项目名称

搭建一个小型的http服务器，服务器能提供在线画图，整型间简单运算的服务

项目目标

服务器能接收用户发起的请求并做出响应，发送对应资源，或根据情况做异常处理。

应用技术

服务器能处理GET/POST请求，并根据请求资源的路径返回响应资源

能处理静态请求，能根据 URL 返回一个服务器上的静态文件(如画图板界面)

基于CGI技术处理HTTP请求中的参数，使用创建子进程和匿名管道处理CGI程序

使用线程池管理多个链接请求，提高了服务器的并发性

对访问不存在的资源，能返回404错误码和一个错误页面

效果图

主页效果图

访问某静态文件效果图

在线画图板效果图

简单CGI效果图

访问错误，返回404效果图

项目流程

服务器启动准备工作

程序启动，构建一个HttpServer对象。

HttpServer对象负责服务器的启动(创建套接字/绑定地址信息/进入监听状态)，同时创建含有5个线程的线程池。

线程池内含一个任务队列，用来接收http请求，先初始化条件变量和互斥量，5个线程创建好后先线程分离，再依次进行互斥量的获取，判断队列是否有任务，无任务则挂起等待。

至此服务器准备就绪，开始让HttpServer接收HTTP请求。

服务器接收HTTP请求

当有一个HTTP请求到来时，HTTPServer 使用accept接收到任务，将其封装成任务(new_socket和RequestHandler指针)，插入到任务队列中。

同时唤醒一个线程对任务进行处理，调用Entry类中的RequestHandler方法。

进入到Request方法后，先对HTTP请求进行解析。

调用RecvOneLine函数，获取请求行(要对"\n","\r\n","\r"都转换为\n) 知识点MSG_PEEK(窥探)

Unix系统里，每行结尾只有“”，即“\n”；Windows系统里面，每行结尾是“”，即“\r\n”；Mac系统里，每行结尾是“”。一个直接后果是，Unix/Mac系统下的文件在Windows里打开的话，所有文字会变成一行；而Windows里的文件在Unix/Mac下打开的话，在每行的结尾可能会多出一个符号^M(在Unix下多出一个\r，在Mac下多出一个\n)。

使用stringstream按照空格将请求行拆分后分别放入method，url，version变量中

对method进行解析(method检查方式是比较是否是GET/POST)

url分别进行解析(先查'?',如果是GET方法且URL中含'?'，则说明该请求是cgi请求。并将路径path和参数param分别保存,如果是POST则URL全部是path)

(如果path最末是‘/’则是目录，在后面补上/index.html,path检查方式是调用stat函数，并对路径下文件是目录或可执行文件做分别处理,如果

如果是可执行文件则将更换为cgi模式,顺便将后缀也识别出来,这里是为了标识响应报头中的Content-Type)

同时记录资源大小,为了标识响应报头中的Content-Length.

11.5 检查path合法性,资源不存在将状态码code记录为404,并跳转至end

不正确则直接跳转到end，跳转前要记得先把报头读完

到此请求行解读完毕,开始解读报头.调用RecvOneLine直到遇到空行即可获得所有报头.

对报头的每一行进行读取,按照": "将各个键值对存入head_kv

15.读完报头,跳过空行,检查是否要读正文(只有POST方法才有正文,所以等同与判断method是否是"POST")

16.至此服务器解析HTTP请求结束,开始构建响应

服务器构建并返回HTTP响应

17.构建响应前,根据cgi的值有两种方式:非cgi响应和cgi响应

服务器构建并返回非CGI响应

18.构建响应首行,默认版本为HTTP/1.0 ,状态码是之前的code,状态码描述是code所对应的描述。

19.构建响应报头,本项目中只构建Content-Length和Content-Type,这两个的值之前都已经url解析中记录过了,在resource_size和suffix变量中

20.打开path所指的资源,一会儿资源内容作为相应正文

21.发送时调用send依次向对端socket发送首行,报头,空行,正文,正文的长度用resource_size控制.

服务器构建并返回CGI响应

18'. 构建两条匿名管道,再fork出子进程,两条管道对应父子进程间的数据传输.注意,由于我们要让子进程处理CGI,所以势必会调用exec函数族,一旦替换数据区和代码段,就无法找到操作描述符了(文件描述符表不会被替换,但是你无法知道那个文件描述符是你想要的),所以要先将管道描述符重定向到0,1,还要将参数的长度提前以自定义环境变量的形式进行保存.

19'. 父进程将参数param全部传入管道1,并等待子进程处理完毕,

20'. 子进程接收到参数后,然后调用exec函数执行path路径所指的文件.

21'. 子进程执行完毕后再通过管道2(cout标记的管道2)将数据结果反馈给父进程,父进程接收后用来组装成响应正文.

到这就跟非CGI一样了,直接构建响应并返回.

CGI模式示意图