用C++寫(xiě)一個(gè)http服務(wù)器

本篇文章不會(huì)涉及到很多復(fù)雜的概念，也沒(méi)有寫(xiě)很難讀懂的模板函數(shù)，代碼簡(jiǎn)單可讀，本篇文章送給每一個(gè)想自己用C++寫(xiě)一個(gè)http服務(wù)器的小伙伴！高手們、大佬們當(dāng)然可以不用看的啦！

正文

怎么寫(xiě)一個(gè)簡(jiǎn)單的http服務(wù)器阿？很簡(jiǎn)單，只需要返回最基本的3個(gè)東西即可。

• 狀態(tài)碼

• 發(fā)送文件的長(zhǎng)度

• 發(fā)送文件的類(lèi)型

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狀態(tài)碼如200(找到請(qǐng)求文件)、404（未找到請(qǐng)求文件），我實(shí)現(xiàn)的也比較簡(jiǎn)單，就實(shí)現(xiàn)了這兩個(gè)狀態(tài)碼。

文件長(zhǎng)度比如客戶(hù)請(qǐng)求的是index.html頁(yè)面，瀏覽器如何知道收到的這個(gè)文件什么時(shí)候結(jié)束呢？就靠是文件的長(zhǎng)度

文件類(lèi)型?html的類(lèi)型是html格式，css的是css格式，圖片有圖片的格式，zip有zip格式文件格式對(duì)應(yīng)的文件類(lèi)型表(https://tool.oschina.net/commons)

返回給客戶(hù)端三個(gè)這種東西加上請(qǐng)求的文件即可（存在請(qǐng)求文件的情況下）可以了

Http工作流程

在這個(gè)部分大概介紹一下大概的http的工作流程?？蛻?hù)端通過(guò)網(wǎng)址訪問(wèn)到你的網(wǎng)站（一定要記住客戶(hù)端是主動(dòng)請(qǐng)求連接的，服務(wù)端是被動(dòng)連接的），實(shí)則就是通過(guò)ip+port訪問(wèn)的，只不過(guò)http的默認(rèn)端口號(hào)是80。比如你還沒(méi)有域名、云服務(wù)器這些東西，那如何在本地測(cè)試呢？就是在瀏覽框輸入ip:port，例如127.0.0.1:9996，按下回車(chē)就可以在本地訪問(wèn)自己的http服務(wù)器了。當(dāng)然了http要給客戶(hù)（請(qǐng)求者）一個(gè)首頁(yè)，當(dāng)客戶(hù)沒(méi)有指定網(wǎng)頁(yè)，單純的打出域名或者127.0.0.1:9996，就給他一個(gè)默認(rèn)的首頁(yè)，這也是我們要實(shí)現(xiàn)的事情。客戶(hù)寫(xiě)了請(qǐng)求文件，我們來(lái)判斷是否存在，存在就返回狀態(tài)碼200和請(qǐng)求文件的內(nèi)容。不存在就直接返回404。那我們?nèi)绾闻袛喟?，拿最?jiǎn)單的GET為例子吧，其他也大同小異，有興趣的同學(xué)可以自行研究其他的。我們利用正則表達(dá)式來(lái)解析客戶(hù)發(fā)來(lái)的請(qǐng)求是GET還是POST還是其他請(qǐng)求，在解析出來(lái)要請(qǐng)求文件。再利用狀態(tài)機(jī)思想來(lái)文件是否存在，若存在在判斷文件的類(lèi)型。大概的流程就是這些。

Http.h

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#pragma once#include #include #include #include #include 

class TcpClient;
class Http{        // 文件的根目錄        const std::string path_ = "./www/dxgzg_src";        std::string filePath_;// 具體文件的絕對(duì)路徑        std::string fileType_;// 請(qǐng)求文件的類(lèi)型        std::string header_;  // http頭response        int fileSize_;        int fileFd_;
        struct stat fileStat_;
        // POST請(qǐng)求的話將留言保存到本地文件中        bool isPostMode_ = false;public:        Http() = default;        void addHeader(const std::string& head);        void Header(bool flag);        // 把一些頭文件的信息都加進(jìn)來(lái)，只有成功的時(shí)候調(diào)用這個(gè)函數(shù),        // 并返回文件中的數(shù)據(jù)        void processHead();
        // 把請(qǐng)求文件的路徑加上        void addFilePath(const std::string& requestFile);
        // 獲取文件的類(lèi)型        void analyseFileType(const std::string& requestFile);

        bool analyseFile(const std::string& request);
        void SendFile(int clientFd,bool isRequestOk);
        bool fileIsExist();
        // 用戶(hù)自定義的回調(diào)函數(shù)要正確的處理異常和自己負(fù)責(zé)關(guān)閉套接字        void ReadCallback(TcpClient* t);};

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Http.cpp

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#include "Http.h"#include "TcpClient.h"#include "Logger.h"

#include #include #include #include #include // 用于test#include 
using namespace std;void Http::addHeader(const string& head){    if (!head.empty())    {        header_ += head;        header_ += "
";    // Console.WriteLine("我在這里 head!= null" + header_);    }    // 自動(dòng)加個(gè)結(jié)尾    else    {        header_ += "
";    // Console.WriteLine("我在這里 head == null" + header_);    }}
void Http::Header(bool flag){    // 判斷要發(fā)送的頭部 true 表示200 false 表示404    if(flag == true)    {         header_ = "HTTP/1.1 200 OK
";    }    else    {        header_ = "HTTP/1.1 404 NOTFOUND
Content-Length:0

";    }}
void Http::processHead(){    string ContentType = "Content-Type:";    if (fileType_ == "html")    {        ContentType += "text/html";    }    else if(fileType_ == "js")    {        ContentType += "application/x-javascript";    }    else if(fileType_ == "css")    {        ContentType += "text/css";    }    else if(fileType_=="jpg" || fileType_== "png")    {        ContentType += "image/" + fileType_;    }    else if (fileType_== "zip" || fileType_ == "tar")    {        ContentType += "application/" + fileType_;    }    addHeader(ContentType);
    // 代完善，要打開(kāi)文件 filePath_是請(qǐng)求文件的路徑    fileSize_= fileStat_.st_size;    string ContentLength = "Content-Length:" + to_string(fileSize_);    addHeader(ContentLength);    // 最后加了一個(gè)結(jié)尾    addHeader("");    // Console.WriteLine("process fileContent_:" + );}
void Http::addFilePath(const string& requestFile){    filePath_ += requestFile;}
void Http::analyseFileType(const string& requestFile){    for (int i = 0; i < requestFile.size(); ++i)    {        if (requestFile[i] == '.')        {            // 獲取請(qǐng)求文件以什么結(jié)尾的            fileType_ = requestFile.substr(i + 1);        }    }}
bool Http::fileIsExist(){    fileFd_ = ::open(filePath_.c_str(),O_CLOEXEC | O_RDWR);    if (fileFd_ < 0)    {   // 說(shuō)明為找到請(qǐng)求的文件        return false;    }    return true;}
bool Http::analyseFile(const string& request){    // 調(diào)用header的    // 在[]的^是以什么什么開(kāi)頭，放在[]里面的是非的意思    string pattern = "^([A-Z]+) ([A-Za-z./1-9-]*)";    regex reg(pattern);    smatch mas;    regex_search(request,mas,reg);    // 因?yàn)橄聵?biāo)0是代表匹配的整體    if(mas.size() < 3){        LOG_INFO("不是正常請(qǐng)求");        // 啥都不是直接返回false        return false;    }    string requestMode = mas[1];    if(requestMode == "POST"){        isPostMode_ = true;        cout << "POST請(qǐng)求?。。。。? << endl;    }    // 請(qǐng)求的具體文件    string requestFile = mas[2];    // 先獲取請(qǐng)求的文件
    bool flag;    if (requestFile == "/")    { // 如果是/的話就給默認(rèn)值        filePath_.clear(); // 先清個(gè)零        filePath_ = path_;        filePath_ += "/run.html";        // 文件的類(lèi)型也要給人家加上        fileType_ = "html";     }    else    {        filePath_.clear(); // 先清個(gè)零        filePath_ = path_;        addFilePath(requestFile);        // 利用open函數(shù)            }    flag = fileIsExist();    // 未找到文件的話    if(!flag){        LOG_INFO("未找到客戶(hù)要的文件");        cout << filePath_ << endl;        return false;    }    ::fstat(fileFd_,&fileStat_);    // 如果文件不存在的話也就不需要解析類(lèi)型    analyseFileType(requestFile);    return true;}

void Http::SendFile(int clientFd,bool isRequestOk){    long len = 0;    // 頭部一定是有的。    while(len < header_.size()){        len += ::send(clientFd,header_.c_str(),header_.size(),0);        cout << "len header" << header_ <<endl;    }    // 發(fā)完了頭，在發(fā)請(qǐng)求文件的信息。如果是404這里是沒(méi)有的    if (isRequestOk == true)    {        len = 0;  int num = 0;         int tmpLen = 0;// 連續(xù)好幾次沒(méi)變的話就加一個(gè)num   while (len < fileSize_)        {      // 發(fā)送的文件個(gè)數(shù)已經(jīng)寫(xiě)入在len當(dāng)中了             ::sendfile(clientFd,fileFd_,(off_t*)&len,fileStat_.st_size- len);            cout << "len sendfile" <<"len:" << len << "fileSize" << fileSize_ <<endl;            if(len <= 0 ){    break;      }      if(tmpLen == len){    ++num;    if(num > 10){      break;    }      }      tmpLen = len;  }
    }
}
void Http::ReadCallback(TcpClient* t){    cout << "ReadCallback" << endl;    int  sockFd = t->getFd();    char buff[1024];    int r = ::recv(sockFd,buff,sizeof(buff),0);    if (r == 0)    {        t->CloseCallback();        return;    }    buff[r] = '';    string str = buff;    cout << str << endl;    // 未找到文件直接回應(yīng)404.    bool flag = analyseFile(str);    Header(flag);    if(!flag){        SendFile(sockFd,false);       // t->CloseCallback();        return ;    }    // 這個(gè)修改頭文件的，先調(diào)用這個(gè)    processHead();    //這是文件找到了發(fā)送的    SendFile(sockFd,true);
    if(isPostMode_){        int fd = ::open("./postLog/message.txt",O_RDWR);        if(fd < 0){            LOG_ERROR("未找到文件");                    }        else{            // 文件偏移到末尾            ::lseek(fd,0,SEEK_END);            ::write(fd,str.c_str(),str.size());            close(fd);        }        isPostMode_ = true;    }
    // 關(guān)閉文件套接字    close(fileFd_);    // 發(fā)完就關(guān)閉連接,主要是為了多去幾個(gè)線程還能跑的快一些    //t->CloseCallback();}

不考慮高并發(fā)的情況，設(shè)計(jì)一個(gè)同步阻塞的epoll即可，看完http必備的三要素已經(jīng)能夠?qū)懗鲆粋€(gè)服務(wù)器了，我的底層socket采用的是自己封裝的網(wǎng)絡(luò)庫(kù)，Reactor模型，one loop per thread的代碼文件比較多，所以就沒(méi)有放上來(lái)，但只要把狀態(tài)碼、文件類(lèi)型（那一大段if）、文件的長(zhǎng)度這三個(gè)實(shí)現(xiàn)了就可以搭建一個(gè)簡(jiǎn)易的http服務(wù)器了。可以利用sendfile零拷貝來(lái)發(fā)送文件

在補(bǔ)充一點(diǎn)就是，http協(xié)議是 結(jié)尾。最后還有一個(gè) ，就比如404，HTTP/1.1 404 NOTFOUND Content-Length:0 ，最后面再跟一個(gè) ，結(jié)束一段跟一個(gè)。