用C一步步开发web服务器(1)
来源:互联网 发布:穿越火线fps软件 编辑:程序博客网 时间:2024/05/21 06:32
对于php程序员,对于web服务器来说再熟悉不过了,apache,nginx。。但是内心一直想开发出一个属于自己的web服务器,所以借此机会,用c开发出了一款web服务器。作为1.0版本,他实现了以下功能:
- 完成基础的tcp连接,支持基础的client与其连接
- 使用fork()来支持并发访问服务器
- 简单的http访问,支持静态页面访问
- 支持php动态页面访问
- 需要一定的报错机制,如404页面的建立
好了,先奉上几张最后完成的图片来说说我们需要实现哪些功能
静态页面
动态界面(php)
404界面
看了上面的截图展示,是不是要下定决心自己写出属于自己的web服务器。所以,开始吧!
首先,先看看 TCP协议通讯流程(这张图希望多看几遍,记下每个流程,每个方法)
TCP通讯流程文字描述是这样的:
Server端:
1.完成socket(),bind(),listen()这些初始化工作后,调用accept()方法阻塞等待(其实就是进入一个死循环),等待CLient的connect()方法连接
Client端:
2.先调用socket(),然后调用connect()想要与Server端进行连接,这个时候就会进行传说中的TCP三次握手,也就是在Client 发起connect(),并且Server进入accept()阻塞等待时发生三次握手
三次握手可以如下图表示:
这里3次握手的详细过程,大家请自行查阅有关资料,这里不多做介绍了。
Client端:
3.当建立与Server端的连接后,Client端就可以进行write()方法了,将数据传输给Server,于此同时,Server端可以通过read()方法读取数据,获得CLient端传递的数据,当然Server端也可以通过write()方法将数据回写给Client端,这样两端就进行相互的数据交互,当CLient端觉得交互完成了,调用close()方法通知Server端与其断开连接时,则会进行传说中的TCP 四次挥手
四次挥手可以如下图表示:
这里四次握手的详细过程,大家请自行查阅有关资料,这里不多做介绍了。
好了到这里,简单的TCP通讯交互介绍完了,希望大家能够真正去了解以上内容,然后对接下来的编码有很大帮助!
千里之行,始于足下
- 开始第一步,实现client以及server的交互(我不希望全是长篇的代码,这样看的头疼,我会一点一点剖析代码,一步一步介绍每个功能点)
Server端
- 根据socket相关编程,首先在main函数中调起socket(),bind(),listen()这几个方法
int main(int argc, char * argv[]) {struct sockaddr_in servaddr,cliaddr; socklen_t cliaddr_len; int listenfd,connfd; char buf[MAXLINE],first_line[MAXLINE],left_line[MAXLINE],method[MAXLINE], uri[MAXLINE], version[MAXLINE]; char str[INET_ADDRSTRLEN]; char filename[MAXLINE]; long n; int i,pid; listenfd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0); //初始化myaddr参数 bzero(&servaddr, sizeof(servaddr)); //结构体清零 //对servaddr 结构体进行赋值 servaddr.sin_family = AF_INET; servaddr.sin_addr.s_addr = htonl(INADDR_ANY); servaddr.sin_port = htons(SERV_PORT); bind(listenfd, (struct sockaddr *)&servaddr, sizeof(servaddr)); listen(listenfd, BACKLOGSIZE);}
当然以上的程序需要加上头文件
#include <stdio.h>#include <stdlib.h>#include <string.h>//read方法需要的头文件#include <unistd.h>//socket方法需要的头文件#include <sys/socket.h>#include <sys/types.h>//htonl 方法需要的头文件#include <netinet/in.h>//inet_ntop方法需要的头文件#include <arpa/inet.h>#include <unistd.h>#include <sys/stat.h>#include <sys/mman.h>#include <fcntl.h>
当然中间有些结构体不太了解,比如servaddr这个。不了解也不影响阅读,先让程序跑起来对吧。这些等以后深入了自然能够清楚明白
接下来就要Server端就要进行accept()方法进行阻塞等待Client连接了
我们使用
while(1) { accept(listenfd, (struct sockaddr *)&cliaddr, &cliaddr_len); ...}
这样的死循环进行阻塞等待
Client端
对比Server端,Client端会显得很简单,同样的进行socket(),然后进行connect(),如果成功的话就可以进行write()发送消息以及read()方法接收消息了,代码应该像这样:
#include <stdio.h>#include <stdlib.h>#include <string.h>//read方法需要的头文件#include <unistd.h>//socket方法需要的头文件#include <sys/socket.h>#include <sys/types.h>//htonl 方法需要的头文件#include <netinet/in.h>//inet_ntop方法需要的头文件#include <arpa/inet.h>#define MAXLINE 100#define CLI_PORT 8000//webserver 主程序int main(int argc, const char * argv[]) { struct sockaddr_in servaddr; char buf[MAXLINE]; int clientfd; long n; //client socket连接 clientfd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0); char *str = "hello world"; //sockaddr_in结构体初始化 bzero(&servaddr, sizeof(servaddr)); servaddr.sin_family = AF_INET; inet_pton(AF_INET, "127.0.0.1", &servaddr.sin_addr); servaddr.sin_port = htons(CLI_PORT); //connect()方法 connect(clientfd, (struct sockaddr *)&servaddr, sizeof(servaddr)); //write()方法是client 向 server 写数据 write(clientfd, buf, strlen(buf)); printf("write to server : %s\n",buf); //read()方法是从server接收数据 n = read(clientfd, buf, strlen(buf)); if(n == 0) { printf("the other side has been close\n"); }else { printf("Response from server: %s\n",buf); write(STDOUT_FILENO, buf, n); printf("\n"); } close(clientfd);}
很简答,Client像个线式程序一样写下来,这时候可以去完成Server端剩下的代码了
//死循环中进行accept() while (1) { cliaddr_len = sizeof(cliaddr); //accept()函数返回一个connfd描述符 connfd = Accept(listenfd, (struct sockaddr *)&cliaddr, &cliaddr_len); n = Read(connfd, buf, MAXLINE); if (n == 0) { printf("the other side has been closed.\n"); break; } printf("received from %s at PORT %d,message is %s\n", inet_ntop(AF_INET, &cliaddr.sin_addr, str, sizeof(str)), ntohs(cliaddr.sin_port),buf); for (i = 0; i < n; i++) buf[i] = toupper(buf[i]); write(connfd, buf, n); Close(connfd); exit(0); }
这里客户端还可以进行将CLient传来的数据大写转化,会传给Client,这时候第一步代码写完了,赶紧运行下试试吧
Server端启动
Client端响应
第一阶段完成,撒花,接下来将在第二篇博客中继续完善这个web服务器,最终实现最开始那3张图的效果
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