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%# -*- coding: utf-8-unix -*-
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\section{TCP通信与Web服务器}
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\label{sec:c2_s2}
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\subsection{实验目的}
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\label{subsec:c2_s2_object}
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掌握Python中TCP套接字编程的基础知识，理解HTTP报文格式，
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了解开发一个简单Web服务器的流程。
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\subsection{实验内容}
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\label{subsec:c2_s2_content}
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使用Python开发一个一次处理一个HTTP请求的Web服务器。
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Web服务器接受并解析HTTP请求，从服务器的文件系统中获取请求的文件，
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创建一个HTTP响应消息，该消息由前面带有首部行信息的请求文件组成，
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然后将响应直接发送给客户端。如果服务器中不存在请求的文件，
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则服务器将发送HTTP“404 not Found”的消息给客户端。
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\subsection{实验原理、方法和手段}
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\label{subsec:c2_s2_principle}
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基于TCP协议的面向客户/服务器的工作流程是：
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在服务器端首先启动服务器调用socket( )创建套接字；
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然后调用bind( )指定服务器socket地址（IP地址+端口号）；
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再调用listen( )让服务器做好侦听准备，并规定好请求队列的长度，
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然后服务器进入阻塞状态，等待客户的连接请求；
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最后通过accept( )来接收连接请求，并获得客户的socket地址。
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在客户端，客户调用socket( )创建套接字，然后调用connect( )和服务器建立连接。
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连接建立成功后，客户和服务器之间就可以通过调用read( )和write( )来接收和发送数据。
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一旦数据传输结束，服务器和客户通过调用close( )来关闭套接字。具体流程图如下图所示。
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\begin{figure}[!htp]
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\centering
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\includegraphics[width=6cm]{c2_tcp-flow}
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\caption{面向连接客户/服务器流程图}
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\label{fig:c2_udp-flow}
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\end{figure}
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\subsection{实验条件}
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\label{subsec:c2_s2_requirement}
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\begin{itemize}
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\item 装有python环境的电脑两台；
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\item 局域网环境；
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\item 部分代码（实验步骤中已给出）。
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\end{itemize}
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\subsection{实验步骤}
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\label{subsec:c2_s2_procedure}
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开发一个简单的Web服务器，一次处理一个请求，具体要求如下：
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\begin{enumerate}
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\item 当收到请求时创建一个连接套接字；
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\item 通过这个连接套接字接收HTTP请求；
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\item 解释HTTP请求以确定所请求的特定文件；
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\item 从服务器的文件系统获得请求的文件；
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\item 创建一个由请求的文件组成的HTTP响应报文；
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\item 通过TCP连接返回响应。
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\end{enumerate}
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补充完善下面的的服务器代码，完成要求功能。
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运行服务器代码，在不同主机上的使用浏览器发送请求测试服务器，分析并记录结果。
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\begin{code}[python]
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#import socket module
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from socket import *
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#准备服务器端socket
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serverSocket = socket(AF_INET, SOCK_STREAM)
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#按需补充代码
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while True:
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#建立连接
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print 'Ready to serve...'
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connectionSocket, addr = #按需补充
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try:
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message = #按需补充
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filename = message.split()[1]
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f = open(filename[1:])
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#通过socket发送HTTP首部行
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outputdata = #按需补充
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#将请求文件的内容发送到客户端
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for i in range(0, len(outputdata)):
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connectionSocket.send(outputdata[i])
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connectionSocket.close()
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except IOError:
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#发送未找到文件的响应消息
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#按需补充代码
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#关闭客户端socket
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#按需补充代码
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serverSocket.close()
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\end{code}
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\subsection{思考题}
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\label{subsec:c2_s2_rethink}
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本实验中的Web服务器一次只能处理一个HTTP请求，请自行查阅线程知识，
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修改代码，实现一个能够同时处理多个请求的多线程服务器。
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\subsection{注意事项及有关说明}
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\label{subsec:c2_s2_notice}
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将HTML文件放在服务器代码同一目录中。运行服务器程序。
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确定运行服务器的主机的IP地址（例如，128.238.251.26）。
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从另一个主机打开浏览器并提供相应的URL。
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例如：\url{http://128.238.251.26:6789/HelloWorld.html}。
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“HelloWorld.html”是放置在服务器目录中的文件的名称。
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6789为端口号，如果省略则使用默认端口号80。
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\subsection{考核方法}
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\label{subsec:c2_s2_criterion}
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同实验\ref{sec:c2_s1}。
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