服務器的作用是什么，個人服務器用途介紹

有一天，一位女士散步時經過一個工地，看見有三個工人在干活。她問第一個人，“你在做什么？”第一個人有點不高興，吼道“難道你看不出來我在砌磚嗎？”女士對這個答案并不滿意，接著問第二個人他在做什么。第二個人回答道，“我正在建造一堵磚墻?！比缓?，他轉向第一個人，說道：“嘿，你砌的磚已經超過墻高了。你得把最后一塊磚拿下來?！迸繉@個答案還是不滿意，她接著問第三個人他在做什么。第三個人抬頭看著天空，對她說：“我在建造這個世界上有史以來最大的教堂”。就在他望著天空出神的時候，另外兩個人已經開始爭吵多出的那塊磚。他慢慢轉向前兩個人，說道：“兄弟們，別管那塊磚了。這是一堵內墻,之后還會被刷上石灰的，沒人會注意到這塊磚。接著砌下層吧?！?/p>

這個故事的寓意在于，當你掌握了整個系統的設計，明白不同的組件是以何種方式組合在一起的（磚塊，墻，教堂）時候，你就能夠更快地發現并解決問題（多出的磚塊）。

但是，這個故事與從頭開發一個網絡服務器有什么關系呢？

在我看來，要成為一名更優秀的程序員，你必須更好地理解自己日常使用的軟件系統，而這就包括了編程語言、編譯器、解釋器、數據庫與操作系統、網絡服務器和網絡開發框架。而要想更好、更深刻地理解這些系統，你必須從頭重新開發這些系統，一步一個腳印地重來一遍。

孔子曰：不聞不若聞之，聞之不若見之，見之不若知之，知之不若行之。

不聞不若聞之

聞之不若見之

見之不若知之，知之不若行之。

譯者注：上面原作者所引用的那段話在國外的翻譯是：I hear and I forget, I see and I remember, I do and I understand。外國人普遍認為出自孔子，但在查找這句英文的出處時，查到有篇博文稱這句話的中文實際出自荀子的《儒效篇》，經查確實如此。

我希望你讀到這里的時候，已經認可了通過重新開發不同軟件系統來學習其原理這種方式。

《自己動手開發網絡服務器》會分為三個部分，將介紹如何從頭開發一個簡易網絡服務器。我們這就開始吧。

首先，到底什么是網絡服務器？

簡而言之，它是在物理服務器上搭建的一個網絡連接服務器（networking server），永久地等待客戶端發送請求。當服務器收到請求之后，它會生成響應并將其返回至客戶端。客戶端與服務器之間的通信，是以HTTP協議進行的。客戶端可以是瀏覽器，也可以是任何支持HTTP協議的軟件。

那么，網絡服務器的簡單實現形式會是怎樣的呢？下面是我對此的理解。示例代碼使用Python語言實現，不過即使你不懂Python語言，你應該也可以從代碼和下面的解釋中理解相關的概念：

:::pythonimport socket
HOST, PORT = '', 8888
listen_socket = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM)listen_socket.setsockopt(socket.SOL_SOCKET, socket.SO_REUSEADDR, 1)listen_socket.bind((HOST, PORT))listen_socket.listen(1)print 'Serving HTTP on port %s ...' % PORTwhile True:client_connection, client_address = listen_socket.acceptrequest = client_connection.recv(1024)print request
http_response = """HTTP/1.1 200 OK
Hello, World!"""
client_connection.sendall(http_response)client_connection.close

將上面的代碼保存為 webserver1.py，或者直接從我的Github倉庫下載，然后通過命令行運行該文件：

$ python webserver1.pyServing HTTP on port 8888 …

接下來，在瀏覽器的地址欄輸入這個鏈接：http://localhost:8888/hello，然后按下回車鍵，你就會看見神奇的一幕。在瀏覽器中，應該會出現“Hello, World!”這句話：

是不是很神奇？接下來，我們來分析背后的實現原理。

首先，我們來看你所輸入的網絡地址。它的名字叫URL（Uniform Resource Locator，統一資源定位符），其基本結構如下：

通過URL，你告訴了瀏覽器它所需要發現并連接的網絡服務器地址，以及獲取服務器上的頁面路徑。不過在瀏覽器發送HTTP請求之前，它首先要與目標網絡服務器建立TCP連接。然后，瀏覽器再通過TCP連接發送HTTP請求至服務器，并等待服務器返回HTTP響應。當瀏覽器收到響應的時候，就會在頁面上顯示響應的內容，而在上面的例子中,瀏覽器顯示的就是“Hello, World!”這句話。

那么，在客戶端發送請求、服務器返回響應之前，二者究竟是如何建立起TCP連接的呢？要建立起TCP連接，服務器和客戶端都使用了所謂的套接字（socket）。接下來，我們不直接使用瀏覽器，而是在命令行使用 telnet手動模擬瀏覽器。

在運行網絡服務器的同一臺電腦上，通過命令行開啟一次 telnet會話，將需要連接的主機設置為localhost，主機的連接端口設置為8888，然后按回車鍵：

$ telnet localhost 8888Trying 127.0.0.1 …Connected to localhost.

完成這些操作之后，你其實已經與本地運行的網絡服務器建立了TCP連接，隨時可以發送和接收HTTP信息。在下面這張圖片里，展示的是服務器接受新TCP連接所需要完成的標準流程。

在上面那個 telnet會話中，我們輸入GET/hello HTTP/1.1，然后按下回車：

$ telnet localhost 8888Trying 127.0.0.1 …Connected to localhost.GET /hello HTTP/1.1
HTTP/1.1 200 OKHello, World!

你成功地手動模擬了瀏覽器！你手動發送了一條HTTP請求，然后收到了HTTP響應。下面這幅圖展示的是HTTP請求的基本結構：

HTTP請求行包括了HTTP方法（這里使用的是 GET方法，因為我們希望從服務器獲取內容），服務器頁面路徑（/hello）以及HTTP協議的版本。

為了盡量簡化，我們目前實現的網絡服務器并不會解析上面的請求，你完全可以輸入一些沒有任何意義的代碼，也一樣可以收到”Hello, World!”響應。

在你輸入請求代碼并按下回車鍵之后，客戶端就將該請求發送至服務器了，服務器則會解析你發送的請求，并返回相應的HTTP響應。

下面這張圖顯示的是服務器返回至客戶端的HTTP響應詳情：

我們來分析一下。響應中包含了狀態行 HTTP/1.1200OK，之后是必須的空行，然后是HTTP響應的正文。

響應的狀態行 HTTP/1.1200OK中，包含了HTTP版本、HTTP狀態碼以及與狀態碼相對應的原因短語（Reason Phrase）。瀏覽器收到響應之后，會顯示響應的正文，這就是為什么你會在瀏覽器中看到“Hello, World!”這句話。

這就是網絡服務器基本的工作原理了。簡單回顧一下：網絡服務器首先創建一個偵聽套接字（listening socket），并開啟一個永續循環接收新連接；客戶端啟動一個與服務器的TCP連接，成功建立連接之后，向服務器發送HTTP請求，之后服務器返回HTTP響應。要建立TCP連接，客戶端和服務器都使用了套接字。

現在，你已經擁有了一個基本可用的簡易網絡服務器，你可以使用瀏覽器或其他HTTP客戶端進行測試。正如上文所展示的，通過 telnet命令并手動輸入HTTP請求，你自己也可以成為一個HTTP客戶端。

下面給大家布置一道思考題：如何在不對服務器代碼作任何修改的情況下，通過該服務器運行Djando應用、Flask應用和Pyramid應用，同時滿足這些不同網絡框架的要求？

答案將在《自己動手開發網絡服務器》系列文章的第二部分揭曉。