# WebServer **Repository Path**: king799/web-server ## Basic Information - **Project Name**: WebServer - **Description**: 实现一个简单的WebServer服务器，可以在浏览器页面请求资源页面 实现目录、普通文件等文件的访问，将该代码webserver部署在服务器上，在浏览器中打开链接（192.168.188.129：8889）即本机服务器IP地址+端口号8889,即可实现访问。自黑马程序员的webserver项目，如有侵权，请告知） - **Primary Language**: C++ - **License**: GPL-3.0 - **Default Branch**: master - **Homepage**: None - **GVP Project**: No ## Statistics - **Stars**: 1 - **Forks**: 0 - **Created**: 2022-07-17 - **Last Updated**: 2023-03-28 ## Categories & Tags **Categories**: Uncategorized **Tags**: None ## README # WebServer项目 # 什么是WebServer？ > Webserver能够解析HTTP协议。当Webserver接收到一个HTTP请求,会返回一个HTTP响应,比如送回一个HTML页面。为了处理一个请求Webserver能够响应一个静态页面或图片，进行页面跳转或者把动态响应的产生托付给一些其他的程序比如CGI脚本，JSP脚本，servlets，ASP脚本，server端JavaScript，或者一些其他的server端技术。不管它们(译者注：脚本)的目的怎样，这些server端的程序通常产生一个HTML的响应来让浏览器能够浏览。 # 一、功能 > 实现一个web服务器，可以在浏览器页面请求资源页面 # 二、原理 ![img](https://sx-image799.oss-cn-hangzhou.aliyuncs.com/image/202207151635277.png) # 三、必备知识 ## 1、http超文本传输协议 > http就是为了传输html这样的文件,http位于应用层,侧重于解释. > http协议对消息区分可以分为请求消息和响应消息. ## 2、http请求消息 > 我们要开发的服务器与浏览器通信采用的就是http协议,在浏览器想访问一个资源的时候,在浏览器输入访问地址(例如http://127.0.0.1:8000),地址输入完成后当敲击回车键的时候,浏览器就将请求消息发送给服务器。我们可以先用测试工具创建一个socket服务器，之后通过浏览器请求地址,就会看到浏览器发送过来的请求消息。 ![img](https://sx-image799.oss-cn-hangzhou.aliyuncs.com/image/202207151635927.jpg) 1. 请求行：说明请求类型,要访问的资源,以及使用的http版本 2. 请求头：说明服务器使用的附加信息,都是键值对,比如表明浏览器类型 3. 空行：不能省略-而且是\r\n,包括请求行和请求头都是以\r\n结尾 4. 请求数据：表明请求的特定数据内容,可以省略-如登陆时,会将用户名和密码内容作为请求数据 ## 3、请求类型 > http协议有很多种请求类型,对我们来说常见的用的最多的是get和post请求。常见的请求类型如下： 1. Get 请求指定的页面信息，并返回实体主体 2. Post 向指定资源提交数据进行处理请求（例如提交表单或者上传文件）。数据被包含在请求体中。POST请求可能会导致新的资源的建立和/或已有资源的修改。 3. Head 类似于get请求，但是响应消息没有内容，只是获得报头 4. Put 从客户端向浏览器传送的数据取代指定的文档内容 5. Delete 请求服务器删除指定的页面 6. Connect HTTP/1.1协议中预留给能够将连接改为管道方式的代理服务器 7. Options 允许客户端查看浏览器的性能 8. Trace 回显服务器收到的请求，主要用于测试和诊断 > get 和 post 请求都是请求资源,而且都会提交数据,如果提交密码信息用get请求,就会明文显示,而post则不会显示出涉密信息. ## 4、http响应消息 > 响应消息是代表服务器收到请求消息后,给浏览器做的反馈,所以响应消息是服务器发送给浏览器的,响应消息也分为四部分: 1. 状态行 包括http版本号,状态码,状态信息 2. 消息报头 说明客户端要使用的一些附加信息,也是键值对 3. 空行 \r\n 同样不能省略 4. 响应正文 服务器返回给客户端的文本信息 ![img](https://sx-image799.oss-cn-hangzhou.aliyuncs.com/image/202207151812391.png) ### http常见状态码 > http状态码由三位数字组成,第一个数字代表响应的类别,有五种分类: 1. 1xx 指示信息--表示请求已接收，继续处理 2. 2xx 成功--表示请求已被成功接收、理解、接受 3. 3xx 重定向--要完成请求必须进行更进一步的操作 4. 4xx 客户端错误--请求有语法错误或请求无法实现 5. 5xx 服务器端错误--服务器未能实现合法的请求 ## 5、常见的状态码 - 200 OK 客户端请求成功 - 301 Moved Permanently 重定向 - 400 Bad Request 客户端请求有语法错误，不能被服务器所理解 - 401 Unauthorized 请求未经授权，这个状态代码必须和WWW-Authenticate报头域一起使用 - 403 Forbidden 服务器收到请求，但是拒绝提供服务 - 404 Not Found 请求资源不存在，eg：输入了错误的URL - 500 Internal Server Error 服务器发生不可预期的错误 - 503 Server Unavailable 服务器当前不能处理客户端的请求，一段时间后可能恢复正常 ## 6、http常见文件类型分类 > http与浏览器交互时,为使浏览器能够识别文件信息,所以需要传递文件类型,这也是响应消息必填项,常见的类型如下: - 普通文件: text/plain; charset=utf-8 - *.html: text/html; charset=utf-8 - *.jpg: image/jpeg - *.gif: image/gif - *.png: image/png - *.wav: audio/wav - *.avi: video/x-msvideo - *.mov: video/quicktime - *.mp3: audio/mpeg **特别说明** > charset=iso-8859-1 西欧的编码，说明网站采用的编码是英文； > > charset=gb2312 说明网站采用的编码是简体中文； > > charset=utf-8 代表世界通用的语言编码；可以用到中文、韩文、日文等世界上所有语言编码上 > > charset=euc-kr 说明网站采用的编码是韩文； > > charset=big5 说明网站采用的编码是繁体中文； ## 四、Web服务器开发 > 我们要开发web服务器已经明确要使用http协议传送html文件,http只是应用层协议,我们需要选择一个传输层的协议来完成我们的传输数据工作,所以开发协议选择是TCP+HTTP,也就是说服务器搭建浏览依照TCP,对数据进行解析和响应工作遵循HTTP的原则. > 这样我们的思路很清晰,编写一个TCP并发服务器,只不过收发消息的格式采用的是HTTP协议,如下图: > ![img](https://sx-image799.oss-cn-hangzhou.aliyuncs.com/image/202207151925531.jpg) > 为了支持并发服务器,我们可以有多个选择,比如多进程服务器,多线程服务器,select,poll,epoll等多路IO工具都可以,也可以使用libevent进行开发. ### 基于epoll的web服务器 > epoll在大量并发少量活跃的情况下效率很高,epoll开发的主体流程: > ![img](https://sx-image799.oss-cn-hangzhou.aliyuncs.com/image/202207151927687.jpg) > 将上述框架封装成一个函数，函数参数处理客户端请求流程： > ![img](https://sx-image799.oss-cn-hangzhou.aliyuncs.com/image/202207151928125.png) ### epool_web代码实现 ```c #include "stdio.h" #include "wrap.h" #include "sys/epoll.h" #include #include #include "pub.h" #include "dirent.h" #include "signal.h" #define PORT 8889 //发怂响应消息函数 void send_header(int cfd, int code,char *info,char *filetype,int length) { //发送状态行 char buf[1024]=""; int len =0; len = sprintf(buf,"HTTP/1.1 %d %s\r\n",code,info); send(cfd,buf,len,0); //发送消息头 len = sprintf(buf,"Content-Type:%s\r\n",filetype); send(cfd,buf,len,0); if(length > 0) { //发送消息头 len = sprintf(buf,"Content-Length:%d\r\n",length); send(cfd,buf,len,0); } //发送空行 send(cfd,"\r\n",2,0); } void send_file(int cfd,char *path,struct epoll_event *ev,int epfd,int flag) { //打开这个文件，O_RDONLY只读 int fd = open(path,，O_RDONLY); if(fd <0) { perror(""); return ; } char buf[1024]=""; int len =0; //发送数据 while( 1) { len = read(fd,buf,sizeof(buf)); //小于0，没有内容，读文件出错 if(len < 0) { perror(""); break; } //读到文件末尾。退出 else if(len == 0) { break; } else { int n=0; n = send(cfd,buf,len,0); printf("len=%d\n", n); } } //关闭文件 close(fd); //关闭cfd,下树 //flag==1就关闭 if(flag==1) { close(cfd); epoll_ctl(epfd,EPOLL_CTL_DEL,cfd,ev); } } void read_client_request(int epfd ,struct epoll_event *ev) { //读取请求(先读取一行,在把其他行读取,扔掉) char buf[1024]=""; char tmp[1024]=""; //先读取一行储存在buf中 int n = Readline(ev->data.fd, buf, sizeof(buf)); if(n <= 0) { printf("close or err\n"); epoll_ctl(epfd,EPOLL_CTL_DEL,ev->data.fd,ev); close(ev->data.fd); return ; } printf("[%s]\n", buf); int ret =0; //再读取存储再tmp while( (ret = Readline(ev->data.fd, tmp, sizeof(tmp))) >0); //解析请求行 GET /a.txt HTTP/1.1\R\N char method[256]=""; char content[256]=""; char protocol[256]=""; //参数str的字符串根据参数format字符串来转换并格式化数据。格式转换形式请 //参考scanf()。转换后的结果存于对应的参数内。 sscanf(buf,"%[^ ] %[^ ] %[^ \r\n]",method,content,protocol); printf("[%s] [%s] [%s]\n",method,content,protocol ); //判断是否为get请求 get GET //忽略大小写strcasecmp if( strcasecmp(method,"get") == 0) { //[GET] [/%E8%8B%A6%E7%93%9C.txt] [HTTP/1.1] //content后面是文件名 char *strfile = content+1; //解码请求文件 strdecode(strfile,strfile); //GET / HTTP/1.1\R\N if(*strfile == 0)//如果没有请求文件,默认请求当前目录 strfile= "./"; //判断请求的文件在不在 struct stat s; if(stat(strfile,&s)< 0)//1、文件不存在 { printf("file not fount\n"); //先发送 报头(状态行 消息头 空行) send_header(ev->data.fd, 404,"NOT FOUND",get_mime_type("*.html"),0); //发送文件 error.html send_file(ev->data.fd,"error.html",ev,epfd,1); } else { //2、请求的是一个普通的文件 //S_ISREG判断是不是一个常规文件 if(S_ISREG(s.st_mode)) { printf("file\n"); //先发送 报头(状态行 消息头 空行) send_header(ev->data.fd, 200,"OK",get_mime_type(strfile),s.st_size); //发送文件 send_file(ev->data.fd,strfile,ev,epfd,1); } else if(S_ISDIR(s.st_mode))//3、请求的是一个目录 { printf("dir\n"); //发送一个列表 网页 send_header(ev->data.fd, 200,"OK",get_mime_type("*.html"),0); //发送header.html send_file(ev->data.fd,"dir_header.html",ev,epfd,0); struct dirent **mylist=NULL; char buf[1024]=""; int len =0; int n = scandir(strfile,&mylist,NULL,alphasort); for(int i=0;id_name); if(mylist[i]->d_type == DT_DIR)//如果是目录 { len = sprintf(buf,"
  • %s
    • ",mylist[i]->d_name,mylist[i]->d_name); } else { len = sprintf(buf,"
  • %s
    • ",mylist[i]->d_name,mylist[i]->d_name); } send(ev->data.fd,buf,len ,0); free(mylist[i]); } free(mylist); send_file(ev->data.fd,"dir_tail.html",ev,epfd,1); } } } } int main(int argc, char const *argv[]) { signal(SIGPIPE,SIG_IGN); //切换工作目录 //获取当前目录的工作路径 char pwd_path[256]=""; char * path = getenv("PWD"); ///home/itheima/share/bjc++34/07day/web-http strcpy(pwd_path,path); strcat(pwd_path,"/web-http"); chdir(pwd_path); //创建套接字 绑定 int lfd = tcp4bind(PORT,NULL); //监听 Listen(lfd,128); //创建树 int epfd = epoll_create(1); //将lfd上树 //创建树的结点 struct epoll_event ev,evs[1024]; ev.data.fd = lfd; //套接字 ev.events = EPOLLIN; //需要监听的事件->读事件 //（树的句柄，上树，上下树的文件描述符，上树的结点) epoll_ctl(epfd,EPOLL_CTL_ADD,lfd,&ev); //循环监听 while(1) { // -1 永久监听 大于等于0 限时等待，返回的是变化的文件描述符个数 int nready = epoll_wait(epfd,evs,1024,-1); //无变化 if(nready < 0) { perror(""); break; } else { //遍历lfd for(int i=0;i