原创 自己动手写 HTTP Server

其他 2019-02-21 00:00:57 阅读次数: 0
               

自己动手写 HTTP Server

【 原理 】 一般来说，HTTP Server 也是我们常说的Web服务器，大名鼎鼎的 Apache，还是微软的 IIS （Internet Information Server），开源领域的有 Lighttpd 和最近风头正劲的 Nginx 都是典型的Web服务器。最近想想能不能做一个Web服务器，就提供简单的功能，但是速度很快，能够作为一个专门处理 HTML/CSS/JS/Image 的Web服务器，那样能够让静态资源文件迅速的被访问到，如果有反向代理功能就更帅了，当然了，要是有Cache功能啥的，并且能够编写自定义插件（扩展）就很完美了。。。YY中。。。

基于这个思想，我就花十天时间使用标准C写了一个千行代码小型的HTTP Server，当然目前还不具有反向代理和扩展功能，只是能够简单的支持 HTML/CSS/JS/Image 静态资源文件的访问。HTTP Server 的名字叫做 tmhttpd - TieMa (Tiny&Mini) HTTP Server，小巧，代码少，执行速度快，目前具有的功能包括：  

  •  Support GET/HEAD method
    •    
  •  The common MIME types.
    •    
  •  Support Self custom default index page
    •    
  •  Directory listings.
    •    
  •  Support access log
    •    
  •  Support Self custom port and max clients
    •    
  •  Use fork mode accept new conntion
    •    
  •  Support daemon type work
    •    
  • more ..

目前已经发布了 tmhttpd-1.0.0_alpha 版本，包括for Unix/Linux （在 Ubuntu/Fedoar/FreeBSD 下编译通过） 和 在cygwin环境下编译的 for Windows 版本，下面地址有下载：

下面大致来聊聊怎么写一个 HTTP Server，先看看一个HTTP请求的流程：

HTTP Server process

大致就是 客户端的浏览器（IE、Firefox、Opera、Lynx、Curl、Robot ...） 访问到Web服务器的端口（一般是80），然后端口接受到请求后开始解析请求，如果请求不正确或者非法则直接返回指定的错误代码（可以参考 RFC 1945），如果请求合法，那么就查找相应用户请求的文件，把文件读取后发送给客户端，关闭连接，请求结束。

【 实现 】

贴部分tmhttpd核心代码来描述这个过程:

/** * 初始化服务器端的Socket连接，等待连接，连接成功后fork新进程处理 * */static void InitServerListen( unsigned int port, unsigned int max_client ){    int serversock, clientsock;    struct sockaddr_in server_addr, client_addr; char currtime[32];    /* Create the TCP socket */    if ((serversock = socket(PF_INET, SOCK_STREAM, IPPROTO_TCP)) < 0){        die("Failed to create socket");    }    /* Construct the server sockaddr_in structure */    memset(&server_addr, 0, sizeof(server_addr));       /* Clear struct */    server_addr.sin_family = AF_INET;                  /* Internet/IP */    server_addr.sin_addr.s_addr = htonl(INADDR_ANY);   /* Incoming addr */    server_addr.sin_port = htons(port);          /* server port */    /* Bind the server socket */    if (bind(serversock, (struct sockaddr *) &server_addr, sizeof(server_addr)) < 0){        die("Failed to bind the server socket");    }    /* Listen on the server socket */    if (listen(serversock, max_client) < 0){        die("Failed to listen on server socket");    } /* Print listening message */ getdate(currtime); fprintf(stdout, "[%s] Start server listening at port %d .../n", currtime, port); fprintf(stdout, "[%s] Waiting client connection .../n", currtime);    /* Run until cancelled */    while (1){        unsigned int clientlen = sizeof(client_addr);  memset(currtime, 0, sizeof(currtime));  getdate(currtime);        /* Wait for client connection */        if ((clientsock = accept(serversock, (struct sockaddr *) &client_addr, &clientlen)) < 0){            die("Failed to accept client connection");        }        /* Use child process new connection */        if ( fork() == 0 ){   HandleClient(clientsock, client_addr);  } else {   wait(NULL);   }  /* Not use close socket connection */        close(clientsock);    }}/** * 获取一个连接，读取连接客户端发送的请求数据，把请求数据叫给请求解析函数进行解析 * */static void HandleClient( int client_sock, struct sockaddr_in client_addr ){    char buf[REQUEST_MAX_SIZE]; if ( read(client_sock, buf, REQUEST_MAX_SIZE) < 0){  SendError( client_sock, 500, "Internal Server Error", "", "Client request not success." );  die("read sock"); } ParseRequest( client_sock, client_addr, buf );    close(client_sock);    exit(0);}/** * 解析一个请求，解析出GET/HEAD方法，需要请求的文件，协议版本等，构造成结构体提交给处理函数 * */static int ParseRequest( int client_sock, struct sockaddr_in client_addr, char *req ){ char **buf, **method_buf, **query_buf, currtime[32], cwd[1024], tmp_path[1536], pathinfo[512], path[256], file[256], log[1024]; int line_total, method_total, query_total, i; struct st_request_info request_info; /* Split client request */ getdate(currtime); explode(req, '/n', &buf, &line_total); /* Print log message  */ memset(log, 0, sizeof(log)); sprintf(log, "[%s] %s %s/n", currtime, inet_ntoa(client_addr.sin_addr), buf[0]); WriteLog(log); /* Check request is empty */ if (strcmp(buf[0], "/n") == 0 || strcmp(buf[0], "/r/n") == 0){  SendError( client_sock, 400, "Bad Request", "", "Can't parse request." ); } /* Check method is implement */ explode(buf[0], ' ', &method_buf, &method_total); if ( strcmp( strtolower(method_buf[0]), "get") != 0 &&  strcmp( strtolower(method_buf[0]), "head") != 0 ){  SendError( client_sock, 501, "Not Implemented", "", "That method is not implemented." ); } explode(method_buf[1], '?', &query_buf, &query_total); /* Make request data */  getcwd(cwd, sizeof(cwd)); strcpy(pathinfo, query_buf[0]); substr(query_buf[0], 0, strrpos(pathinfo, '/')+1, path); substr(query_buf[0], strrpos(pathinfo, '/')+1, 0, file);  /* Pad request struct */ memset(&request_info, 0, sizeof(request_info)); strcat(cwd, pathinfo); request_info.method   = method_buf[0]; request_info.pathinfo  = pathinfo; request_info.query   = (query_total == 2 ? query_buf[1] : ""); request_info.protocal  = strtolower(method_buf[2]); request_info.path   = path; request_info.file   = file; request_info.physical_path = cwd; /* Is a directory pad default index page */ memset(tmp_path, 0, sizeof(tmp_path)); strcpy(tmp_path, cwd); if ( is_dir(tmp_path) ){  strcat(tmp_path, g_dir_index);  if ( file_exists(tmp_path) ){   request_info.physical_path = tmp_path;  } }  /* Debug message */ if ( g_is_debug ){  fprintf(stderr, "[ Request ]/n");  for(i=0; i<line_total; i++){   fprintf(stderr, "%s/n", buf[i]);  } } /* Process client request */ ProcRequest( client_sock, client_addr, request_info ); return 0;}/** * 处理函数按照解析出来的请求内容进行数据返回，返回文件/目录列表或者提示错误 * */static int ProcRequest( int client_sock, struct sockaddr_in client_addr, struct st_request_info request_info ){ char buf[128]; /* File is exist or has access permission */ if ( !file_exists( request_info.physical_path ) ){  memset(buf, 0, sizeof(buf));  sprintf(buf, "File %s not found.", request_info.pathinfo);  SendError( client_sock, 404, "Not Found", "", buf); } if ( access(request_info.physical_path, R_OK) != 0 ){  memset(buf, 0, sizeof(buf));  sprintf(buf, "File %s is protected.", request_info.pathinfo);  SendError( client_sock, 403, "Forbidden", "", buf); } /* Check target is regular file or directory */ if ( is_file(request_info.physical_path) == 1 ){  SendFile( client_sock,  request_info.physical_path, request_info.pathinfo ); } else if ( is_dir(request_info.physical_path) == 1 ){   /* Is a directory choose browse dir list */  if ( g_is_browse ){   SendDirectory( client_sock, request_info.physical_path, request_info.pathinfo );  } else {   memset(buf, 0, sizeof(buf));   sprintf(buf, "File %s is protected.", request_info.pathinfo);   SendError( client_sock, 403, "Forbidden", "", buf);  } } else {  memset(buf, 0, sizeof(buf));  sprintf(buf, "File %s is protected.", request_info.pathinfo);  SendError( client_sock, 403, "Forbidden", "", buf);   } return 0;}

  主要核心的函数就是这四个，如果要了解其他函数，包括字符串处理，HTTP头信息发送，错误发送，读取文件，遍历目录等等请下载源码回去研究。源码下载地址：http://heiyeluren.googlecode.com/files/tmhttpd-1.0.0_alpha.tar.gz

【 结束 】

其实还有很多功能能够增加的，比如性能，采用 select 或者 epool 肯定要比单纯的fork性能更好，另外增加处理动态内容，比如CGI，能够接受POST请求，能够作为一个反向代理存在，能够具有缓存功能，能够缓存请求过的文件到内存中，能够具有插件扩展功能等等，都是需要进一步提升的。

参考文档：  

           

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转载自blog.csdn.net/qq_43725037/article/details/87002153
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