C++学习之服务器EPOLL模型、处理客户端请求、向客户端回复数、向客户端发送文件
C++学习之服务器EPOLL模型、处理客户端请求、向客户端回复数、向客户端发送文件
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1.启动epoll模型
需求:
客户端: - 浏览器
通IP和端口访问服务器上的某个目录或者文件
- 访问目录:
// 192.168.1.100:8888 这个服务器提供了一个资源目录, 里边有子目录hello/world
- 192.168.1.100:8888/hello/world/
- 访问文件:
//192.168.1.100 这个服务器提供了一个资源目录,里边有子目录hello, 这里边有文件 a.html
192.168.1.100:8888/hello/a.html
服务器: - C语言
- 客户端的是浏览器: 使用的协议必须是http
- 服务器提供什么功能?
- 接受多客户端的连接
- 应用程层使用http, 传输层协议tcp
- 基于epoll写 / 基于libev
2.和客户端建立新连接
- 在epoll中
- 接受新连接 -> 客户端(浏览器)
- 通信
- 接收浏览器发送过来 http 请求
- 浏览器只给服务器发送get请求
- 判断是不是get请求
- 判断客户端访问的是不是服务器的某个资源目录
- 需要将这个目录中的所有的文件信息发送给浏览器
- 回复数据的时候, 需要使用http响应消息对回复的数据进行包装
- 要保证的数据是什么格式?
- 回复一个动态网页
- 是一个列表 -><table>
- 判断客户端访问的是不是服务器资源目录中的某个文件
- 服务器需要将这个文件发送给浏览器
- 回复数据的时候, 需要使用http响应消息对回复的数据进行包装
3.接受客户端Http请求数据
- ## sscanf函数
```c
// 函数原型
// 将参数str的字符串根据参数format字符串来转换并格式化数据，转换后的结果存于对应的参数内。
sscanf(const char *str, const char *format, ...)。
具体功能如下：
（1）根据格式从字符串中提取数据。如从字符串中取出整数、浮点数和字符串等。
（2）取指定长度的字符串
（3）取到指定字符为止的字符串
（4）取仅包含指定字符集的字符串
（5）取到指定字符集为止的字符串
sscanf可以支持格式字符%[]：
(1)-: 表示范围，如：%[1-9]表示只读取1-9这几个数字 %[a-z]表示只读取a-z小写字母，类似地 %[A-Z]只读取大写字母
(2)^: 表示不取，如：%[^1]表示读取除'1'以外的所有字符 %[^/]表示除/以外的所有字符
(3),: 范围可以用","相连接 如%[1-9,a-z]表示同时取1-9数字和a-z小写字母
(4)原则：从第一个在指定范围内的数字开始读取，到第一个不在范围内的数字结束%s 可以看成%[] 的一个特例 %[^ ](注意^后面有一个空格！)
```
4.代码回顾从接受的数据中读出请求行
```c
const char *s = "http://www.baidu.com:1234";
char protocol[32] = { 0 };
char host[128] = { 0 };
char port[8] = { 0 };
sscanf(s,"%[^:]://%[^:]:%[1-9]",protocol,host,port);
printf("protocol: %s\n",protocol);
printf("host: %s\n",host);
printf("port: %s\n",port);
///
sscanf("123456 abcdedf", "%[^ ]", buf);
printf("%s\n", buf);
结果为：123456
///
sscanf("123456abcdedfBCDEF", "%[1-9a-z]", buf);
printf("%s\n", buf);
结果为：123456abcdedf
///
sscanf("123456abcdedfBCDEF", "%[^A-Z]", buf);
printf("%s\n", buf);
结果为：123456abcdedf
5.请求行解析
## scandir函数
```c
// 头文件
#include <dirent.h>
//函数定义
/*
函数scandir扫描dir目录下以及dir子目录下满足filter过滤模式的文件，返回的结果是compare函数经过排
序的，并保存在 namelist中。注意namelist是通过malloc动态分配内存的,所以在使用时要注意释放内存。
alphasort和versionsort 是使用到的两种排序的函数。
当函数成功执行时返回找到匹配模式文件的个数，如果失败将返回-1。
*/
int scandir(const char *dir,struct dirent **namelist,int (*filter)(const void *b),
int (* compare)(const struct dirent **, const struct dirent **));
int alphasort(const void *a, const void *b);
int versionsort(const void *a, const void *b);
```
6.正则表达式以及匹配
7.解析请求行以及后续处理
> 超文本标记语言(**H**yper **T**ext **M**arkup **L**anguage)，标准通用标记语言下的一个应用。HTML 不是一种编程语言，而是一种标记语言 (markup language)，是网页制作所必备的。
>
> 超文本就是指页面内可以包含图片、链接，甚至音乐、程序等非文字元素。
>
> 超文本标记语言的结构包括**“**头”部分（英语：Head）、和“主体”部分（英语：Body），其中“头”部提供关于网页的信息，“主体”部分提供网页的具体内容。
- html 特点
- 语法非常简洁、比较松散，以相应的英语单词关键字进行组合
- 有很多标签, 不同标签表达的意义不同, 每个标签的功能都是固定不变的
- 不按照标准格式写网页, 也可以被解析
- html标签不区分大小写
- 大多数标签是成对出现的, 有开始, 有结束
- <html></html>
- 特殊的单标签: <img> <hr> <br>
- 成对的标签
- 不成对出现的称之为短标签
- html文件命名
- `xxx.html`
- `xxx.htm`
8.对path处理说明
- html文件命名
- `xxx.html`
- `xxx.htm`
- 注释
```html
<!-- 这是一个注释 -->
```
- 结构
```html
<html> <!-- 根标签, 代表网页的开始 -->
<head>
<!-- tab页的标题, 和网页的一些属性设置 -->
<title>握手标题</title>
</head>
<body>
<!-- 在网页中显示的内容 -->
</body>
</html>
```
9.如何回复响应数据
## 1.2 文字和标题标签
```html
<!-- 标题标签 , h1最大的, h6最小的 -->
<h1></h1>
<h2></h2>
<h3></h3>
......
<h6></h6>
<!-- 文字 , 习惯上将属性的值放到单引号, 或者双引号中 -->
<font color="blue" size="5">hello,world</font>
属性:
color: 文字颜色
□ 表示方式:
® 英文单词: red green blue......
® 使用16进制的形式表示颜色: #ffffff
size: 文字大小
□ 范围 1 -- 7
® 1最小, 7最大
<!-- 段落 自动换行 -->
<p></p>
<!-- 换行 单标签, 末尾有没有/都可以 -->
<br/> or <br>
<!-- 水平线 单标签, 末尾有没有/都可以 -->
<hr/> or <hr>
<!-- 文本格式 -->
加粗:
<strong></strong>
<b></b>
文本倾斜标签
<em></em>
<i></i>
删除线标签
<del></del>
<s></s>
下划线标签
<ins></ins>
<u></u>
```
10.对文件对应content-type如何查询
```http
POST / HTTP/1.1
Host: 192.168.1.8:6789
Connection: keep-alive
Content-Length: 98
Cache-Control: max-age=0
Upgrade-Insecure-Requests: 1
Origin: null
Content-Type: application/x-www-form-urlencoded
User-Agent: Mozilla/5.0 (Windows NT 10.0; Win64; x64) AppleWebKit/537.36 (KHTML, like Gecko) Chrome/80.0.3987.106 Safari/537.36
Accept: text/html,application/xhtml+xml,application/xml;q=0.9,image/webp,image/apng,*/*;q=0.8,application/signed-exchange;v=b3;q=0.9
Accept-Encoding: gzip, deflate
Accept-Language: zh-CN,zh;q=0.9,en;q=0.8
username=subwen%40qq.com&phone=1111111&email=sub%40qq.com&date=2020-01-01&sex=male&class=1&rule=on
11.服务器处理流程梳理
第 2-9 行: 响应头(消息报头)
- Content-Type: 服务器给客户端回复的数据块的格式 == http响应第四部分的数据块格式
- text/plain; ==> 纯文本
- charset=iso-8859-1 ==> 数据的字符编码
- iso-8859-1 ==> 不支持中文
- utf8: 支持中文
- Content-Length: 服务器给客户端回复的数据块的长度 == http响应第四部分的数据块字节数
- 对应的value值必须是正确的数值
- 如果不知道数据块的字节数, 可以指定-1
第 11-16 行: 服务器给客户端回复的响应数据
12.和客户端断开连接处理
1. http状态码
> 状态代码有三位数字组成，第一个数字定义了响应的类别，共分五种类别:
>
> - 1xx：指示信息--表示请求已接收，继续处理
> - 2xx：成功--表示请求已被成功接收、理解、接受
> - 3xx：重定向--要完成请求必须进行更进一步的操作
> - 4xx：客户端错误--请求有语法错误或请求无法实现
> - 5xx：服务器端错误--服务器未能实现合法的请求
> 常见状态码：
>
> - 200 OK 客户端请求成功
> - 400 Bad Request 客户端请求有语法错误，不能被服务器所理解
> - 401 Unauthorized 请求未经授权，这个状态代码必须和WWW-Authenticate报头域一起使用
> - 403 Forbidden 服务器收到请求，但是拒绝提供服务
> - 404 Not Found 请求资源不存在，eg：输入了错误的URL
> - 500 Internal Server Error 服务器发生不可预期的错误
> - 503 Server Unavailable 服务器当前不能处理客户端的请求，一段时间后可能恢复正常
13.http请求处理流程回顾
```c
/*
客户端: 浏览器
- 通过浏览器访问服务器:
- 访问方式: 服务器的IP地址:端口
- 应用层协议使用: http, 数据需要在浏览器端使用该协议进行包装
- 响应消息的处理也是浏览器完成的 => 程序猿不需要管
- 客户端通过url访问服务器资源
- 客户端访问的路径:
1. http://192.168.1.100:8989/ 或者 http://192.168.1.100:8989
- 访问服务器提供的资源目录的根目录
- 并不是服务器上的 / 目录
- 这个目录根据服务器端的描述应该是: /home/robin/luffy 目录
- 请求行:
GET / HTTP/1.1
2. http://192.168.1.100:8989/a.txt
- 端口后边的/代表服务器的资源根目录
- 在服务器端路径: /home/robin/luffy 目录
- 客户端要访问服务器上的a.txt的文件
- a.txt 这个文件在服务器提供的资源目录中
- 服务器上的路径: /home/robin/luffy/a.txt
- 请求行:
GET /a.txt HTTP/1.1
3. http://192.168.1.100:8989/hello/a.txt
- http://192.168.1.100:8989: 服务器地址
- /hello/a.txt
- /: 服务器端提供的资源根目录
- hello: 资源根目录的子目录
- a.txt: 在hello目录中
- 请求行:
GET /hello/a.txt HTTP/1.1
4. http://192.168.1.100:8989/hello/wrold/
- http://192.168.1.100:8989: 服务器地址
- /hello/world/
- /: 服务器端提供的资源根目录
- hello: 资源根目录的子目录
- world/: 如果world后边有/代表这是一个目录, 这个目录在hello目录中
- 请求行:
GET /hello/world/ HTTP/1.1
*/
14.发送状态行和响应头
// 服务器端处理的伪代码
int main()
{
// 1. 创建监听的fd
socket();
// 2. 绑定
bind();
// 3. 设置监听
listen();
// 4. 创建epoll模型
epoll_create();
epoll_ctl();
// 5. 检测
while(1)
{
epoll_wait();
// 监听的文件描述符
accept();
// 通信的
// 接收数据->http请求消息
recvAndParseHttp();
}
return 0;
}
15.根据文件获取content-type和发送文件
```http
HTTP/1.1 200 Ok
Server: micro_httpd
Date: Fri, 18 Jul 2014 14:34:26 GMT
Content-Type: text/plain; charset=iso-8859-1 (必选项)
Content-Length: 32
Location: https://www.biadu.com
Content-Language: zh-CN
Last-Modified: Fri, 18 Jul 2014 08:36:36 GMT
Connection: close
#include <stdio.h>
int main(void)
{
printf("hello world!\n");
return 0;
}
```
16.程序调试和访问文件测试
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