基於HTTP協議實現的小型web服務器 雲服務

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咱們先了解一下這個項目最終能達到的一個目標，而後以這個來進行項目的分析： 

一、實現最基本的HTTP/1.0版本的web服務器，客戶端可以使用GET、POST方法請求資源  

二、服務器將客戶請求的資源以html頁面的形似呈現，並可以進行差錯處理（如：客戶請求的資源不存在時，服務器可以返回一個404的頁面） 

三、服務器能進行簡單的cgi運行。好比當客戶在表單中輸入數據後，服務器可以將運行結果返回個客戶 

 四、可以經過頁面對數據庫進行操做，如增刪查改等操做 

1、http服務器實現的基本框架

• 關於HTTP協議
  即超文本傳輸協議，是互聯網上應用最普遍的網絡協議。它是應用層的協議，底層是基於TCP通訊的。HTTP協議的工做過程：客戶經過瀏覽器向服務器發送文檔請求，瀏覽器將請求的資源迴應給瀏覽器，而後關閉鏈接。即：鏈接->請求->響應->關閉鏈接。
• 關於URL 即統一資源定位符，每一個網頁都對應一個URL地址（俗稱網址），具備全球惟一性。它包含的信息指出文件的位置以及瀏覽器應該怎麼處理它。 一個完整的URL包括協議類型、主機類型、路徑和文件名。 
•  http協議的URL格式： http: //host[:port][abs_path] ，http表示使用http協議來進行資源定位；host是主機域名；port是端口號，通常有默認的；abs_path表明資源的路徑。 這裏我主要介紹項目中涉及的URL的兩種格式—URL帶參數和不帶參數的。

GET方法使用的是帶參數的URL，即傳遞的參數會使用？鏈接在資源路徑後邊；POST方法使用的是不帶參數的URL，它的參數是經過http請求報頭中的請求消息體傳遞給服務器的。

• 關於HTTP的請求與響應格式 

響應報頭中的狀態碼和狀態碼描述，例如：當請求的資源不存在時，會收到「404 NotFound」的頁面，404就是狀態碼，「NotFound」就是狀態碼描述，即請求的文件不存在。

2、服務器實現的基本思路

一、http協議是基於TCP通訊的協議，所以，實現web服務器的第一步至少要能實現兩個主機不一樣進程之間的TCP通訊。 

二、接下來的部分就是比較主要的處理邏輯了，當服務器收到請求後，首先應該分析請求方法（由於web服務器是要支持cgi的，但請求方法不一樣處理cgi也不一樣，這裏咱們只處理GET和POST方法）。  

三、當方法肯定後，應該拿到請求的URL，這一步是爲了咱們後邊能處理GET和POST方法的cgi（GET和POST的參數位置不一樣，GET的參數在URL中，POST的參數在請求正文中）  

四、判斷資源是否存在，若是存在，判斷這個資源是一個目錄、普通文件仍是一個可執行程序。以前幾步咱們已經提取到URL以及參數。GET方法：若是沒有參數，就直接將請求的資源返回（即進入非cgi模式運行）；不然，進入cgi模式內部運行；只要是POST方法就須要支持cgi：直接進入cgi函數內部運行。 

非cgi模式：
進入非cgi模式時必定是GET方法且沒有參數，此時進入echo_www()函數內部便可，該函數會將所請求的資源以html的格式返回給瀏覽器。

cgi模式： 

上述這張圖描述了運行cgi時的過程，首先服務器要從瀏覽器上讀取參數，而後須要fork出一個子進程進行cgi部分的處理，父進程經過環境變量的方式將參數轉交給子進程，子進程運行完成後，將結果交給父進程，父進程再將數據輸出給瀏覽器。在這個過程當中能夠將父進程看做一個所謂的中間量，只進行了參數的轉交，所以能夠將子進程的輸入輸出文件描述符進行重定向，即子進程直接與瀏覽器「聯繫」。

下面總結出父子進程內部各自須要乾的事情：

3、錯誤處理

錯誤處理這部分的實現能夠參考echo_www()函數，但須要改變響應的消息報頭的格式，即改變狀態碼，狀態碼描述，以及返回的頁面。例如當請求的資源不存在時，服務器須要返回給瀏覽器一個默認的404頁面，告訴客戶請求的資源不存在。效果如圖： 

4、項目文件

目錄： 

 cgi：運行cgi部分的實現代碼 

 conf：配置文件，存放須要綁定的服務器的ip和port 

log：shell的日誌文件以及http錯誤處理的日誌文件 

 lib：mysql須要的lib庫 

sql_client：mysql部分的API及CGI實現 

wwwroot：web服務器工做的根目錄，包含各類資源頁面（例如默認的index.html頁面，差錯處理的404頁面），以及執行cgi的可執行程序 

文件： 

configure.sh：sheel腳本，運行該shell腳本後須要自動生成Makefile文件 

http_ctl.sh：服務器控制腳本，須要實現服務器的啓動、暫停以及從新啓動 

httpd.pid：與http_ctl.sh配合使用。若是把服務器變成守護進程在後臺運行，從新啓動時就須要檢測服務器是否啓動，該文件存放服務器啓動之後的進程id  

httpd.h：服務器的方法聲明 

 httpd.c：方法實現 

 main.c：服務器的主邏輯 

5、實現結果

請求資源存在： 

運行cgi後： 

6、源碼：

https://github.com/lybb/Linux/tree/master/httpd

附： 

 這裏是我遇到的一些問題，粘出來，也多是你遇到的問題：

一、本地環回測試ok，Linux下的瀏覽器測試也能夠，但不能接外部的瀏覽器訪問（沒有設置橋接模式）嗯~要是在外部瀏覽器測試的話千萬別忘記關閉防火牆 

二、服務器應答時，沒有將html格式的頁面發送，而是將底層的實現代碼展現在瀏覽器，而且在調試時將原本要打印的調試信息會打印到網頁上（在迴應空行時將send指望發送的數值寫的太大，原本只須要發送兩個字節的內容） 解決：先檢查代碼，思路正確，在容易出現問題的地方加入調試信息，最後將問題定位在echo_www()函數內 

三、不能顯示圖片（這個問題是沒有將全部發送的狀況考慮徹底，只考慮到目錄、可執行程序，但沒有考慮到若是請求的是一個路徑明確的普通文件） 解決：測試請求一個路徑明確的test.html文件，加入調試信息 ，將問題定位在：若是請求的資源存在，應該如何處理。對於普通文件，找到後並回顯給瀏覽器；若是是目錄，應答的是默認頁面；若是是可執行程序，執行後返回結果 

四、能顯示圖片後，但顯示的不完整（緣由：echo_www中，指望讀取一行信息的line值過小，不能存下一張圖片） 

五、運行cgi模式時，每次提交數據並進行submit後都會自動出現提醒下載的頁面 緣由：在響應報頭中，將Content-Type中的」text」寫成」test」。而瀏覽器對於不能識別或解析的實體，都會提醒用戶下載。

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