实现高并发http 服务器

需求分析

实现一个http 服务器项目，服务器启动后监听80端口的tcp 连接，当用户通过任意一款浏览器（IE、火狐和腾讯浏览器等）访问我们的http服务器，http服务器会查找用户访问的html页面是否存在，如果存在则通过http 协议响应客户端的请求，把页面返回给浏览器，浏览器显示html页面；如果页面不存在，则按照http 协议的规定，通知浏览器此页面不存在（404 NOT FOUND）

何为Html 页面

html，全称Hypertext Markup Language，也就是“超文本链接标示语言”。HTML文本是由 HTML命令组成的描述性文本，HTML 命令可以说明文字、 图形、动画、声音、表格、链接等。 即平常上网所看到的的网页。

<html lang=\"zh-CN\">
<head>
<meta content=\"text/html; charset=utf-8\" http-equiv=\"Content-Type\">
<title>This is a test</title>
</head>
<body>
<div align=center height=\"500px\" >
<br/><br/><br/>
<h2>大家好</h2><br/><br/>
<form action="commit" method="post">
尊姓大名: <input type="text" name="name" />
<br/>芳龄几何: <input type="password" name="age" />
<br/><br/><br/><input type="submit" value="提交" />
<input type="reset" value="重置" />
</form>
</div>
</body>
</html>

何为http 协议

HTTP协议是Hyper Text Transfer Protocol(超文本传输协议)的缩写,是用于从万维网(WWW:World Wide Web )服务器传输超文本到本地浏览器的传送协议。
请求格式：
客户端请求
客户端发送一个HTTP请求到服务器的请求消息包括以下格式：请求行（request line）、请求头部（header）、空行和请求数据四个部分组成，下图给出了请求报文的一般格式。
在这里插入图片描述

服务端响应
服务器响应客户端的HTTP响应也由四个部分组成，分别是：状态行、消息报头、空行和响应正文。
在这里插入图片描述

实现Mini型http 服务器

在这里插入图片描述

接收http请求

实现按行读取请求头部

//返回值： -1 表示读取出错， 等于0表示读到一个空行， 大于0 表示成功读取一行
int get_line(int sock, char *buf, int size){
	int count = 0;
	char ch = '\0';
	int len = 0;
	
	
	while( (count<size - 1) && ch!='\n'){
		len = read(sock, &ch, 1);
		
		if(len == 1){
			if(ch == '\r'){
				continue;
			}else if(ch == '\n'){
				//buf[count] = '\0';
				break;
			}
			
			//这里处理一般的字符
			buf[count] = ch;
			count++;
			
		}else if( len == -1 ){//读取出错
			perror("read failed");
			count = -1;
			break;
		}else {// read 返回0,客户端关闭sock 连接.
			fprintf(stderr, "client close.\n");
			count = -1;
			break;
		}
	}
	
	if(count >= 0) buf[count] = '\0';
	
	return count;
}

如果碰到两个连续的回车换行，即，意味着请求头部结束

// 1.读取请求行
void do_http_request(int client_sock)
{
    int len = 0;
    char buf[256];
    char method[64];
    char url[256];
    char path[256];

    /*读取客户端发送的http 请求*/

    // 1.读取请求行
    len = get_line(client_sock, buf, sizeof(buf));

    if (len > 0)
    { //读到了请求行
        int i = 0, j = 0;
        while (!isspace(buf[j]) && (i < sizeof(method) - 1))
        {
            method[i] = buf[j];
            i++;
            j++;
        }

        method[i] = '\0';
        if (debug)
            printf("request method: %s\n", method);

        if (strncasecmp(method, "GET", i) == 0)
        { //只处理get请求
            if (debug)
                printf("method = GET\n");

            //获取url
            while (isspace(buf[j++]))
                ; //跳过白空格
            i = 0;

            while (!isspace(buf[j]) && (i < sizeof(url) - 1))
            {
                url[i] = buf[j];
                i++;
                j++;
            }

            url[i] = '\0';

            if (debug)
                printf("url: %s\n", url);

            //继续读取http 头部
            do
            {
                len = get_line(client_sock, buf, sizeof(buf));
                if (debug)
                    printf("read: %s\n", buf);

            } while (len > 0);

            //***定位服务器本地的html文件***

            //处理url 中的?
            {
                char *pos = strchr(url, '?');
                if (pos)
                {
                    *pos = '\0';
                    printf("real url: %s\n", url);
                }
            }

            sprintf(path, "./html_docs/%s", url);
            if (debug)
                printf("path: %s\n", path);

            //执行http 响应
        }
        else
        {
            //非get请求, 读取http 头部，并响应客户端 501 	Method Not Implemented
            fprintf(stderr, "warning! other request [%s]\n", method);
            do
            {
                len = get_line(client_sock, buf, sizeof(buf));
                if (debug)
                    printf("read: %s\n", buf);

            } while (len > 0);
            // unimplemented(client_sock);   //在响应时再实现
        }
    }
    else
    {   //请求格式有问题，出错处理
        // bad_request(client_sock);   //在响应时再实现
    }
}

解析请求

响应http 请求

void do_http_request(int client_sock)
{
    int len = 0;
    char buf[256];
    char method[16];
    char url[256];

    /*读取客户端发送的http请求*/

    // 1.读取请求行
    len = get_line(client_sock, buf, sizeof(buf));

    if (len > 0)
    {
        int i, j;
        while (!isspace(buf[j]) && (i < sizeof(method) - 1))
        {
            method[i] = buf[j];
            i++;
            j++;
        }
        method[i] = '\0';

        //判断方法是否合法

        if (strncasecmp(method, "GET", i) == 0)
        { // GET 方法
            printf("requst = %s\n", method);

            //获取url
            while (isspace(buf[++j]))
                ;
            i = -1;
            while (!isspace(buf[j]) && (i < sizeof(url) - 1))
            {
                url[i] = buf[j];
                i++;
                j++;
            }
            url[i] = '\0';

            printf("url: %s\n", url);

            //读取http 头部，不做任何处理
            do
            {
                len = get_line(client_sock, buf, sizeof(buf));
                printf("read line: %s\n", buf);
            } while (len > 0);
            do_http_response(client_sock);
        }
        else
        {
            printf("other requst = %s\n", method);
            //读取http 头部，不做任何处理
            do
            {
                len = get_line(client_sock, buf, sizeof(buf));
                printf("read line: %s\n", buf);
            } while (len > 0);
        }
    }
    else
    { //出错的处理
    }
}
void do_http_response(int client_sock)
{
    const char *main_header = "HTTP/1.0 200 OK\r\nServer: Martin Server\r\nContent-Type: text/html\r\nConnection: Close\r\n";

    const char *welcome_content = "\
<html lang=\"zh-CN\">\n\
<head>\n\
<meta content=\"text/html; charset=utf-8\" http-equiv=\"Content-Type\">\n\
<title>This is a test</title>\n\
</head>\n\
<body>\n\
<div align=center height=\"500px\" >\n\
<br/><br/><br/>\n\
<h2>大家好</h2><br/><br/>\n\
<form action=\"commit\" method=\"post\">\n\
尊姓大名: <input type=\"text\" name=\"name\" />\n\
<br/>芳龄几何: <input type=\"password\" name=\"age\" />\n\
<br/><br/><br/><input type=\"submit\" value=\"提交\" />\n\
<input type=\"reset\" value=\"重置\" />\n\
</form>\n\
</div>\n\
</body>\n\
</html>";

    char send_buf[64];
    int wc_len = strlen(welcome_content);
    int len = write(client_sock, main_header, strlen(main_header));

    if (debug)
        fprintf(stdout, "... do_http_response...\n");
    if (debug)
        fprintf(stdout, "write[%d]: %s", len, main_header);

    len = snprintf(send_buf, 64, "Content-Length: %d\r\n\r\n", wc_len);
    len = write(client_sock, send_buf, len);
    if (debug)
        fprintf(stdout, "write[%d]: %s", len, send_buf);

    len = write(client_sock, welcome_content, wc_len);
    if (debug)
        fprintf(stdout, "write[%d]: %s", len, welcome_content);
}

读取文件

文件概念简介

在这里插入图片描述
inode - “索引节点”,储存文件的元信息，比如文件的创建者、文件的创建日期、文件的大小等等。每个inode都有一个号码，操作系统用inode号码来识别不同的文件。ls -i 查看inode 号

stat函数

作用：返回文件的状态信息
#include <sys/types.h>
#include <sys/stat.h>
#include <unistd.h>

   int stat(const char *path, struct stat *buf);
   int fstat(int fd, struct stat *buf);
   int lstat(const char *path, struct stat *buf);

path:
文件的路径
buf:
传入的保存文件状态的指针，用于保存文件的状态
返回值：
成功返回0，失败返回-1，设置errno

struct stat {
dev_t st_dev; /* ID of device containing file /
ino_t st_ino; / inode number /
mode_t st_mode; / S_ISREG(st_mode) 是一个普通文件 S_ISDIR(st_mode) 是一个目录*/

           nlink_t   st_nlink;   /* number of hard links */
           uid_t     st_uid;     /* user ID of owner */
           gid_t     st_gid;     /* group ID of owner */
           dev_t     st_rdev;    /* device ID (if special file) */
           off_t     st_size;    /* total size, in bytes */
           blksize_t st_blksize; /* blocksize for filesystem I/O */
           blkcnt_t  st_blocks;  /* number of 512B blocks allocated */
           time_t    st_atime;   /* time of last access */
           time_t    st_mtime;   /* time of last modification */
           time_t    st_ctime;   /* time of last status change */
       };

#include <stdio.h>
#include <unistd.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/socket.h>
#include <string.h>
#include <ctype.h>
#include <arpa/inet.h>
#include <errno.h>
#include <sys/stat.h>
#include <unistd.h>

#define SERVER_PORT 80

static int debug = 1;

int get_line(int sock, char *buf, int size);
void do_http_request(int client_sock);
void do_http_response(int client_sock, const char *path);
int headers(int client_sock, FILE *resource);
void cat(int client_sock, FILE *resource);

void not_found(int client_sock);
void inner_error(int client_sock);

int main(void)
{

    int sock; //代表信箱
    struct sockaddr_in server_addr;

    // 1.美女创建信箱
    sock = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);

    // 2.清空标签，写上地址和端口号
    bzero(&server_addr, sizeof(server_addr));

    server_addr.sin_family = AF_INET;                //选择协议族IPV4
    server_addr.sin_addr.s_addr = htonl(INADDR_ANY); //监听本地所有IP地址
    server_addr.sin_port = htons(SERVER_PORT);       //绑定端口号

    //实现标签贴到收信得信箱上
    bind(sock, (struct sockaddr *)&server_addr, sizeof(server_addr));

    //把信箱挂置到传达室，这样，就可以接收信件了
    listen(sock, 128);

    //万事俱备，只等来信
    printf("等待客户端的连接\n");

    int done = 1;

    while (done)
    {
        struct sockaddr_in client;
        int client_sock, len, i;
        char client_ip[64];
        char buf[256];

        socklen_t client_addr_len;
        client_addr_len = sizeof(client);
        client_sock = accept(sock, (struct sockaddr *)&client, &client_addr_len);

        //打印客服端IP地址和端口号
        printf("client ip: %s\t port : %d\n",
               inet_ntop(AF_INET, &client.sin_addr.s_addr, client_ip, sizeof(client_ip)),
               ntohs(client.sin_port));
        /*处理http 请求,读取客户端发送的数据*/
        do_http_request(client_sock);
        close(client_sock);
    }
    close(sock);
    return 0;
}

void do_http_request(int client_sock)
{
    int len = 0;
    char buf[256];
    char method[64];
    char url[256];
    char path[256];

    struct stat st;

    /*读取客户端发送的http 请求*/

    // 1.读取请求行
    len = get_line(client_sock, buf, sizeof(buf));

    if (len > 0)
    { //读到了请求行
        int i = 0, j = 0;
        while (!isspace(buf[j]) && (i < sizeof(method) - 1))
        {
            method[i] = buf[j];
            i++;
            j++;
        }

        method[i] = '\0';
        if (debug)
            printf("request method: %s\n", method);

        if (strncasecmp(method, "GET", i) == 0)
        { //只处理get请求
            if (debug)
                printf("method = GET\n");

            //获取url
            while (isspace(buf[j++]))
                ; //跳过白空格
            i = 0;

            while (!isspace(buf[j]) && (i < sizeof(url) - 1))
            {
                url[i] = buf[j];
                i++;
                j++;
            }

            url[i] = '\0';

            if (debug)
                printf("url: %s\n", url);

            //继续读取http 头部
            do
            {
                len = get_line(client_sock, buf, sizeof(buf));
                if (debug)
                    printf("read: %s\n", buf);

            } while (len > 0);

            //***定位服务器本地的html文件***

            //处理url 中的?
            {
                char *pos = strchr(url, '?');
                if (pos)
                {
                    *pos = '\0';
                    printf("real url: %s\n", url);
                }
            }

            sprintf(path, "./html_docs/%s", url);
            if (debug)
                printf("path: %s\n", path);

            //执行http 响应
            //判断文件是否存在，如果存在就响应200 OK，同时发送相应的html 文件,如果不存在，就响应 404 NOT FOUND.
            if (stat(path, &st) == -1)
            { //文件不存在或是出错
                fprintf(stderr, "stat %s failed. reason: %s\n", path, strerror(errno));
                not_found(client_sock);
            }
            else
            { //文件存在

                if (S_ISDIR(st.st_mode))
                {
                    strcat(path, "/index.html");
                }

                do_http_response(client_sock, path);
            }
        }
        else
        { //非get请求, 读取http 头部，并响应客户端 501 	Method Not Implemented
            fprintf(stderr, "warning! other request [%s]\n", method);
            do
            {
                len = get_line(client_sock, buf, sizeof(buf));
                if (debug)
                    printf("read: %s\n", buf);

            } while (len > 0);

            // unimplemented(client_sock);   //在响应时再实现
        }
    }
    else
    {   //请求格式有问题，出错处理
        // bad_request(client_sock);   //在响应时再实现
    }
}

void do_http_response(int client_sock, const char *path)
{
    int ret = 0;
    FILE *resource = NULL;

    resource = fopen(path, "r");

    if (resource == NULL)
    {
        not_found(client_sock);
        return;
    }

    // 1.发送http 头部
    ret = headers(client_sock, resource);

    // 2.发送http body .
    if (!ret)
    {
        cat(client_sock, resource);
    }

    fclose(resource);
}

/****************************
 *返回关于响应文件信息的http 头部
 *输入：
 *     client_sock - 客服端socket 句柄
 *     resource    - 文件的句柄
 *返回值： 成功返回0 ，失败返回-1
 ******************************/
int headers(int client_sock, FILE *resource)
{
    struct stat st;
    int fileid = 0;
    char tmp[64];
    char buf[1024] = {0};
    strcpy(buf, "HTTP/1.0 200 OK\r\n");
    strcat(buf, "Server: Martin Server\r\n");
    strcat(buf, "Content-Type: text/html\r\n");
    strcat(buf, "Connection: Close\r\n");

    fileid = fileno(resource);

    if (fstat(fileid, &st) == -1)
    {
        inner_error(client_sock);
        return -1;
    }

    snprintf(tmp, 64, "Content-Length: %ld\r\n\r\n", st.st_size);
    strcat(buf, tmp);

    if (debug)
        fprintf(stdout, "header: %s\n", buf);

    if (send(client_sock, buf, strlen(buf), 0) < 0)
    {
        fprintf(stderr, "send failed. data: %s, reason: %s\n", buf, strerror(errno));
        return -1;
    }

    return 0;
}

/****************************
 *说明：实现将html文件的内容按行
        读取并送给客户端
 ****************************/
void cat(int client_sock, FILE *resource)
{
    char buf[1024];

    fgets(buf, sizeof(buf), resource);

    while (!feof(resource))
    {
        int len = write(client_sock, buf, strlen(buf));

        if (len < 0)
        { //发送body 的过程中出现问题,怎么办？1.重试？ 2.
            fprintf(stderr, "send body error. reason: %s\n", strerror(errno));
            break;
        }

        if (debug)
            fprintf(stdout, "%s", buf);
        fgets(buf, sizeof(buf), resource);
    }
}

void do_http_response1(int client_sock)
{
    const char *main_header = "HTTP/1.0 200 OK\r\nServer: Martin Server\r\nContent-Type: text/html\r\nConnection: Close\r\n";

    const char *welcome_content = "\
<html lang=\"zh-CN\">\n\
<head>\n\
<meta content=\"text/html; charset=utf-8\" http-equiv=\"Content-Type\">\n\
<title>This is a test</title>\n\
</head>\n\
<body>\n\
<div align=center height=\"500px\" >\n\
<br/><br/><br/>\n\
<h2>大家好</h2><br/><br/>\n\
<form action=\"commit\" method=\"post\">\n\
尊姓大名: <input type=\"text\" name=\"name\" />\n\
<br/>芳龄几何: <input type=\"password\" name=\"age\" />\n\
<br/><br/><br/><input type=\"submit\" value=\"提交\" />\n\
<input type=\"reset\" value=\"重置\" />\n\
</form>\n\
</div>\n\
</body>\n\
</html>";

    // 1. 发送main_header
    int len = write(client_sock, main_header, strlen(main_header));

    if (debug)
        fprintf(stdout, "... do_http_response...\n");
    if (debug)
        fprintf(stdout, "write[%d]: %s", len, main_header);

    // 2. 生成Content-Length
    char send_buf[64];
    int wc_len = strlen(welcome_content);
    len = snprintf(send_buf, 64, "Content-Length: %d\r\n\r\n", wc_len);
    len = write(client_sock, send_buf, len);

    if (debug)
        fprintf(stdout, "write[%d]: %s", len, send_buf);

    len = write(client_sock, welcome_content, wc_len);
    if (debug)
        fprintf(stdout, "write[%d]: %s", len, welcome_content);
}

//返回值： -1 表示读取出错， 等于0表示读到一个空行， 大于0 表示成功读取一行
int get_line(int sock, char *buf, int size)
{
    int count = 0;
    char ch = '\0';
    int len = 0;

    while ((count < size - 1) && ch != '\n')
    {
        len = read(sock, &ch, 1);

        if (len == 1)
        {
            if (ch == '\r')
            {
                continue;
            }
            else if (ch == '\n')
            {
                // buf[count] = '\0';
                break;
            }

            //这里处理一般的字符
            buf[count] = ch;
            count++;
        }
        else if (len == -1)
        { //读取出错
            perror("read failed");
            count = -1;
            break;
        }
        else
        { // read 返回0,客户端关闭sock 连接.
            fprintf(stderr, "client close.\n");
            count = -1;
            break;
        }
    }

    if (count >= 0)
        buf[count] = '\0';

    return count;
}

void not_found(int client_sock)
{
    const char *reply = "HTTP/1.0 404 NOT FOUND\r\n\
Content-Type: text/html\r\n\
\r\n\
<HTML lang=\"zh-CN\">\r\n\
<meta content=\"text/html; charset=utf-8\" http-equiv=\"Content-Type\">\r\n\
<HEAD>\r\n\
<TITLE>NOT FOUND</TITLE>\r\n\
</HEAD>\r\n\
<BODY>\r\n\
	<P>文件不存在！\r\n\
    <P>The server could not fulfill your request because the resource specified is unavailable or nonexistent.\r\n\
</BODY>\r\n\
</HTML>";

    int len = write(client_sock, reply, strlen(reply));
    if (debug)
        fprintf(stdout, reply);

    if (len <= 0)
    {
        fprintf(stderr, "send reply failed. reason: %s\n", strerror(errno));
    }
}

void inner_error(int client_sock)
{
    const char *reply = "HTTP/1.0 500 Internal Sever Error\r\n\
Content-Type: text/html\r\n\
\r\n\
<HTML lang=\"zh-CN\">\r\n\
<meta content=\"text/html; charset=utf-8\" http-equiv=\"Content-Type\">\r\n\
<HEAD>\r\n\
<TITLE>Inner Error</TITLE>\r\n\
</HEAD>\r\n\
<BODY>\r\n\
    <P>服务器内部出错.\r\n\
</BODY>\r\n\
</HTML>";

    int len = write(client_sock, reply, strlen(reply));
    if (debug)
        fprintf(stdout, reply);

    if (len <= 0)
    {
        fprintf(stderr, "send reply failed. reason: %s\n", strerror(errno));
    }
}

并发处理

并发概述

通俗的并发通常是指同时能并行的处理多个任务。
在这里插入图片描述

并发

同时拥有两个或者多个线程，如果程序在单核处理器上运行，多个线程将交替的换入或者换出内存，这些线程是同时“存在”的。
每个线程都处于执行过程中的某个状态，如果运行在多核处理器上，此时，程序中的每个线程都将分配到一个处理器核上，因此可以同时运行。

高并发

高并发是互联网分布式系统架构设计中必须考虑的因素之一，它通常是指，通过设计保证系统能够 同时并行处理 很多请求

pthread_create函数

创建一个新线程，并行的执行任务。
#include <pthread.h>
int pthread_create(pthread_t *thread, const pthread_attr_t *attr, void *(*start_routine) (void *), void *arg);
返回值：成功：0； 失败：错误号。
参数：
pthread_t：当前Linux中可理解为：typedef unsigned long int pthread_t;
参数1：传出参数，保存系统为我们分配好的线程ID
参数2：通常传NULL，表示使用线程默认属性。若想使用具体属性也可以修改该参数。
参数3：函数指针，指向线程主函数(线程体)，该函数运行结束，则线程结束。
参数4：线程主函数执行期间所使用的参数。
在一个线程中调用pthread_create()创建新的线程后，当前线程从pthread_create()返回继续往下执行，而新的线程所执行的代码由我们传给pthread_create的函数指针start_routine决定。start_routine函数接收一个参数，是通过pthread_create的arg参数传递给它的，该参数的类型为void *，这个指针按什么类型解释由调用者自己定义。start_routine的返回值类型也是void *，这个指针的含义同样由调用者自己定义。start_routine返回时，这个线程就退出了，其它线程可以调用pthread_join得到start_routine的返回值，以后再详细介绍pthread_join。
pthread_create成功返回后，新创建的线程的id被填写到thread参数所指向的内存单元。
attr参数表示线程属性，本节不深入讨论线程属性，所有代码例子都传NULL给attr参数，表示线程属性取缺省值。

并发回声服务器改造

#include <stdio.h>
#include <unistd.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/socket.h>
#include <string.h>
#include <ctype.h>
#include <arpa/inet.h>
#include <pthread.h>
#include <stdlib.h>
#include <errno.h>

#define SERVER_PORT 666

void *thread_handleRequest(void *arg);

int main(void)
{

    int sock; //代表信箱
    struct sockaddr_in server_addr;

    // 1.美女创建信箱
    sock = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);

    // 2.清空标签，写上地址和端口号
    bzero(&server_addr, sizeof(server_addr));

    server_addr.sin_family = AF_INET;                //选择协议族IPV4
    server_addr.sin_addr.s_addr = htonl(INADDR_ANY); //监听本地所有IP地址
    server_addr.sin_port = htons(SERVER_PORT);       //绑定端口号

    //实现标签贴到收信得信箱上
    bind(sock, (struct sockaddr *)&server_addr, sizeof(server_addr));

    //把信箱挂置到传达室，这样，就可以接收信件了
    listen(sock, 128);

    //万事俱备，只等来信
    printf("等待客户端的连接\n");

    int done = 1;

    while (done)
    {
        struct sockaddr_in client;
        int client_sock, len;
        char client_ip[64];
        // char buf[256];
        // int  i=0;

        socklen_t client_addr_len;
        client_addr_len = sizeof(client);
        client_sock = accept(sock, (struct sockaddr *)&client, &client_addr_len);

        //打印客服端IP地址和端口号
        printf("client ip: %s\t port : %d\n",
               inet_ntop(AF_INET, &client.sin_addr.s_addr, client_ip, sizeof(client_ip)),
               ntohs(client.sin_port));

        //启动线程，完成和和客户端的交互
        {
            pthread_t tid;
            int *ptr_int = NULL;
            int err = 0;

            ptr_int = (int *)malloc(sizeof(int));
            *ptr_int = client_sock;

            if (err = pthread_create(&tid, NULL, thread_handleRequest, (void *)ptr_int))
            {
                fprintf(stderr, "Can't create thread, reason: %s\n", strerror(errno));
                if (ptr_int)
                    free(ptr_int);
            }
        }

        /*读取客户端发送的数据*/
        /*len = read(client_sock, buf, sizeof(buf)-1);
        buf[len] = '\0';
        printf("receive[%d]: %s\n", len, buf);

        //转换成大写
        for(i=0; i<len; i++){
            //if(buf[i]>='a' && buf[i]<='z'){
            //    buf[i] = buf[i] - 32;
            //}
            buf[i] = toupper(buf[i]);
        }


        len = write(client_sock, buf, len);

        printf("finished. len: %d\n", len);
        close(client_sock);
        */
    }
    close(sock);
    return 0;
}

void *thread_handleRequest(void *arg)
{
    int client_sock = *(int *)arg;
    char buf[256];
    int i = 0;

    int len = read(client_sock, buf, sizeof(buf) - 1);
    buf[len] = '\0';
    printf("receive[%d]: %s\n", len, buf);

    //转换成大写
    for (i = 0; i < len; i++)
    {
        // if(buf[i]>='a' && buf[i]<='z'){
        //     buf[i] = buf[i] - 32;
        // }
        buf[i] = toupper(buf[i]);
    }

    len = write(client_sock, buf, len);

    printf("finished. len: %d\n", len);
    close(client_sock);

    if (arg)
        free(arg);
}

并发Mini http 服务器改造

#include <stdio.h>
#include <unistd.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/socket.h>
#include <string.h>
#include <ctype.h>
#include <arpa/inet.h>
#include <errno.h>
#include <sys/stat.h>
#include <unistd.h>
#include <pthread.h>

#define SERVER_PORT 80

static int debug = 1;

int get_line(int sock, char *buf, int size);
void *do_http_request(void *client_sock);
void do_http_response(int client_sock, const char *path);
int headers(int client_sock, FILE *resource);
void cat(int client_sock, FILE *resource);

void not_found(int client_sock);     // 404
void unimplemented(int client_sock); // 500
void bad_request(int client_sock);   // 400
void inner_error(int client_sock);

int main(void)
{

    int sock; //代表信箱
    struct sockaddr_in server_addr;

    // 1.美女创建信箱
    sock = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);

    // 2.清空标签，写上地址和端口号
    bzero(&server_addr, sizeof(server_addr));

    server_addr.sin_family = AF_INET;                //选择协议族IPV4
    server_addr.sin_addr.s_addr = htonl(INADDR_ANY); //监听本地所有IP地址
    server_addr.sin_port = htons(SERVER_PORT);       //绑定端口号

    //实现标签贴到收信得信箱上
    bind(sock, (struct sockaddr *)&server_addr, sizeof(server_addr));

    //把信箱挂置到传达室，这样，就可以接收信件了
    listen(sock, 128);

    //万事俱备，只等来信
    printf("等待客户端的连接\n");

    int done = 1;

    while (done)
    {
        struct sockaddr_in client;
        int client_sock, len, i;
        char client_ip[64];
        char buf[256];
        pthread_t id;
        int *pclient_sock = NULL;

        socklen_t client_addr_len;
        client_addr_len = sizeof(client);
        client_sock = accept(sock, (struct sockaddr *)&client, &client_addr_len);

        //打印客服端IP地址和端口号
        printf("client ip: %s\t port : %d\n",
               inet_ntop(AF_INET, &client.sin_addr.s_addr, client_ip, sizeof(client_ip)),
               ntohs(client.sin_port));

        /*处理http 请求,读取客户端发送的数据*/
        // do_http_request(client_sock);

        //启动线程处理http 请求
        pclient_sock = (int *)malloc(sizeof(int));
        *pclient_sock = client_sock;

        pthread_create(&id, NULL, do_http_request, (void *)pclient_sock);

        // close(client_sock);
    }
    close(sock);
    return 0;
}

void *do_http_request(void *pclient_sock)
{
    int len = 0;
    char buf[256];
    char method[64];
    char url[256];
    char path[256];
    int client_sock = *(int *)pclient_sock;

    struct stat st;

    /*读取客户端发送的http 请求*/

    // 1.读取请求行
    len = get_line(client_sock, buf, sizeof(buf));

    if (len > 0)
    { //读到了请求行
        int i = 0, j = 0;
        while (!isspace(buf[j]) && (i < sizeof(method) - 1))
        {
            method[i] = buf[j];
            i++;
            j++;
        }

        method[i] = '\0';
        if (debug)
            printf("request method: %s\n", method);

        if (strncasecmp(method, "GET", i) == 0)
        { //只处理get请求
            if (debug)
                printf("method = GET\n");

            //获取url
            while (isspace(buf[j++]))
                ; //跳过白空格
            i = 0;

            while (!isspace(buf[j]) && (i < sizeof(url) - 1))
            {
                url[i] = buf[j];
                i++;
                j++;
            }

            url[i] = '\0';

            if (debug)
                printf("url: %s\n", url);

            //继续读取http 头部
            do
            {
                len = get_line(client_sock, buf, sizeof(buf));
                if (debug)
                    printf("read: %s\n", buf);

            } while (len > 0);

            //***定位服务器本地的html文件***

            //处理url 中的?
            {
                char *pos = strchr(url, '?');
                if (pos)
                {
                    *pos = '\0';
                    printf("real url: %s\n", url);
                }
            }

            sprintf(path, "./html_docs/%s", url);
            if (debug)
                printf("path: %s\n", path);

            //执行http 响应
            //判断文件是否存在，如果存在就响应200 OK，同时发送相应的html 文件,如果不存在，就响应 404 NOT FOUND.
            if (stat(path, &st) == -1)
            { //文件不存在或是出错
                fprintf(stderr, "stat %s failed. reason: %s\n", path, strerror(errno));
                not_found(client_sock);
            }
            else
            { //文件存在

                if (S_ISDIR(st.st_mode))
                {
                    strcat(path, "/index.html");
                }

                do_http_response(client_sock, path);
            }
        }
        else
        { //非get请求, 读取http 头部，并响应客户端 501 	Method Not Implemented
            fprintf(stderr, "warning! other request [%s]\n", method);
            do
            {
                len = get_line(client_sock, buf, sizeof(buf));
                if (debug)
                    printf("read: %s\n", buf);

            } while (len > 0);

            unimplemented(client_sock); //请求未实现
        }
    }
    else
    {                             //请求格式有问题，出错处理
        bad_request(client_sock); //在响应时再实现
    }

    close(client_sock);
    if (pclient_sock)
        free(pclient_sock); //释放动态分配的内存

    return NULL;
}

void do_http_response(int client_sock, const char *path)
{
    int ret = 0;
    FILE *resource = NULL;

    resource = fopen(path, "r");

    if (resource == NULL)
    {
        not_found(client_sock);
        return;
    }

    // 1.发送http 头部
    ret = headers(client_sock, resource);

    // 2.发送http body .
    if (!ret)
    {
        cat(client_sock, resource);
    }

    fclose(resource);
}

/****************************
 *返回关于响应文件信息的http 头部
 *输入：
 *     client_sock - 客服端socket 句柄
 *     resource    - 文件的句柄
 *返回值： 成功返回0 ，失败返回-1
 ******************************/
int headers(int client_sock, FILE *resource)
{
    struct stat st;
    int fileid = 0;
    char tmp[64];
    char buf[1024] = {0};
    strcpy(buf, "HTTP/1.0 200 OK\r\n");
    strcat(buf, "Server: Martin Server\r\n");
    strcat(buf, "Content-Type: text/html\r\n");
    strcat(buf, "Connection: Close\r\n");

    fileid = fileno(resource);

    if (fstat(fileid, &st) == -1)
    {
        inner_error(client_sock);
        return -1;
    }

    snprintf(tmp, 64, "Content-Length: %ld\r\n\r\n", st.st_size);
    strcat(buf, tmp);

    if (debug)
        fprintf(stdout, "header: %s\n", buf);

    if (send(client_sock, buf, strlen(buf), 0) < 0)
    {
        fprintf(stderr, "send failed. data: %s, reason: %s\n", buf, strerror(errno));
        return -1;
    }

    return 0;
}

/****************************
 *说明：实现将html文件的内容按行
        读取并送给客户端
 ****************************/
void cat(int client_sock, FILE *resource)
{
    char buf[1024];

    fgets(buf, sizeof(buf), resource);

    while (!feof(resource))
    {
        int len = write(client_sock, buf, strlen(buf));

        if (len < 0)
        { //发送body 的过程中出现问题,怎么办？1.重试？ 2.
            fprintf(stderr, "send body error. reason: %s\n", strerror(errno));
            break;
        }

        if (debug)
            fprintf(stdout, "%s", buf);
        fgets(buf, sizeof(buf), resource);
    }
}

void do_http_response1(int client_sock)
{
    const char *main_header = "HTTP/1.0 200 OK\r\nServer: Martin Server\r\nContent-Type: text/html\r\nConnection: Close\r\n";

    const char *welcome_content = "\
<html lang=\"zh-CN\">\n\
<head>\n\
<meta content=\"text/html; charset=utf-8\" http-equiv=\"Content-Type\">\n\
<title>This is a test</title>\n\
</head>\n\
<body>\n\
<div align=center height=\"500px\" >\n\
<br/><br/><br/>\n\
<h2>大家好</h2><br/><br/>\n\
<form action=\"commit\" method=\"post\">\n\
尊姓大名: <input type=\"text\" name=\"name\" />\n\
<br/>芳龄几何: <input type=\"password\" name=\"age\" />\n\
<br/><br/><br/><input type=\"submit\" value=\"提交\" />\n\
<input type=\"reset\" value=\"重置\" />\n\
</form>\n\
</div>\n\
</body>\n\
</html>";

    // 1. 发送main_header
    int len = write(client_sock, main_header, strlen(main_header));

    if (debug)
        fprintf(stdout, "... do_http_response...\n");
    if (debug)
        fprintf(stdout, "write[%d]: %s", len, main_header);

    // 2. 生成Content-Length
    char send_buf[64];
    int wc_len = strlen(welcome_content);
    len = snprintf(send_buf, 64, "Content-Length: %d\r\n\r\n", wc_len);
    len = write(client_sock, send_buf, len);

    if (debug)
        fprintf(stdout, "write[%d]: %s", len, send_buf);

    len = write(client_sock, welcome_content, wc_len);
    if (debug)
        fprintf(stdout, "write[%d]: %s", len, welcome_content);
}

//返回值： -1 表示读取出错， 等于0表示读到一个空行， 大于0 表示成功读取一行
int get_line(int sock, char *buf, int size)
{
    int count = 0;
    char ch = '\0';
    int len = 0;

    while ((count < size - 1) && ch != '\n')
    {
        len = read(sock, &ch, 1);

        if (len == 1)
        {
            if (ch == '\r')
            {
                continue;
            }
            else if (ch == '\n')
            {
                // buf[count] = '\0';
                break;
            }

            //这里处理一般的字符
            buf[count] = ch;
            count++;
        }
        else if (len == -1)
        { //读取出错
            perror("read failed");
            count = -1;
            break;
        }
        else
        { // read 返回0,客户端关闭sock 连接.
            fprintf(stderr, "client close.\n");
            count = -1;
            break;
        }
    }

    if (count >= 0)
        buf[count] = '\0';

    return count;
}

void not_found(int client_sock)
{
    const char *reply = "HTTP/1.0 404 NOT FOUND\r\n\
Content-Type: text/html\r\n\
\r\n\
<HTML lang=\"zh-CN\">\r\n\
<meta content=\"text/html; charset=utf-8\" http-equiv=\"Content-Type\">\r\n\
<HEAD>\r\n\
<TITLE>NOT FOUND</TITLE>\r\n\
</HEAD>\r\n\
<BODY>\r\n\
	<P>文件不存在！\r\n\
    <P>The server could not fulfill your request because the resource specified is unavailable or nonexistent.\r\n\
</BODY>\r\n\
</HTML>";

    int len = write(client_sock, reply, strlen(reply));
    if (debug)
        fprintf(stdout, reply);

    if (len <= 0)
    {
        fprintf(stderr, "send reply failed. reason: %s\n", strerror(errno));
    }
}

void unimplemented(int client_sock)
{
    const char *reply = "HTTP/1.0 501 Method Not Implemented\r\n\
Content-Type: text/html\r\n\
\r\n\
<HTML>\r\n\
<HEAD>\r\n\
<TITLE>Method Not Implemented</TITLE>\r\n\
</HEAD>\r\n\
<BODY>\r\n\
    <P>HTTP request method not supported.\r\n\
</BODY>\r\n\
</HTML>";

    int len = write(client_sock, reply, strlen(reply));
    if (debug)
        fprintf(stdout, reply);

    if (len <= 0)
    {
        fprintf(stderr, "send reply failed. reason: %s\n", strerror(errno));
    }
}

void bad_request(client_sock)
{
    const char *reply = "HTTP/1.0 400 BAD REQUEST\r\n\
Content-Type: text/html\r\n\
\r\n\
<HTML>\r\n\
<HEAD>\r\n\
<TITLE>BAD REQUEST</TITLE>\r\n\
</HEAD>\r\n\
<BODY>\r\n\
    <P>Your browser sent a bad request！\r\n\
</BODY>\r\n\
</HTML>";

    int len = write(client_sock, reply, strlen(reply));
    if (len <= 0)
    {
        fprintf(stderr, "send reply failed. reason: %s\n", strerror(errno));
    }
}

void inner_error(int client_sock)
{
    const char *reply = "HTTP/1.0 500 Internal Sever Error\r\n\
Content-Type: text/html\r\n\
\r\n\
<HTML lang=\"zh-CN\">\r\n\
<meta content=\"text/html; charset=utf-8\" http-equiv=\"Content-Type\">\r\n\
<HEAD>\r\n\
<TITLE>Inner Error</TITLE>\r\n\
</HEAD>\r\n\
<BODY>\r\n\
    <P>服务器内部出错.\r\n\
</BODY>\r\n\
</HTML>";

    int len = write(client_sock, reply, strlen(reply));
    if (debug)
        fprintf(stdout, reply);

    if (len <= 0)
    {
        fprintf(stderr, "send reply failed. reason: %s\n", strerror(errno));
    }
}
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