用 C# 自己动手编写一个 Web 服务器

在.NET世界中，C#是一种功能强大的编程语言，常被用于构建各种类型的应用程序，包括Web服务器。虽然在实际生产环境中，我们通常会使用成熟的Web服务器软件（如IIS、Kestrel等），但了解如何用C#从头开始构建一个简单的Web服务器，对于深入理解HTTP协议和网络编程是非常有价值的。

本文将指导你使用C#编写一个简单的Web服务器，并包含具体的代码实现。

第一步：理解HTTP协议

在编写Web服务器之前，我们需要对HTTP协议有一个基本的了解。HTTP是一种无状态的、基于请求和响应的协议。客户端（如Web浏览器）发送HTTP请求到服务器，服务器处理请求并返回HTTP响应。

HTTP请求由请求行、请求头部和请求体组成。请求行包含请求方法（GET、POST等）、请求URL和HTTP协议版本。请求头部包含关于请求的附加信息，如Host、User-Agent等。请求体包含实际发送给服务器的数据，通常用于POST请求。

HTTP响应由状态行、响应头部和响应体组成。状态行包含HTTP协议版本、状态码和状态消息。响应头部包含关于响应的附加信息，如Content-Type、Content-Length等。响应体包含服务器返回给客户端的实际数据。

第二步：创建TCP监听器

在C#中，我们可以使用TcpListener类来创建一个TCP监听器，用于监听传入的HTTP请求。以下是一个简单的示例代码，展示如何创建TCP监听器并等待连接：

using System;
using System.IO;
using System.Net;
using System.Net.Sockets;
using System.Text;
using System.Threading.Tasks;

class SimpleWebServer
{
    private const int Port = 8080;

    public static void Main()
    {
        TcpListener listener = new TcpListener(IPAddress.Any, Port);
        listener.Start();
        Console.WriteLine($"Server started at http://localhost:{Port}/");

        while (true)
        {
            TcpClient client = listener.AcceptTcpClient();
            HandleClientAsync(client).Wait();
        }
    }

    private static async Task HandleClientAsync(TcpClient client)
    {
        NetworkStream stream = client.GetStream();
        StreamReader reader = new StreamReader(stream, Encoding.UTF8);
        StreamWriter writer = new StreamWriter(stream, Encoding.UTF8) { AutoFlush = true };

        try
        {
            // 读取请求行
            string requestLine = await reader.ReadLineAsync();
            if (string.IsNullOrEmpty(requestLine))
                return;

            Console.WriteLine($"Received request: {requestLine}");

            // 解析请求行（为了简化，这里只处理GET请求）
            string[] parts = requestLine.Split(' ');
            if (parts.Length != 3 || parts[0] != "GET")
            {
                SendErrorResponse(writer, 400, "Bad Request");
                return;
            }

            string path = parts[1];
            if (path != "/")
            {
                SendErrorResponse(writer, 404, "Not Found");
                return;
            }

            // 发送响应
            SendResponse(writer, 200, "OK", "Hello, World!");
        }
        catch (Exception ex)
        {
            Console.WriteLine($"Error: {ex.Message}");
            SendErrorResponse(writer, 500, "Internal Server Error");
        }
        finally
        {
            client.Close();
        }
    }

    private static void SendResponse(StreamWriter writer, int statusCode, string statusMessage, string content)
    {
        writer.WriteLine($"HTTP/1.1 {statusCode} {statusMessage}");
        writer.WriteLine("Content-Type: text/html; ");
        writer.WriteLine($"Content-Length: {content.Length}");
        writer.WriteLine();
        writer.Write(content);
    }

    private static void SendErrorResponse(StreamWriter writer, int statusCode, string statusMessage)
    {
        string content = $"{statusCode} {statusMessage}";
        SendResponse(writer, statusCode, statusMessage, content);
    }
}

这个示例代码创建了一个简单的Web服务器，监听8080端口。当客户端连接到服务器时，服务器会读取请求行，并根据请求路径返回相应的响应。