制作HTTP服务器端

﹏ヽ暗。殇╰゛Y 2022-05-25 14:06 193阅读 0赞

## HTTP概要 ##

### 理解Web服务器端 ###

HTTP是Hypertext Transfer Protocol的缩写, Hypertext(超文本)是可以根据客户端请求而跳转的结构化信息。

HTTP协议：HTTP是以超文本传输为目的而设计的应用层协议，这种协议同样属于基于TCP/IP实现的协议，因此，可以直接实现HTTP。从结果上看，实现该协议相当于实现Web服务器端。浏览器属于基于套接字的客户端，因此连接到任意Web服务器端时，浏览器内部会创建套接字。只不过浏览器多了项功能，它将服务器端传输的HTML格式的超文本解析为可读性较强的试图。 总之，Web服务器端是以HTTP协议为基础传输超文本的服务器端。

### HTTP ###

#### 无状态的Stateless协议 ####

HTTP协议的请求及响应方式设计:

![70][]

服务器端响应客户端请求后立即断开连接，服务器端不会维持客户端状态。即使同一客户端再次发送请求，服务器端也无法辨认出是原先那个，而会以相同方式处理新请求。因此HTTP又称为:**"无状态的Stateless协议"**.

为了弥补HTTP无法保持连接的缺点，Web编程中通常会使用**Cokkie**和**Session**技术。

#### 请求消息（Request Message）的结构 ####

介绍客户端向服务器端发送的请求消息的结构。Web服务器端需要解析并响应客户端请求，客户端和服务器端之间的数据请求方式标准如图：

![70 1][]

请求行含有请求方式信息。典型的请求方式有GET和POST，GET主要用于请求数据，POST主要用于传输数据。

我们只实现响应GET请求的Web服务器端。

请求行信息 ： GET /index.html HTTP/1.1 含义如下：

**请求（GET）index.html文件，希望以1.1版本的HTTP协议进行通信。**

消息头文件包含发送请求的浏览器信息，用户认证信息等关于HTTP信息的附加消息。

消息体中装有客户端向服务器端传输的数据，为了装入数据，需要以POST方式发送请求。

#### 响应消息（Response Message）的结构 ####

介绍Web服务器端向客户端传递的响应消息的结构。

![70 2][]

状态行中含有关于请求的状态消息。这是与请求消息相比最显著的区别。

状态行中含有关于客户端请求的处理结果：

例如客户端请求index.html文件时，表示index.html文件是否存在，服务器端是否发生问题而无法响应等不同情况的信息将写入状态行。

上图中“HTTP/1.1 200 OK"含义：

**我想用HTTP1.1版本进行响应，你的请求已正确处理(200 OK);**

表示客户端请求的执行结果的数字称为状态码，典型有以下几种：

![70 3][]

消息头中含有传输的数据类型和长度等信息。

上图的消息头含有如下信息：

**服务器端名为SimpleWebserver,传输的数据类型为text/html(html格式u的文本数据)。数据长度不超过2048字节。**

插入一个空行后，通过消息体发送客户端请求的文件数据。

## 实现简单的Web服务器端 ##

现在开始在HTTP协议的基础上编写Web服务器端。

### 实现基于LInix的多线程Web服务器端 ###

此示例主要用于复习之前的知识，无实际用处：

#include<stdio.h>
    #include<stdlib.h>
    #include<unistd.h>
    #include<string.h>
    #include<arpa/inet.h>
    #include<sys/socket.h>
    #include<pthread.h>
    #define BUF_SIZE 1024
    #define SMALL_BUF 100
    
    void* request_handler(void *arg);
    void send_data(FILE* fp, char* ct, char* file_name);
    char* content_type(char* file);
    void send_error(FILE* fp);
    void error_handling(char *message);
    
    int main(int argc,char *argv[])
    {
    	int serv_sock,clnt_sock;
    	struct sockaddr_in serv_adr,clnt_adr;
    	int clnt_adr_sz;
    	char buf[BUF_SIZE];
    	pthread_t t_id;
    	if (argc != 2) {
    		printf("Usage: %s <port> \n",argv[0]);
    		exit(1);
    	}
    
    	serv_sock = socket(PF_INET,SOCK_STREAM,0);
    	memset(&serv_adr,0,sizeof(serv_adr));
    	serv_adr.sin_family = AF_INET;
    	serv_adr.sin_addr.s_addr = htonl(INADDR_ANY);
    	serv_adr.sin_port = htons(atoi(argv[1]));
    	if (bind(serv_sock,(struct sockaddr*)&serv_adr,sizeof(serv_adr)) == -1)
    		error_handling("bind() error!");
    	if(listen(serv_sock,20) == -1)
    		error_handling("listen() error");
    
    	while(1)
    	{
    		clnt_adr_sz = sizeof(clnt_adr);
    		clnt_sock = accept(serv_sock,(struct sockaddr*)&clnt_adr,&clnt_adr_sz);
    		printf("Connection Request : %s:%d \n",
    				inet_ntoa(clnt_adr.sin_addr),ntohs(clnt_adr.sin_port));
    		pthread_create(&t_id,NULL,request_handler,&clnt_sock);
    		pthread_detach(t_id);
    	}
    	close(serv_sock);
    	return 0;
    }
    
    
    void* request_handler(void *arg)
    {
    	int clnt_sock = *((int*)arg);
    	char req_line[SMALL_BUF];
    	FILE* clnt_read;
    	FILE* clnt_write;
    
    	char method[10];
    	char ct[15];
    	char file_name[30];
    
    	clnt_read  = fdopen(clnt_sock,"r");
    	clnt_write = fdopen(dup(clnt_sock),"w");
    	fgets(req_line,SMALL_BUF,clnt_read);
    	if(strstr(req_line,"HTTP/") == NULL)
    	{
    		send_error(clnt_write);
    		fclose(clnt_read);
    		fclose(clnt_write);
    		return;
    	}
    	strcpy(method,strtok(req_line,"/"));
    	strcpy(file_name,strtok(NULL,"/"));
    	strcpy(ct,content_type(file_name));
    	if (strcmp(method, "GET") != 0)
    	{
    		send_error(clnt_write);
    		fclose(clnt_read);
    		fclose(clnt_write);
    		return ;
    	}
    
    	fclose(clnt_read);
    	send_data(clnt_write,ct,file_name);
    }
    
    void send_data(FILE* fp, char* ct, char* file_name)
    {
    	char protocol[] = "HTTP/1.0 200 OK\r\n";
    	char server[] = "Server:Linux Web Server \r\n";
    	char cnt_len[] = "Content-length:2048\r\n";
    	char cnt_type[SMALL_BUF];
    	char buf[BUF_SIZE];
    	FILE* send_file;
    
    	sprintf(cnt_type,"Content-type:%s \r\n\r\n",ct);
    	send_file = fopen(file_name,"r");
    	if (send_file == NULL)
    	{
    		send_error(fp);
    		return ;
    	}
    
    	/* 传输头信息 */
    	fputs(protocol,fp);
    	fputs(server,fp);
    	fputs(cnt_len,fp);
    	fputs(cnt_type,fp);
    
    	/* 传输请求数据 */
    	while(fgets(buf,BUF_SIZE,send_file) != NULL)
    	{
    		fputs(buf,fp);
    		fflush(fp);
    	}
    	fflush(fp);
    	fclose(fp);
    }
    
    char* content_type(char* file)
    {
    	char extension[SMALL_BUF];
    	char file_name[SMALL_BUF];
    	strcpy(file_name,file);
    	strtok(file_name,".");
    	strcpy(extension,strtok(NULL,"."));
    
    	if(!strcmp(extension,"html") || !strcmp(extension,"html"))
    		return "text/html";
    	else 
    		return "text/plain";
    }
    
    void send_error(FILE* fp)
    {
    	char protocol[] = "HTTP/1.0 400 Bad Request\r\n";
    	char server[] = "Server:Linux Web Server \r\n";
    	char cnt_len[] = "Content-length:2048\r\n";
    	char cnt_type[] = "Content-type:text/html\r\n\r\n";
    	char content[] = "<html><head><title>NETWORK</title></head>"
    		"<body><font size=+5><br>发生错误！ 查看请求文件名和请求方式！"
    		"</font></body></html>";
    
    	fputs(protocol,fp);
    	fputs(server,fp);
    	fputs(cnt_len,fp);
    	fputs(cnt_type,fp);
    	fflush(fp);
    }
    
    void error_handling(char *message)
    {
    	fputs(message,stderr);
    	fputc('\n',stderr);
    	exit(1);
    }

[70]: /images/20220525/32243d7087cf41ce9331584b461d2640.png
[70 1]: /images/20220525/0061433cbad44c5698c9dc9b5b81c959.png
[70 2]: /images/20220525/91705cb455ff4cacb781813266721815.png
[70 3]: /images/20220525/2e284a39e5624358b6b8700cd6675f85.png