从零开始学写HTTP服务器（二）socket编程实现简单的http server

超、凢脫俗 2022-07-14 13:44 226阅读 0赞

在了解HTTP协议在应用层的一些通信规则后，我们可以开始写一个简单的http server，这个简单的服务器完成的内容很简单，即当收到客户请求后，会发送一个简单的”hello world”响应。

为了简单起见，这里不对请求的方法等进行判定，默认为GET；也不请求特定资源。

## **（一）TCP服务器** ##

简单起见，这里用简单的单线程迭代服务器，即在一个while循环里面不断接收请求处理请求。

### **套接字函数** ###

这里的所有的套接字函数都是使用unp中的包裹函数：

int Socket(int ,int,int);
    void Bind(int ,const struct sockaddr*sa,socklen_t salen);
    void Listen(int ,int);
    int Accept(int,struct sockaddr*,socklen_t*);
    
    int //创建套接字
    Socket(int family , int type,int protocol)
    {
        int     n;
        if ( (n = socket(family, type, protocol)) < 0)
        {
        printf("socket error\r\n");
        return -1;
        }
        return(n);
    
    }
    void//绑定套接字
    Bind(int fd, const struct sockaddr *sa, socklen_t salen)
    {
        if (bind(fd, sa, salen) < 0)
        {
            printf("bind error\r\n");
            exit(-1);
        }
    }
    void//监听套接字
    Listen(int fd, int backlog)
    {
        char    *ptr;
    
            /*4can override 2nd argument with environment variable */
        if ( (ptr = getenv("LISTENQ")) != NULL)
            backlog = atoi(ptr);
    
        if (listen(fd, backlog) < 0)
        {
            printf("listen error\r\n");
            return ;
        }
    }
    
    int//接收连接
    Accept(int fd, struct sockaddr *sa, socklen_t *salenptr)
    {
        int     n;
    
    again:
        if ( (n = accept(fd, sa, salenptr)) < 0) {
    #ifdef  EPROTO
            if (errno == EPROTO || errno == ECONNABORTED)
    #else
            if (errno == ECONNABORTED)
    #endif
                goto again;
            else
            {
                printf("accept error\r\n");
                return -1;
            }
        }
        return(n);
    }

## **（二）解析HTTP请求** ##

int getRequest(int socket)
    {
        int msgLen=0;
        char buffer[BUFFER_SIZE];
        memset (buffer,'\0', BUFFER_SIZE);
        if ((msgLen = recv(socket, buffer, BUFFER_SIZE, 0)) == -1)//接收TCP流
        {
            printf("Error handling incoming request");
            return -1;
        }
        //以下仅仅在GDB中调试验证
        stringstream ss;
        ss<<buffer;//请求的所有字符内容
        string method;//请求方法
        ss>>method;
        string uri;//请求uri
        ss>>uri;
        string version;//http协议版本
        ss>>version;
        //...
     }

由于在本实现中，不对请求方法做区分，因此这里不对请求内容再做判断，仅仅通过GDB调试解析出的内容是否正确。

## **（三）构造HTTP响应** ##

构造一个HTTP响应就要按照要求构造响应行，响应头部字段和值，响应的实体（这里为简单的html文本）。

string statusCode("200 OK");//响应状态码
        string contentType("text/html");//content-type字段值
        string content("<html><head><title>my simple httpserver</title></head><h1>hello zx world</h1></body></html>");//响应实体
        string contentSize(std::to_string(content.size()));//响应实体大小
        string head("\r\nHTTP/1.1 ");//版本
        string ContentType("\r\nContent-Type: ");//头部字段
        string ServerHead("\r\nServer: localhost");//头部字段和值
        string ContentLength("\r\nContent-Length: ");//头部字段
        string Date("\r\nDate: ");//头部字段
        string Newline("\r\n");
        time_t rawtime;
        time(&rawtime);//获取时间
        string message;
        //按照http响应的顺序和要求构造响应头部
        message+=head;
        message+=statusCode;
        message+=ContentType;
        message+=contentType;
        message+=ServerHead;
        message+=ContentLength;
        message+=contentSize;
        message+=Date;
        message+=(string)ctime(&rawtime);
        message+=Newline;
    
        int messageLength=message.size();
        int n;
        n=send(socket,message.c_str(),messageLength,0);//发送响应头
        n=send(socket,content.c_str(),content.size(),0);//发送响应实体

## **（四）完整代码** ##

#include <string.h>
    #include <stdio.h>
    #include <stdlib.h>
    #include <sys/types.h>
    #include <sys/socket.h>
    #include <errno.h>
    #include <netinet/in.h>
    #include <sys/stat.h>
    #include <sys/types.h>
    #include <pthread.h>
    #include <sys/wait.h>
    #include <unistd.h>
    #include <sstream>
    #include <iostream>
    #include <string>
    #include <vector>
    
    using namespace std;
    #define BUFFER_SIZE 512
    
    int Socket(int ,int,int);
    void Bind(int ,const struct sockaddr*sa,socklen_t salen);
    void Listen(int ,int);
    int Accept(int,struct sockaddr*,socklen_t*);
    void handleAccept(int);
    void handleHttp(int);
    int getRequest(int);
    
    
    int main(int argc,char **argv)
    {
        const int port = 1024;//listen port
        int listenfd=Socket(AF_INET,SOCK_STREAM,0);
    
        struct sockaddr_in serverAddr;
        serverAddr.sin_family=AF_INET;
        serverAddr.sin_addr.s_addr=INADDR_ANY;
        serverAddr.sin_port=htons(port);
        Bind(listenfd,(struct sockaddr*)&serverAddr,sizeof(serverAddr));
        Listen(listenfd,5);
    
        while(true)
        {
            handleAccept(listenfd);
        }
    
    }
    
    int Socket(int family , int type,int protocol)
    {
        int     n;
        if ( (n = socket(family, type, protocol)) < 0)
        {
            printf("socket error\r\n");
            return -1;
        }
        return(n);
    
    }
    void
    Bind(int fd, const struct sockaddr *sa, socklen_t salen)
    {
        if (bind(fd, sa, salen) < 0)
        {
            printf("bind error\r\n");
            exit(-1);
        }
    }
    void
    Listen(int fd, int backlog)
    {
        char    *ptr;
    
            /*4can override 2nd argument with environment variable */
        if ( (ptr = getenv("LISTENQ")) != NULL)
            backlog = atoi(ptr);
    
        if (listen(fd, backlog) < 0)
        {
            printf("listen error\r\n");
            return ;
        }
    }
    int
    Accept(int fd, struct sockaddr *sa, socklen_t *salenptr)
    {
        int     n;
    
    again:
        if ( (n = accept(fd, sa, salenptr)) < 0) {
    #ifdef  EPROTO
            if (errno == EPROTO || errno == ECONNABORTED)
    #else
            if (errno == ECONNABORTED)
    #endif
                goto again;
            else
            {
                printf("accept error\r\n");
                return -1;
            }
        }
        return(n);
    }
    
    void handleAccept(int listenfd)
    {
        sockaddr_in clientAddr;
        socklen_t clientLen=sizeof(clientAddr);
        int connfd=Accept(listenfd,(sockaddr *)&clientAddr,&clientLen);
        handleHttp(connfd);
        close(connfd);
    }
    
    void handleHttp(int connfd)
    {
        if(getRequest(connfd)<0)
        {
            perror("http request get error");
            exit(-1);
        }
    }
    int getRequest(int socket)
    {
        int msgLen=0;
        char buffer[BUFFER_SIZE];
        memset (buffer,'\0', BUFFER_SIZE);
        if ((msgLen = recv(socket, buffer, BUFFER_SIZE, 0)) == -1)
        {
            printf("Error handling incoming request");
            return -1;
        }
        stringstream ss;
        ss<<buffer;
        string method;
        ss>>method;
        string uri;
        ss>>uri;
        string version;
        ss>>version;
        //
        string statusCode("200 OK");
        string contentType("text/html");
        string content("<html><head><title>my simple httpserver</title></head><h1>hello zx world</h1></body></html>");
        string contentSize(std::to_string(content.size()));
        string head("\r\nHTTP/1.1 ");
        string ContentType("\r\nContent-Type: ");
        string ServerHead("\r\nServer: localhost");
        string ContentLength("\r\nContent-Length: ");
        string Date("\r\nDate: ");
        string Newline("\r\n");
        time_t rawtime;
        time(&rawtime);
        string message;
        message+=head;
        message+=statusCode;
        message+=ContentType;
        message+=contentType;
        message+=ServerHead;
        message+=ContentLength;
        message+=contentSize;
        message+=Date;
        message+=(string)ctime(&rawtime);
        message+=Newline;
    
        int messageLength=message.size();
        int n;
        n=send(socket,message.c_str(),messageLength,0);
        n=send(socket,content.c_str(),content.size(),0);   
        return n;
    }

比较简陋的实现。

## **（五）测试** ##

编译运行，用curl测试

curl -v localhost:1024

![这里写图片描述][SouthEast]

也可以在在chrome中直接访问：

![这里写图片描述][SouthEast 1]  
![这里写图片描述][SouthEast 2]

## **（六）参考** ##

1.unp  
2.[https://github.com/fekberg/GoHttp][https_github.com_fekberg_GoHttp]

[SouthEast]: /images/20220714/79726e8d7bd44142a0cd34cd45f34159.png
[SouthEast 1]: /images/20220714/db4485464df74f0385bc2d45bcd3be1b.png
[SouthEast 2]: /images/20220714/24005374973e4cafb8984f952af04fd8.png
[https_github.com_fekberg_GoHttp]: https://github.com/fekberg/GoHttp