正文 - 直接搞起
很久以前寫過一個簡易的http服務器, 后面和一個朋友交流, 反思后發現問題不少.在這里簡單搞一下.
讓其更加簡單去表現httpd本質, 弱化協議業務. 方便當httpd入手學習的demo. ok, 那直接代碼走起 ~
Makefile - 編譯部分
all:httpd.exe client.exe httpd.exe : httpd.c gcc -g -Wno-unused-result -Wno-int-to-pointer-cast -Wno-pointer-to-int-cast -Wall -O2 -o $@ $^ -lpthread client.exe : client.c gcc -g -Wall -o $@ $^ clean: rm -rf *.exe
client.c - 簡單的測試客戶端
#include <stdio.h> #include <stdlib.h> #include <string.h> #include <errno.h> #include <unistd.h> #include <sys/types.h> #include <arpa/inet.h> #define CERR(fmt, ...) \ fprintf(stderr, "[%s:%s:%d][errno %d:%s]" fmt "\n",\ __FILE__, __func__, __LINE__, errno, strerror(errno), ##__VA_ARGS__) #define CERR_EXIT(fmt,...) \ CERR(fmt, ##__VA_ARGS__), exit(EXIT_FAILURE) #define CERR_IF(code) \ if((code) < 0) \ CERR_EXIT(#code) //待拼接的字符串 #define _STR_HTTPBEG "GET /index.html HTTP/1.0\r\nUser-Agent: Happy is good.\r\nHost: 127.0.0.1:" #define _STR_HTTPEND "\r\nConnection: close\r\n\r\n" // 簡單請求一下 int main(int argc, char * argv[]) { int sfd; int len, port; char buf[BUFSIZ]; struct sockaddr_in saddr = { AF_INET }; // argc 默認為1 第一個參數 就是 執行程序串 if((argc != 2) || (port = atoi(argv[1])) <= 0 ) CERR_EXIT("Usage: %s [port]", argv[0]); // 開始了,就這樣了 CERR_IF(sfd = socket(PF_INET, SOCK_STREAM, IPPROTO_TCP)); saddr.sin_port = htons(port); CERR_IF(connect(sfd, (struct sockaddr *)&saddr, sizeof saddr)); //開始發送請求 strcpy(buf, _STR_HTTPBEG); strcat(buf, argv[1]); strcat(buf, _STR_HTTPEND); write(sfd, buf, strlen(buf)); //讀取所喲內容 while((len = read(sfd, buf, sizeof buf - 1)) > 0) { buf[len] = '\0'; printf("%s", buf); } putchar('\n'); close(sfd); return EXIT_SUCCESS; }
httpd.c - 簡易http服務器主體
#include <stdio.h> #include <errno.h> #include <ctype.h> #include <stdlib.h> #include <string.h> #include <pthread.h> #include <unistd.h> #include <sys/stat.h> #include <sys/wait.h> #include <sys/types.h> #include <arpa/inet.h> #define CERR(fmt, ...) \ fprintf(stderr, "[%s:%s:%d][errno %d:%s]" fmt "\n",\ __FILE__, __func__, __LINE__, errno, strerror(errno), ##__VA_ARGS__) #define CERR_EXIT(fmt,...) \ CERR(fmt, ##__VA_ARGS__), exit(EXIT_FAILURE) #define CERR_IF(code) \ if((code) < 0) \ CERR_EXIT(#code) // // getfdline - 讀取文件描述符 fd 一行的內容,保存在buf中,返回讀取內容長度 // fd : 文件描述符 // buf : 保存的內容 // sz : buf 的大小 // return : 返回讀取的長度 // int getfdline(int fd, char buf[], int sz); // 返回400 請求解析失敗, 客戶端代碼錯誤 void response_400(int cfd); // 返回404 文件內容, 請求文件沒有找見 void response_404(int cfd); // 返回501 錯誤, 不支持的請求 void response_501(int cfd); // 服務器內部錯誤,無法處理等 void response_500(int cfd); // 返回200 請求成功 內容, 后面可以加上其它參數,處理文件輸出 void response_200(int cfd); // 服務器返回請求的文件內容 void response_file(int cfd, const char * path); // // request_start - 啟動一個httpd監聽端口, 使用隨機端口 // pport : 輸出參數和輸出參數, 如果傳入NULL, 將不返回自動分配的端口 // return : 返回啟動的文件描述符 // int request_start(uint16_t * pport); // 在客戶端鏈接過來, pthread 多線程處理的函數 void * request_accept(void * arg); // // request_cgi - 處理客戶端的http請求. // cfd : 客戶端文件描述符 // path : 請求的文件路徑 // type : 請求類型,默認是POST,其它是GET // query : 請求發送的過來的數據, url ? 后面那些數據 // return : void // void request_cgi(int cfd, const char * path, const char * type, const char * query); // // 主邏輯,啟動服務,可以做成守護進程. // 具體的實現邏輯, 啟動小型玩樂級別的httpd 服務 // int main(int argc, char * argv[]) { uint16_t port = 0; pthread_attr_t attr; int sfd = request_start(&port); printf("httpd running on port %u.\n", port); // 初始化線程屬性 pthread_attr_init(&attr); pthread_attr_setdetachstate(&attr, PTHREAD_CREATE_DETACHED); for(;;){ pthread_t tid; int cfd = accept(sfd, NULL, NULL); if(cfd < 0){ CERR("accept sfd = %d is error!", sfd); break; } if(pthread_create(&tid, &attr, request_accept, (void *)cfd) < 0) CERR("pthread_create run is error!"); } // 銷毀吧, 一切都結束了 pthread_attr_destroy(&attr); close(sfd); return EXIT_SUCCESS; } int getfdline(int fd, char buf[], int sz) { char c, * tp = buf; --sz; while((tp-buf)<sz){ if(read(fd, &c, 1) <= 0) //偽造結束條件 break; if(c == '\r'){ //全部以\r分割 if(recv(fd, &c, 1, MSG_PEEK)>0 && c == '\n') read(fd, &c, 1); else //意外的結束,填充 \n 結束讀取 *tp++ = '\n'; break; } *tp++ = c; } *tp = '\0'; return tp - buf; } inline void response_400(int cfd) { const char * estr = "HTTP/1.0 400 BAD REQUEST\r\n" "Server: wz simple httpd 1.0\r\n" "Content-Type: text/html\r\n" "\r\n" "<p>你的請求有問題,請檢查語法!</p>\r\n"; write(cfd, estr, strlen(estr)); } inline void response_404(int cfd) { const char * estr = "HTTP/1.0 404 NOT FOUND\r\n" "Server: wz simple httpd 1.0\r\n" "Content-Type: text/html\r\n" "\r\n" "<html>" "<head><title>你請求的界面被查水表了!</title></head>\r\n" "<body><p>404: 估計是回不來了</p></body>" "</html>"; write(cfd, estr, strlen(estr)); } inline void response_501(int cfd) { const char * estr = "HTTP/1.0 501 Method Not Implemented\r\n" "Server: wz simple httpd 1.0\r\n" "Content-Type: text/html\r\n" "\r\n" "<html>" "<head><title>小伙子不要亂請求</title></head>\r\n" "<body><p>too young too simple, 年輕人別總想弄出個大新聞.</p></body>" "</html>"; write(cfd, estr, strlen(estr)); } inline void response_500(int cfd) { const char * estr = "HTTP/1.0 500 Internal Server Error\r\n" "Server: wz simple httpd 1.0\r\n" "Content-Type: text/html\r\n" "\r\n" "<html>" "<head><title>Sorry </title></head>\r\n" "<body><p>最近有點方了!</p></body>" "</html>"; write(cfd, estr, strlen(estr)); } inline void response_200(int cfd) { const char * estr = "HTTP/1.0 200 OK\r\n" "Server: wz simple httpd 1.0\r\n" "Content-Type: text/html\r\n" "\r\n"; write(cfd, estr, strlen(estr)); } void response_file(int cfd, const char * path) { char buf[BUFSIZ]; FILE * txt = fopen(path, "r"); // 如果文件解析錯誤, 給它個404 if(NULL == txt) response_404(cfd); else{ //發送給200的報文頭過去, 並發送文件內容過去 response_200(cfd); while(!feof(txt) && fgets(buf, sizeof buf, txt)) write(cfd, buf, strlen(buf)); fclose(txt); } } int request_start(uint16_t * pport) { int sfd; struct sockaddr_in saddr = { AF_INET }; CERR_IF(sfd = socket(PF_INET, SOCK_STREAM, IPPROTO_TCP)); // 監測一下是否要更換端口, 並綁定一下端口信息 saddr.sin_port = pport && *pport ? htons(*pport) : 0; CERR_IF(bind(sfd, (struct sockaddr *)&saddr, sizeof saddr)); if(pport && !*pport) { socklen_t clen = sizeof saddr; CERR_IF(getsockname(sfd, (struct sockaddr*)&saddr, &clen)); *pport = ntohs(saddr.sin_port); } // 開啟監聽任務 CERR_IF(listen(sfd, SOMAXCONN)); return sfd; } void * request_accept(void * arg) { char buf[BUFSIZ], path[BUFSIZ >> 1], type[BUFSIZ >> 2]; char * lt, * rt, * query = NULL, * nb = buf; int iscgi, cfd = (int)arg; struct stat st; // 請求錯誤, 直接返回結果 if(getfdline(cfd, buf, sizeof buf) <= 0) { response_501(cfd); close(cfd); return NULL; } // 合法請求處理 for(lt = type, rt = nb; !isspace(*rt) && (lt - type) < sizeof type - 1; *lt++ = *rt++) ; *lt = '\0'; //同樣處理合法與否判斷, 出錯了直接返回錯誤結果 if((iscgi = strcasecmp(type, "POST")) && strcasecmp(type, "GET")) { response_501(cfd); close(cfd); return NULL; } // 在buf中 去掉空字符 while(*rt && isspace(*rt)) ++rt; // 這里得到路徑信息, query url路徑拼接 *path = '.'; for(lt = path + 1; (lt - path) < sizeof path - 1 && !isspace(*rt); *lt++ = *rt++) ; *lt = '\0'; // 單獨處理 get 獲取 ? 后面數據, 不是 POST那就是 GET if(iscgi != 0) { for(query = path; *query && *query != '?'; ++query) ; if(*query == '?'){ iscgi = 0; *query++ = '\0'; } } // type , path 和 query 已經構建好了 if(stat(path, &st) < 0) { response_404(cfd); close(cfd); return NULL; } // 合法情況, 執行, 寫入, 讀取權限. 監測是否是 CGI程序 if ((st.st_mode & S_IXUSR) || (st.st_mode & S_IXGRP) || (st.st_mode & S_IXOTH)) iscgi = 0; if(!iscgi) response_file(cfd, path); else request_cgi(cfd, path, type, query); close(cfd); return NULL; } void request_cgi(int cfd, const char * path, const char * type, const char * query) { pid_t pid; char c, buf[BUFSIZ]; int pocgi[2], picgi[2]; int i, contlen = -1; // 報文長度 if(strcasecmp(type, "POST") == 0){ while(getfdline(cfd, buf, sizeof buf) > 0 && strcmp("\n", buf)){ buf[15] = '\0'; if(!strcasecmp(buf, "Content-Length:")) contlen = atoi(buf + 16); } if(contlen == -1) { //錯誤的報文,直接返回錯誤結果 response_400(cfd); return; } } else { // 讀取報文頭,就是過濾, 后面就假定是 GET while(getfdline(cfd, buf, sizeof buf) > 0 && strcmp("\n", buf)) ; } //這里處理請求內容, 先處理錯誤信息 if(pipe(pocgi) < 0) { response_500(cfd); return; } // 管道 是 0讀取, 1寫入 if(pipe(picgi) < 0) { close(pocgi[0]), close(pocgi[1]); response_500(cfd); return; } if((pid = fork()) < 0){ close(pocgi[0]), close(pocgi[1]); close(picgi[0]), close(picgi[1]); response_500(cfd); return; } // 這里就是多進程處理了, 先處理子進程 if(pid == 0) { // dup2 讓前者共享后者同樣的文件表 dup2(pocgi[1], STDOUT_FILENO); // 標准輸出算作 pocgi管道的寫入端 dup2(picgi[0], STDIN_FILENO); // 標准輸入做為 picgi管道的讀取端 close(pocgi[0]); close(picgi[1]); // 添加環境變量, 用於當前會話中 sprintf(buf, "REQUEST_METHOD=%s", type); putenv(buf); // 繼續湊環境變量串,放到當前會話種 if(strcasecmp(buf, "POST") == 0) sprintf(buf, "CONTENT_LENGTH=%d", contlen); else sprintf(buf, "QUERY_STRING=%s", query); putenv(buf); // 成功的話調到 新的執行體上 execl(path, path, NULL); // 這行代碼原本是不用的, 但是防止 execl執行失敗, 子進程沒有退出.妙招 exit(EXIT_SUCCESS); } // 父進程, 隨便搞了, 先發送個OK write(cfd, "HTTP/1.0 200 OK\r\n", 17); close(pocgi[1]); close(picgi[0]); if(strcasecmp(type, "POST") == 0){ // 將數據都寫入到 picgi 管道中, 讓子進程在 picgi[0]中讀取 => STDIN_FILENO for(i = 0; i < contlen; ++i){ read(cfd, &c, 1); write(picgi[1], &c, 1); } } //從子進程中 讀取數據 發送給客戶端, 多線程跨進程阻塞模型 while(read(pocgi[0], &c, 1) > 0) write(cfd, &c, 1); close(pocgi[0]); close(picgi[1]); //等待子進程結束 waitpid(pid, NULL, 0); }
代碼精簡部分, 方便溫故. http 是 tcp 的上層協議. 本質是HTTP文本協議加網絡IO處理. 簡單點同上面那些.
說復雜那全是沒邊. 系統開發層面 libcurl 庫可以解決http常用客戶端請求. 服務器端可以nginx加代理.
后記 - 未來展望
錯誤是難免的歡迎指正, 加打臉.
最近做了很多跨平台的工作, 線程, 管道, socket ... 哎總感覺 被風吹亂了頭發~(￢_￢)
千默 http://music.163.com/#/song?id=35447148