PHP 進階之路 - 用 PHP 來實現一個動態 Web 服務器

時間  2019-11-10
標籤 php 進階 之路 實現 一個 動態 web 服務器 欄目 PHP 简体版
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最近老鐵開了直播，歡迎來捧場！PHP 進階之路 適合從業兩到三年遇到瓶頸的老鐵，療效好，見效快。

本文所實現的服務器僅僅是演示和理解原理所用，力求簡單易懂。有興趣的朋友能夠繼續深刻改造php

要是現實一個 web 服務器，那麼就須要大概瞭解 web 服務器的運行原理。先從靜態的文本服務器開始，以訪問 web 服務器的1.html爲例html

1.客戶端經過發送一個 http 請求到服務器，若是服務器監聽的端口號是9002，那麼在本機自身測試訪問的地址就是http://localhost:9002/1.html。nginx

2.服務器監聽着9002端口，那麼在收到請求了請求以後，就能從 http head 頭中獲取到請求裏須要訪問的 uri 資源在web 目錄中的位置。git

3.服務器讀取須要訪問的資源文件，而後填充到 http 的實體中返回給客戶端。github

示意圖以下：
20150726151214_56440.pngweb

<?php
class web_config {
    // 監聽的端口號
    const PORT = 9003;
    // 項目根目錄
    const WEB_ROOT = "/Users/zhoumengkang/Documents/html";
}


class server {
    private $ip;
    private $port;
    public function __construct($ip, $port) {
        $this->ip = $ip;
        $this->port = $port;
        $this->await();
    }
    private function await() {
        $sock = socket_create(AF_INET, SOCK_STREAM, SOL_TCP);
        if ($sock < 0) {
            echo "Error:" . socket_strerror(socket_last_error()) . "\n";
        }
        $ret = socket_bind($sock, $this->ip, $this->port);
        if (!$ret) {
            echo "BIND FAILED:" . socket_strerror(socket_last_error()) . "\n";
            exit;
        }
        echo "OK\n";
        $ret = socket_listen($sock);
        if ($ret < 0) {
            echo "LISTEN FAILED:" . socket_strerror(socket_last_error()) . "\n";
        }
        do {
            $new_sock = null;
            try {
                $new_sock = socket_accept($sock);
            } catch (Exception $e) {
                echo $e->getMessage();
                echo "ACCEPT FAILED:" . socket_strerror(socket_last_error()) . "\n";
            }
            try {
                $request_string = socket_read($new_sock, 1024);
                $response = $this->output($request_string);
                socket_write($new_sock, $response);
                socket_close($new_sock);
            } catch (Exception $e) {
                echo $e->getMessage();
                echo "READ FAILED:" . socket_strerror(socket_last_error()) . "\n";
            }
        } while (TRUE);
    }
    /**
     * @param $request_string
     * @return string
     */
    private function output($request_string){
        // 靜態 GET /1.html HTTP/1.1 ...
        $request_array = explode(" ",$request_string);
        if(count($request_array) < 2){
            return $this->not_found();
        }
        $uri = $request_array[1];
        $filename = web_config::WEB_ROOT . $uri;
        echo "request:".$filename."\n";
        // 靜態文件的處理
        if (file_exists($filename)) {
            return $this->add_header(file_get_contents($filename));
        } else {
            return $this->not_found();
        }
    }
    /**
     * 404 返回
     * @return string
     */
    private function not_found(){
        $content = "<h1>File Not Found </h1>";
        return "HTTP/1.1 404 File Not Found\r\nContent-Type: text/html\r\nContent-Length: ".strlen($content)."\r\n\r\n".$content;
    }
    /**
     * 加上頭信息
     * @param $string
     * @return string
     */
    private function add_header($string){
        return "HTTP/1.1 200 OK\r\nContent-Length: ".strlen($string)."\r\nServer: mengkang\r\n\r\n".$string;
    }
}
$server = new server("127.0.0.1", web_config::PORT);

代碼已經上傳 github https://github.com/zhoumengka...segmentfault

如上代碼所述，只要在終端執行該文件，那麼一個靜態的 web 服務器就啓動啦。後端

下圖爲我訪問我 web 目錄下的1.jpg文件的截圖瀏覽器

圖片描述

簡單的靜態 web 服務器已經完成了，下面的問題就是怎麼讓其支持動態內容的輸出了。是否是隻須要在 web 服務器內部執行完某個程序以後，把獲得的結果返回給客戶端就行呢？可是這樣 web 服務器的代碼就和業務代碼耦合在一塊兒了，怎麼解決一個 web 服務器，能夠運用在各個業務場景下呢？服務器

CGI 的出現解決了這一問題。那麼 CGI 是什麼呢？下面這段話複製的：

CGI是外部應用程序（CGI程序）與Web服務器之間的接口標準，是在CGI程序和Web服務器之間傳遞信息的規程。CGI規範容許Web服務器執行外部程序，並將它們的輸出發送給Web瀏覽器，CGI將Web的一組簡單的靜態超媒體文檔變成一個完整的新的交互式媒體。

好暈，舉個具體的例子，好比咱們在使用的 PHP 的全局變量$_SERVER['QUERY_STRING']就是 Web 服務器經過 CGI 協議之上，傳遞過來的。例如在 Nginx 中，也許你記得這樣的 fastcgi 配置

fastcgi_param  QUERY_STRING       $query_string;

沒錯 nginx 把本身的全局變量$query_string傳遞給了 fastcgi_param 的環境變量中。

下面咱們也以 CGI 的QUERY_STRING做爲橋樑，將客戶端請求的 uri 中的信息傳遞到 cgi 程序中去。經過putenv的方式把QUERY_STRING存入該請求的環境變量中。

咱們約定 Web 服務器中訪問的資源是.cgi後綴則表示是動態訪問，這一點有點兒相似於 nginx 裏配置 location 來尋找 php 腳本程序同樣。都是一種檢查是否應該請求 cgi 程序的規則。爲了和 Web 服務器區別開來，我用 C 寫了一個查詢用戶信息的 cgi 程序，根據用戶 id 查詢用戶資料。

大體的訪問邏輯以下圖

圖片描述

演示代碼地址：https://github.com/zhoumengka...

若是要運行該 demo 須要作以下操做

1.修改 config.php裏的項目根目錄 WEB_ROOT

2.編譯cgi-demo\user.c，編譯命令gcc -o user.cgi user.c，而後將user.cgi文件放入你配置的項目根目錄下面

3.在終端執行php start.php ,這樣該 web 服務器就啓動了

4.經過 http://localhost:9003/user.cgi?id=1 就能夠訪問看到以下效果了

圖片描述

其實只是在靜態服務器的基礎上作了一些 cgi 的判斷是請求的轉發處理，把github 上的三個文件的代碼合併到一個文件裏方便你們觀看

<?php
class web_config {

    // 監聽的端口號
    const PORT = 9003;

    // 項目根目錄
    const WEB_ROOT = "/Users/zhoumengkang/Documents/html";

    // 系統支持的 cgi 程序的文件擴展名
    const CGI_EXTENSION = "cgi";

}

class server {
    private $ip;
    private $port;
    public function __construct($ip, $port) {
        $this->ip = $ip;
        $this->port = $port;
        $this->await();
    }
 
    private function await() {
        $sock = socket_create(AF_INET, SOCK_STREAM, SOL_TCP);
        if ($sock < 0) {
            echo "Error:" . socket_strerror(socket_last_error()) . "\n";
        }
 
        $ret = socket_bind($sock, $this->ip, $this->port);
        if (!$ret) {
            echo "BIND FAILED:" . socket_strerror(socket_last_error()) . "\n";
            exit;
        }
        echo "OK\n";
 
        $ret = socket_listen($sock);
        if ($ret < 0) {
            echo "LISTEN FAILED:" . socket_strerror(socket_last_error()) . "\n";
        }
 
        do {
            $new_sock = null;
            try {
                $new_sock = socket_accept($sock);
            } catch (Exception $e) {
                echo $e->getMessage();
                echo "ACCEPT FAILED:" . socket_strerror(socket_last_error()) . "\n";
            }
            try {
                $request_string = socket_read($new_sock, 1024);
                $response = $this->output($request_string);
                socket_write($new_sock, $response);
                socket_close($new_sock);
            } catch (Exception $e) {
                echo $e->getMessage();
                echo "READ FAILED:" . socket_strerror(socket_last_error()) . "\n";
            }
        } while (TRUE);
    }
    /**
     * @param $request_string
     * @return string
     */
    private function output($request_string){
        // 靜態 GET /1.html HTTP/1.1 ...
        // 動態 GET /user.cgi?id=1 HTTP/1.1 ...
        $request_array = explode(" ",$request_string);
        if(count($request_array) < 2){
            return "";
        }
        $uri = $request_array[1];
        echo "request:".web_config::WEB_ROOT . $uri."\n";
        $query_string = null;
        if ($uri == "/favicon.ico") {
            return "";
        }
        if (strpos($uri,"?")) {
            $uriArr = explode("?", $uri);
            $uri = $uriArr[0];
            $query_string = isset($uriArr[1]) ? $uriArr[1] : null;
        }
        $filename = web_config::WEB_ROOT . $uri;
        if ($this->cgi_check($uri)) {
            
            $this->set_env($query_string);
            $handle = popen(web_config::WEB_ROOT.$uri, "r");
            $read = stream_get_contents($handle);
            pclose($handle);
            return $this->add_header($read);
        }
        // 靜態文件的處理
        if (file_exists($filename)) {
            return $this->add_header(file_get_contents($filename));
        } else {
            return $this->not_found();
        }
    }
    /**
     * 設置環境變量 給 cgi 程序使用
     * @param $query_string
     * @return bool
     */
    private function set_env($query_string){
        if($query_string == null){
            return false;
        }
        if (strpos($query_string, "=")) {
            putenv("QUERY_STRING=".$query_string);
        }
    }
    /**
     * 判斷請求的 uri 是不是合法的 cgi 資源
     * @param $uri
     * @return bool
     */
    private function cgi_check($uri){
        $info = pathinfo($uri);
        $extension = isset($info["extension"]) ? $info["extension"] : null;
        if( $extension && in_array($extension,explode(",",web_config::CGI_EXTENSION))){
            return true;
        }
        return false;
    }
    /**
     * 404 返回
     * @return string
     */
    private function not_found(){
        $content = "<h1>File Not Found </h1>";
        return "HTTP/1.1 404 File Not Found\r\nContent-Type: text/html\r\nContent-Length: ".strlen($content)."\r\n\r\n".$content;
    }
    /**
     * 加上頭信息
     * @param $string
     * @return string
     */
    private function add_header($string){
        return "HTTP/1.1 200 OK\r\nContent-Length: ".strlen($string)."\r\nServer: mengkang\r\n\r\n".$string;
    }
}

$server = new server("127.0.0.1", web_config::PORT);

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