C#实现HTTP服务器：处理文件上传---解析MultipartFormDataContent

完整项目托管地址：https://github.com/sometiny/http

HTTP还有重要的一块：文件上传。
这篇文章将详细讲解下，前面实现了同一个链接处理多个请求，为了方便，我们独立写了一个HTTP基类，专门处理HTTP请求。
https://github.com/sometiny/http/blob/main/src/Http/HttpServerBase.cs
本类实现了简单的路由功能，路由功能后续可以使用正则或path2regexp去处理，以处理更复杂的路由请求。
增加了对静态文件的处理，没匹配到的路由都会进入OnResource逻辑。
增加了WebRoot和UploadTempDir的设置，WebRoot目录下的静态文件在HTTP请求时都会自动加载，不需要单独写路由。
UploadTempDir用来临时保存上传的文件。

1、上传简介
上传文件时，使用Content-Type: multipart/form-data; boundary=[BOUNDARY]标头来告诉服务器，请求实体为multipart/form-data编码。
服务器根据编码协议解析multipart/form-data的内容即可，其中[BOUNDARY]为一个请求实体“块”的结束或开始标识，用于解析实体内容。
在浏览器中，为form标签增加enctype="multipart/form-data"属性时，浏览器会自动生成对应的上传标头。
例如下面的标头，为Chrome浏览器生成的：

Content-Type: multipart/form-data; boundary=----WebKitFormBoundaryuHXBXxnxXp0aCz08

2、上传时到底传送了什么格式的数据
话不多说，直接上代码，直观点。
先从这里https://github.com/sometiny/http/tree/main/bin/Release把web目录及其内容放到你自己的Debug或Release编译结果目录下。

实现一个测试服务器
注意，继承的是HttpServerBase基类，在OnReceivedPost方法显示下浏览器发送的内容。

public class HttpServer : HttpServerBase
{public HttpServer() : base(){//设置Web根目录//方便输出静态文件WebRoot = Path.GetFullPath(Path.Combine(AppDomain.CurrentDomain.BaseDirectory, "web"));UplaodTempDir = AppDomain.CurrentDomain.BaseDirectory + "uploads";//注册一些路由RegisterRoute("/", OnIndex);RegisterRoute("/post", OnReceivedPost);}/// <summary>/// 首页路由处理程序，跳转到index.html/// </summary>/// <param name="request"></param>/// <param name="stream"></param>private bool OnIndex(HttpRequest request, Stream stream){//跳转到页面HttpResponser responser = new ChunkedResponser(301);responser.ContentType = "text/html; charset=utf-8";responser["Location"] = "/index.html";responser.Write(stream, "Redirect To '/index.html'");responser.End(stream);return true;}/// <summary>/// 处理POST数据/// </summary>/// <param name="request"></param>/// <param name="stream"></param>/// <returns></returns>private bool OnReceivedPost(HttpRequest request, Stream stream){HttpResponser responser = new ChunkedResponser();responser.ContentType = "text/html; charset=utf-8";responser.Write(stream, "<style type=\"text/css\">body{font-size:12px;}</style>");responser.Write(stream, "<h4>上传表单演示</h4>");responser.Write(stream, $"<a href=\"/index.html\">返回</a><br />");responser.Write(stream, $"ContentType：{request.ContentType}<br />");responser.Write(stream, $"Boundary：{request.Boundary}<br />");///这里输出下浏览器发送来的请求responser.Write(stream, $"<pre>{Encoding.UTF8.GetString( request.RequestBody)}</pre>");responser.End(stream);return true;}
}

运行服务器，浏览器访问：http://127.0.0.1:4189/index.html，展示如下一个表单。

我们什么都不上传，直接点提交，看看服务器收到些什么内容。

绿色部分就是我们收到的请求实体内容。

编码分析
实例中的[BOUNDARY]为：----WebKitFormBoundarydyAItGK9UU5xVhZq
3、首行：--[BOUNDARY]\r\n 在boundary前面补两个中横线(-)。
首行读取完毕后，即开始表单项的读取。

4、非文件表单项：
每行一个标头，直到空行，空行后表单内容开始。这里跟Http请求

Content-Disposition: form-data; name="name"测试hello world!
------WebKitFormBoundarydyAItGK9UU5xVhZq

说明：

Content-Disposition: form-data; name="[表单项名称]"\r\n\r\n[内容]\r\n--[BOUNDARY]

5、文件表单项
标头的读取和结束标志跟上面的一致。
只是Content-Disposition会多一个filename属性，因为我们没选择文件，filename值为空。
同时，会提供一个Content-Type标头来标识文件类型。
不排除序应用程序会提供更多的标头，我们只要读取到空行，关心我们需要的标头即可。
 

Content-Disposition: form-data; name="image"; filename=""
Content-Type: application/octet-stream------WebKitFormBoundarydyAItGK9UU5xVhZq

说明：

Content-Disposition: form-data; name="[表单项名称]"; filename=""\r\nContent-Type: application/octet-stream\r\n\r\n[文件内容]\r\n--[BOUNDARY]

6、如何确定结束标识之后是下一个表单项，还是请求实体的结尾。
读取到表单内容结束标识后，再往前读取两个字节。
如果两个字节为\r\n，代表后面还有其他的表单项。
如果两个字节为--，代表所有表单项已读取完毕，请求实体也读完了。

7、实现上传请求实体的解析。
解析使用了两个类。
将请求实体解析为Form和Files：https://github.com/sometiny/http/blob/main/src/Http/Utils/HttpMultipartFormDataParser.cs
Multipart数据读取的辅助流：https://github.com/sometiny/http/blob/main/src/Http/Streams/MultipartReadStream.cs
辅助流里面实现了核心的数据解析，内部用到了BoyerMoore字符串查找算法。
我们主要是讲解协议原理，协议解析这部分可以不用关心，我写的数据解析也可能不是很严格（我不会告诉你，我写完后就看不懂了）。

修改我们上面实现的服务器中OnReceivePost方法，我们这次把上传的表单和文件列出来。

private bool OnReceivedPost(HttpRequest request, Stream stream)
{HttpResponser responser = new ChunkedResponser();responser.ContentType = "text/html; charset=utf-8";responser.Write(stream, "<style type=\"text/css\">body{font-size:12px;}</style>");responser.Write(stream, "<h4>上传表单演示</h4>");responser.Write(stream, $"<a href=\"/index.html\">返回</a><br />");responser.Write(stream, $"ContentType：{request.ContentType}<br />");responser.Write(stream, $"Boundary：{request.Boundary}<br />");#region 输出解析后的上传内容responser.Write(stream, $"<h5>上传表单数据：</h5>");foreach (string formName in request.Form.Keys){responser.Write(stream, $"{formName}: {request.Form[formName]}<br />");}responser.Write(stream, $"<h5>上传文件列表：</h5>");foreach (FileItem file in request.Files){responser.Write(stream, $"{file.Name}: {file.FileName}, {file.TempFile}<br />");}#endregion#region 输出解析前的上传内容，不能同时与上面代码块运行//responser.Write(stream, $"<pre style=\"font-family:'microsoft yahei',arial; color: green\">{Encoding.UTF8.GetString( request.RequestBody)}</pre>");#endregionresponser.End(stream);return true;
}

运行服务器，浏览器访问：http://127.0.0.1:4189/index.html，现在我们选择几个文件，为了方便演示，建议选择有少量文本的文本文件。
头像我选择了两个文件，微信选择了一个。

提交表单。下面可以看到，服务器正确处理了表单数据和三个文件数据。
FileItem对象保存了表单名，文件名，文件类型和文件的临时保存路径，可以将文件移动到应用实际的目录。

移除对OnReceivedPost中对输出解析前的上传内容代码块的注释，并且把输出解析后的上传内容代码块注释掉，刷新页面，可以查看原始未解析的数据。可以对照我们前面对上传数据的编码分析查看下。

8、总结
     1、文件上传主要是增加了Content-Type的设置，使服务器能正确处理上传的内容。
     2、请求实体的解析部分，因为不像HttpRequest一样有Content-Length来标识具体的长度，只能用boundary去分析什么时候开始解析，什么时候结束解析。
     3、对于上传的请求，请求实体解析后，ResponseBody就取不到内容了，所以要想看到请求的具体内容，不能调用Form或Files方法，因为这两个方法一旦调用，上传请求就会被自动解析了。
 

如果使用第三方去解析的话---HttpMultipartParser，无论.net framwork 版本还是net core版本都可以使用，参考地址：  https://github.com/Http-Multipart-Data-Parser/Http-Multipart-Data-Parser，reader/parser of the HTTP multipart/form-data content sent from Windows Runtime via MultipartFormDataContent class. nuget 包管理器直接搜索安装即可使用。

MultipartReader---http://dul.codeplex.com/ ，ASP.NET reader/parser of the HTTP multipart/form-data content sent from Windows Runtime via MultipartFormDataContent class. nuget 包管理器直接搜索安装即可使用。

原文链接：C#实现HTTP服务器：（10）处理文件上传_c#请求浦发银行公共文件上传接口-CSDN博客