Web服务器练习 -- 思路笔记

前言

最近跟着完成了一个简单的B/S模型服务器的搭建，一路写下来，虽然最终是完成了预定的效果，但是写的过程中老想着参考参考，于是编着编着有些地方就开始变成“打字”训练了。所以为了让自己的印象能够深刻一点，在这里把搭建的流程简单梳理一下，包括记录一些代码。

涉及知识

1. 边沿触发下的epoll模型

2. http基础协议

3. html超文本标记语言

逻辑流程图

1. epoll模型流程

    不管多线程/进程并发服务器，还是多路I/O转接服务器，我们平时写练习所完成的基本都是C/S模型。而搭建Web服务器，需要我们完成一个B/S模型。但既然它是服务器，那么它就与我们搭建C/S模型一样，都需要基础的服务器模型，所以这里我们给出使用较多的epoll模型的搭建流程。而与C/S模型不一样的是数据交流的部分，所以我们将重点放在do_read()函数中。

    在C/S模型中，我们需要完成两份代码的编写，即客户端和服务器端。所以两者的信息交流部分，是可以由我们根据需求自定义编写的。而在B/S模型中，我们只需要完成服务器端代码的编写。同时由于我们需要借助浏览器，那么在数据交流部分，我们就必须要遵循浏览器和Web服务器之间的通信协议，即http协议。根据协议内容，进行请求的接收和响应的回发。

 2. 基于http协议的数据交流流程

    当发生读事件时，也就是建立好连接后的客户端向我们的服务器发送了数据，即http请求消息，此时do_read()函数被调用。

在do_read()函数中，我们主要完成两件事：

1) 处理http请求消息。根据http协议内容，我们可以知道，发送过来的请求消息中，最重要的内容为请求方式以及请求的文件对象 (本次Web实验，只处理GET请求) 。所以我们需要在请求消息中，提取出这两个信息，并且对它们加以判断，根据不同的判断结果进行不同的处理：当用户请求了一个普通文件时，我们就单纯的将这个文件的内容回发。当请求了一个目录文件时，我们需要将目录的内容呈现在浏览器中。

2) 回复http响应消息。根据http协议内容，我们需要按照 响应格式 发送响应消息，其中重要的内容包括：文件类型、文件大小、连接关闭以及响应正文(数据)。 对于普通文件，我们直接发送源文件数据即可。为此需要先判断出它的文件类型，如.txt / .jpg / .mp3等，然后回复规定的传输内容；对于目录文件，我们需要将目录内容呈现在浏览器中。也就是说，我们需要回发的文件类型为.html，回发的响应正文就是我们所编写的html语言。由于浏览器本身就是编译器，所以它能将这些代码标签以网页的形式展现出来。

最终效果 (部分结果图)

1. 请求目录

 (因为未做汉字字符对应的编码和译码部分的代码，所以这里的文件名采用的都是拼音的方式)

2. 请求未提供的文件

 部分源码

1. get_line() 函数  -- 读取一行数据

int get_line(int cfd,char *buf,int size)
{
	int n,i=0;
	char c = '\0';	
	while( i<size-1 && c!='\n'){

		n = recv(cfd,&c,1,0);     //读取一个字符
		if(n > 0){
			if(c == '\r'){        //判断是否到结尾  '以/r/n结尾'
				n = recv(cfd,&c,1,MSG_PEEK);   //尝试能否读取到/n	
				if(n > 0 && c == '\n'){
					recv(cfd,&c,1,0);	  //真正去读取
				} else { 
					c = '\n';       //未读到则补上	
				}
			}	
			buf[i] = c;
			i++;
		} else {
			c = '\n';   //仅起到退出循环的作用
		}

		buf[i] = '\0';

		if(-1 == n){   //出错
			i = n;	
		}
	}

	return i;    //返回读取到的字符数
}

2. sscanf() 函数 / scandir() 函数 的用法

/* sscanf()  --  拆分请求数据 */  
sscanf(buf,"%[^ ] %[^ ] %[^ ]",method,path,protocol); //通过正则表达式拆分信息


/* scandir() --  遍历目录项 */
struct dirent** ptr;    //目录项结构体二级指针
int num = scandir(dir_name,&ptr,NULL,alphasort);  //按字母顺序获取目录项

for(i=0; i<num ; i++){  //循环遍历
	char *name = ptr[i]->d_name;  //从ptr指针数组中获取文件名
    /*  向浏览器回发目录中各文件名  */
    ...
}

3. do_read() 函数

void do_read(int cfd,int epfd)    //数据交流函数
{
	char buf[1024] = { 0 };
	char method[16],path[256],protocol[16];

	int len = get_line(cfd,buf,sizeof(buf));   //获取一行数据	
        if(len == 0){
		    printf("客户端断开连接......\n");	
		    disconnected(cfd,epfd);      //断开连接
	} else {
		sscanf(buf,"%[^ ] %[^ ] %[^ ]",method,path,protocol);  //拆分

		while(1){      //由于是非阻塞ET，所以需要我们主动读取掉多余的信息
			char bin[1024] = { 0 };	
			len = get_line(cfd,bin,sizeof(bin));
			if(len == -1){
				break;	
			}
		}

		if( strncasecmp(method,"GET",3) == 0 ){     //GET请求方法
			char *file_name = path+1;   //获取请求文件名称			
            if(strcmp(path,"/") == 0){  //若请求了工作根目录				            
                file_name = "./";	
			}
			http_request(cfd,file_name);    //根据文件名，回复http响应
		}

	}
}

如果有初学的小伙伴，欢迎一同交流哦 ~