
response.Headers.Add("Access-Control-Allow-Origin", "*");
沒錯，這個是跨域的配置，我們在Response輸出時，進行了Access-Control-Allow-Origin配置，這樣，瀏覽器在接受到我們的返回消息時，就不會阻止它們顯示了。
結語
立體的學習了Http後，我們才能更好，更快的學習Http協議，一些以前我們很難理解的解釋，也可以慢慢想通了，比如Connection: keep-alive，我們現在就能更好的理解了，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記憶體了。
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到此HTTP的立體學習已經介紹完了，程式碼已經傳到Github上了，歡迎大家下載。
程式碼已經傳到Github上了，歡迎大家下載。
Github地址：//github.com/kiba518/HttpLearning
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