从零编写c++之http服务器(3)-http服务

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我是靠谱客的博主畅快睫毛，最近开发中收集的这篇文章主要介绍从零编写c++之http服务器(3)-http服务，觉得挺不错的，现在分享给大家，希望可以做个参考。

概述

http全称超文本传输协议，可调试性高，扩展性也强。上两个篇章我们已经拥有了epoll事件驱动框架和线程池处理网络事件，接下来我们要先写一个基础网络套接字，然后在此基础上扩展出http的套接字。献上类图如下

完整源码见<https://github.com/kwansoner/panda.git>

可以看到我们有一个最顶层的基类ISocket，拥有一个方法fd返回描述符，增加这个接口时由于事件中心注册到epoll里需要int型的描述符。接下来在ISocket基础上派生出IServer与IClient两个基类。实例化出两个TCP类型的套接字类CStreamServer与CStreamClient。然后我们就可以组合的方式扩展出两个http套接字类，不用继承的原因是继承增加耦合，也没有必要用继承。由于HttpStream与HttpServer需要收听事件中心的事件回调，因此需要继承IEventHandle。

class ISocket
{
public:
virtual ~ISocket(){};
// desc: 获取套接字描述符
// param: void
// return: 套接字描述符
virtual int fd() = 0;
};
class IClient: public ISocket
{
public:
virtual ~IClient(){};
// desc: 打开套接字
// param: void
// return: 0/成功 -1/失败
virtual int start() = 0;
// desc: 关闭套接字
// param: void
// return: 0/成功 -1/失败
virtual int close() = 0;
// desc: 设置套接字为非阻塞
// param: block/是否非阻塞
// return: 0/成功 -1/失败
virtual int set_nonblock(bool nonblock) = 0;
// desc: 连接到server
// param: addr/server地址 port/端口
// return: 0/成功 -1/失败
virtual int connect(const std::string &addr, uint16_t port) = 0;
// desc: 读取数据
// param: buf/存放接收数据缓冲区 len/buf长度 flag/见man recv
// return: 读取数据长度
virtual ssize_t recv(void *buf, size_t len, int flags) = 0;
// desc: 发送数据
// param: buf/存放发送数据缓冲区 len/buf长度 flag/见man recv
// return: 发送数据长度
virtual ssize_t send(const void *buf, size_t len, int flags) = 0;
};
class IServer: public ISocket
{
public:
virtual ~IServer(){};
// desc: 设置套接字为非阻塞
// param: block/是否非阻塞
// return: 0/成功 -1/失败
virtual int set_nonblock(bool block) = 0;
// desc: 打开套接字
// param: backlog/内核连接队列最大长度
// return: 0/成功 -1/失败
virtual int start(size_t backlog) = 0;
// desc: 关闭套接字
// param: void
// return: 0/成功 -1/失败
virtual int close() = 0;
// desc: 套接字是否关闭
// param: void
// return: true/关闭 false/未关闭
virtual bool isclose() = 0;
// desc: 返回一个新的连接, 需要手动释放内存
// param: void
// return: NULL/错误
NOT NULL/新的连接
virtual IClient *accept() = 0;
};

首先我们在HttpServer的start函数中启动一个CStreamServer。接下来设置为非阻塞套接字，这样才更高效。然后将套接字注册到事件中心中去，就可以等待事件通知了。

有可读事件到达时会回调handle_in接口，对于server可读就是新的连接建立了。这里需要注意一点就是，一次可读事件产生并未意味着一个连接建立，在这里需要循环的读取直到返回EAGAIN或者EWOULDBLOCK(先前设置为非阻塞)。同时由于我们事件中心的epoll检测是设置为边缘触发的。所以这里不读取完全是很可怕的。accept读取连接会返回一个新建的CStreamClien对象，代表着这个新的连接。然后传入HttpStream构造函数。新创建的HttpStream对象会自行释放自己。

int HttpServer::start(size_t backlog)
{
if(!m_server.isclose())
//has start
return 0;
if(m_server.start(backlog) < 0)
return -1;
if(m_server.set_nonblock(true) < 0)
errsys("set socket non block failedn");
return register_event(m_server);
}
void HttpServer::handle_in(int fd)
{
/*
* 读取所有建立的连接
*/
do{
Socket::IClient *newconn = m_server.accept();
if(newconn == NULL){
if(errno == EAGAIN || errno == EWOULDBLOCK || errno == EINTR){
break;
}else{
errsys("sockfd[%d] accept errorn", fd);
close();
return;
}
}
trace("socket[%d] accept a connn", fd);
HttpStream *httpstream = new HttpStream(newconn);	// self release
assert(httpstream != NULL);
}while(true);
}

新的连接会接收到请求，然后我们对数据使用CHttpRequest对象进行解析。然后我们开始根据http的方法进行处理。这里只处理了GET方法。然后读取出文件后开始构造CHttpRespose对象，需要注意一点是CHttpRespose里配置的Body最大是64k，这里没有进行分包处理。因此不宜传输大文件试验。构造好CHttpRespose回复包后我们调用其serialize进行序列化后发送出去，这样就完成了一个http事务。同时这里为了处理简单，采取了短链接。即回复报文中Connection头部为close。

void HttpStream::handle_in(int fd)
{
Pthread::CGuard guard(m_readbuffmutex);
ssize_t nread = m_client->recv(m_readbuff, READBUFF_LEN, MSG_DONTWAIT);
if((nread < 0 && nread != EAGAIN) || nread == 0){	// error or read EOF
close();
return;
}else if(nread < 0 && nread == EAGAIN){
errsys("non data to readn");
return;
}
m_readbuff[nread] = 0x00;
Http::CHttpRequest httprequest;
if(httprequest.load_packet(m_readbuff, nread) < 0){
error("parse package errorn");
return;
}
trace("socket[%d] receive <--- %ld bytesn", fd, nread);
Http::IHttpRespose *respose = handle_request(httprequest);
if(respose != NULL){
m_client->send(respose->serialize(), respose->size(), 0);
delete respose;
}
}
void HttpStream::handle_close(int fd)
{
trace("socket[%d] handle closen", fd);
delete this;
}
Http::IHttpRespose *HttpStream::handle_request(Http::IHttpRequest &request)
{
const std::string &method = request.method();
const std::string &url = request.url();
std::string dname, bname;
split_url(url, dname, bname);
Http::CHttpRespose *respose = new Http::CHttpRespose;
std::string filepath = http_path_handle(dname, bname);
if(method == "GET"){
std::string extention = extention_name(filepath);
if(extention.empty() || access(filepath.c_str(), R_OK) < 0){
errsys("access %s errorn", filepath.c_str());
respose->set_version(HTTP_VERSION);
respose->set_status("404", "Not Found");
respose->add_head(HTTP_HEAD_CONNECTION, "close");
return respose;
}
struct stat filestat;
stat(filepath.c_str(), &filestat);
const size_t filesize = filestat.st_size;
char *fbuff = new char[filesize];
assert(fbuff != NULL);
FILE *fp = fopen(filepath.c_str(), "rb");
if(fp == NULL || fread(fbuff, filesize, 1, fp) != 0x01){
delete fbuff;
respose->set_version(HTTP_VERSION);
respose->set_status("500", "Internal Server Error");
respose->add_head(HTTP_HEAD_CONNECTION, "close");
return respose;
}
fclose(fp);
char sfilesize[16] = {0x00};
snprintf(sfilesize, sizeof(sfilesize), "%ld", filesize);
respose->set_version(HTTP_VERSION);
respose->set_status("200", "OK");
respose->add_head(HTTP_HEAD_CONTENT_TYPE, http_content_type(extention));
respose->add_head(HTTP_HEAD_CONTENT_LEN, sfilesize);
respose->add_head(HTTP_HEAD_CONNECTION, "close");
respose->set_body(fbuff, filesize);
delete fbuff;
}
return respose;
}

最终完成代码后执行make编译，在Bin目录下生成名为panda的执行程序。执行后在浏览器上输入ip和8080端口即可打开网页, have fun!