【项目日记】仿mudou的高并发服务器 --- 实现HTTP服务器

---

✨✨✨项目地址在这里 ✨✨✨

✨✨✨https://gitee.com/penggli_2_0/TcpServer✨✨✨

---

1 前言

上一篇文章我们基本实现了高并发服务器所需的基础模块，通过TcpServer类可以快速搭建一个TCP服务器。我们的最终目的是使用这个高并发服务器去实现一些业务，那么在网络通信中，我们就可以来实现一下HTTP服务。让浏览器可以访问获取数据。

为了实现HTTP服务器首要的工作就是实现HTTP协议，协议是网络通信的基础！只有确定了协议我们才能正常解析请求报文，并组织应答报文，可以让浏览器成功获取数据。

完成HTTP协议之后，就是设计一种报文解析模块，可以从缓冲区中获取数据，进行解析数据，得到完整请求。

最终将这些整合为一个HTTP服务器模块，设计回调函数，实现HTTP服务器的功能！

2 Util工具类

在HTTP服务器处理中，经常需要一些常用操作，比如切分字符串，编码转换，通过状态码找到对应状态解析… Util工具类就是用来实现这些功能的类！

1. SplitStr
   • 功能：根据指定的分隔符 sep 将字符串 src 切分成多个子字符串，并将这些子字符串存储在 sub 向量中。
   • 返回值：返回切分后的子字符串数量。
2. ReadFile
   • 功能：以二进制方式读取文件 filename 的内容到字符串 buf 中。
   • 返回值：如果文件打开和读取成功，返回 true；否则返回 false。
3. WriteFile
   • 功能：以二进制方式将字符串 buf 的内容写入到文件 filename 中，如果文件已存在则覆盖。
   • 返回值：如果文件打开和写入成功，返回 true；否则返回 false。
4. UrlEncode
   • 功能：对字符串 url 进行 URL 编码，可以选择是否将空格编码为 +。
   • 返回值：返回编码后的字符串。
5. HexToC
   • 功能：将十六进制字符转换为对应的整数值。
   • 返回值：返回转换后的整数值。
6. UrlDecode
   • 功能：对字符串 url 进行 URL 解码，可以选择是否将 + 解码为空格。
   • 返回值：返回解码后的字符串。
7. StatuDesc
   • 功能：根据给定的状态码 code 返回对应的状态描述。
   • 返回值：返回状态描述字符串，如果状态码未知，则返回 “Unkonw”。
8. ExtMime
   • 功能：根据 URL 的扩展名返回对应的 MIME 类型。
   • 返回值：返回 MIME 类型字符串，如果扩展名未知，则返回 “application/octet-stream”。
9. IsLegPath
   • 功能：检查字符串 path 是否是合法的路径，主要检查是否存在非法的 “…” 使用。
   • 返回值：如果路径合法，返回 true；否则返回 false。
10. IsDir
    • 功能：检查给定的路径 dir 是否是一个目录。
    • 返回值：如果是目录，返回 true；否则返回 false。
11. IsRegular
    • 功能：检查给定的路径 dir 是否是一个常规文件。
    • 返回值：如果是常规文件，返回 true；否则返回 false。

// 公共方法类
class Util
{
public:static ssize_t SplitStr(const std::string &src, const std::string &sep, std::vector<std::string> &sub){// 根据sep分隔符切分字符串int offset = 0; // 偏移量while (offset < src.size()){size_t pos = src.find(sep, offset);// 没有找到sepif (pos == std::string::npos){// 直接将offset后的字符串当成子串sub.push_back(src.substr(offset));break;}// 找到了sepelse{size_t len = pos - offset;if (len == 0){offset++;continue;}sub.push_back(src.substr(offset, len));offset += len; // 偏移量向后移动}}return sub.size();}static bool ReadFile(const std::string &filename, std::string *buf){std::ifstream ifs(filename, std::ios::binary); // 以读方式打开文件，采取二进制读取方式if (ifs.is_open() == false){LOG(ERROR, "Open %s Failed!\n", filename.c_str());return false;}// 获取文件大小ifs.seekg(0, ifs.end);  // 将读取位置移动到文件末尾size_t n = ifs.tellg(); // 此时的偏移量即为文件大小ifs.seekg(0, ifs.beg);  // 将读取位置移动到到文件开头buf->resize(n); // 将缓冲区大小设置为文件大小// 进行写入ifs.read(&(*buf)[0], n);// 关闭文件ifs.close();return true;}static bool WriteFile(const std::string &filename, const std::string &buf){std::ofstream ofs(filename, std::ios::binary | std::ios::trunc); // 使用写方式打开进行二进制覆盖写if (ofs.is_open() == false){LOG(ERROR, "Open %s Failed!\n", filename.c_str());return false;}// 进行写入ofs.write(&buf[0], buf.size());if (ofs.good() == false){LOG(ERROR, "Write %s Failed!\n", filename.c_str());return false;}ofs.close();return true;}static std::string UrlEncode(const std::string &url, bool is_space_encode){std::string ret;// 进行编码for (auto ch : url){//. - _ ~ 四个字符绝对不编码// 字母与数字不见编码if (ch == '.' || ch == '-' || ch == '_' || ch == '~' || isalnum(ch)){ret += ch;continue;}// 空格编码为 +if (ch == ' ' && is_space_encode){ret += '+';continue;}// 其余字符进行编码char buf[4]; // 编码格式 %___snprintf(buf, 4, "%%%02X", ch);ret += buf;}return ret;}// URL解码static char HexToC(char c){if (c >= '0' && c <= '9'){return c - '0';}else if (c >= 'a' && c <= 'z'){return c - 'a' + 10;}else if (c >= 'A' && c <= 'Z'){return c - 'A' + 10;}return -1;}static std::string UrlDecode(const std::string &url, bool is_space_decode){std::string res;// 遍历字符串 遇到%就进行解码for (int i = 0; i < url.size(); i++){if (url[i] == '%'){char v1 = HexToC(url[i + 1]);char v2 = HexToC(url[i + 2]);char c = (v1 << 4) + v2;res += c;i += 2;continue;}else if (url[i] == '+' && is_space_decode){res += ' ';continue;}else{res += url[i];}}return res;}// 返回状态码static std::string StatuDesc(int code){auto ret = _statu_msg.find(code);if (ret == _statu_msg.end()){return "Unkonw";}return ret->second;}// 解析文件后缀static std::string ExtMime(const std::string &url){size_t pos = url.rfind('.');// 没有找到返回if (pos == std::string::npos){LOG(DEBUG, "没有找到'.'\n");return "applicantion/octet-stream";}std::string str = url.substr(pos);LOG(DEBUG, "文件类型:%s\n", str.c_str());auto it = _mime_msg.find(str);if (it == _mime_msg.end()){return "applicantion/octet-stream";}return it->second;}// 检查是否是合法路径static bool IsLegPath(const std::string &path){// 采用计数法int level = 0;std::vector<std::string> subdir;int ret = SplitStr(path, "..", subdir);if (ret < 0)return false;for (auto &s : subdir){if (s == ".."){level--;if (level < 0)return false;continue;}elselevel++;}return true;}static bool IsDir(const std::string &dir){struct stat st;int n = ::stat(dir.c_str(), &st);if (n < 0)return false;return S_ISDIR(st.st_mode);}static bool IsRegular(const std::string &dir){struct stat st;int n = ::stat(dir.c_str(), &st);if (n < 0)return false;return S_ISREG(st.st_mode);}
};

3 HTTP协议

3.1 HTTP请求

http协议的请求格式是这样的：

1. 请求行：包含请求方法，资源路径URL，HTTP版本
2. 请求报头：以键值对的形式储存必要信息
3. 空行：用于识别正文
4. 请求正文：储存本次请求的正文
   
   针对这个结构我们可以搭建一个HTTP请求的基础框架：

class
{
public:std::string _method;                                   // 请求方法std::string _path;                                     // 查询路径std::string _version;                                  // 协议版本std::string _body;                                     // 请求正文std::smatch _matches;                                  // 资源路径的正则提取解析std::unordered_map<std::string, std::string> _headers; // 请求报头std::unordered_map<std::string, std::string> _params;  // 查询字符串};

然后继续设置一些接口：

1. 插入头部字段的接口
2. 检查请求中是否有该头部字段
3. 插入查询字符串
4. 检查请求中是否有该查询字符串
5. 获取查询字符串
6. 获取正文长度
7. 是否为长连接

class HttpRequest
{
public:std::string _method;                                   // 请求方法std::string _path;                                     // 查询路径std::string _version;                                  // 协议版本std::string _body;                                     // 请求正文std::smatch _matches;                                  // 资源路径的正则提取解析std::unordered_map<std::string, std::string> _headers; // 请求报头std::unordered_map<std::string, std::string> _params;  // 查询字符串
public:// 重置请求void Reset(){_method.clear();_path.clear();_version.clear();_body.clear();std::smatch tmp;_matches.swap(tmp);_headers.clear();_params.clear();}// 插入头部字段void SetHeader(const std::string &key, const std::string &val){_headers.insert(std::make_pair(key, val));}// 判断是否有该头部字段bool HasHeader(const std::string &key) const{auto it = _headers.find(key);if (it == _headers.end()){return false;}return true;}// 获取头部字段std::string GetHeader(const std::string &key) const{auto it = _headers.find(key);if (it == _headers.end()){return "";}return it->second;}// 插入查询字符串void SetParam(const std::string &key, const std::string &val){_params.insert(std::make_pair(key, val));}// 判断是否有该查询字符串bool HasParam(const std::string &key){auto it = _params.find(key);if (it == _params.end()){return false;}return true;}// 获取查询字符串std::string GetParam(const std::string &key){auto it = _params.find(key);if (it == _params.end()){return "";}return it->second;}// 获取正文长度size_t ContentLength(){bool ret = HasHeader("Content-Length");if (ret){// 转换为长整形return std::stol(GetHeader("Content-Length"));}return 0;}bool Close() const{// 没有Connection字段或者Connection字段是close 就是短连接if (HasHeader("Connection") == true && GetHeader("Connection") == "close"){return true;}return false;}
};

这样一个基础的HTTP请求结构就设计好了！

3.2 HTTP应答

http协议的应答格式是这样的：

1. 状态行：包含HTTP版本，状态码，状态码描述
2. 应答报头：储存必要信息
3. 换行符：用于识别正文
4. 正文：储存应答的正文结构

根据应答结构，我们可以搭建其应答框架：

1. 设置头部字段
2. 获取头部字段
3. 设置正文
4. 设置应答状态
5. 是否是长连接

class HttpResponse
{
public:int _statu;                                            // 状态码bool _rediect_flag;                                    // 重定向标志std::string _rediect_url;                              // 重定向的路径std::string _body;                                     // 响应正文std::unordered_map<std::string, std::string> _headers; // 响应报头public:HttpResponse(int statu) : _statu(statu) {}// 重置响应void Reset(){}// 插入头部字段void SetHeader(const std::string &key, const std::string &val){_headers.insert(std::make_pair(key, val));}// 判断是否有该头部字段bool HasHeader(const std::string &key){auto it = _headers.find(key);if (it == _headers.end()){return false;}return true;}// 获取头部字段std::string GetHeader(const std::string &key){auto it = _headers.find(key);if (it == _headers.end()){return "";}return it->second;}void SetContent(const std::string &body, const std::string &type = "text/html"){_body = body;SetHeader("Content-Type", type);}void SetRediret(const std::string &url, int statu = 302){_statu = statu;_rediect_flag = true;_rediect_url = url;}bool Close(){// 没有Connection字段或者Connection字段是close 就是短连接if (HasHeader("Connection") == true && GetHeader("Connection") == "close"){return true;}return false;}
};

这样HTTP协议的请求与应答我们就完成了！可以进一步进行请求与应答的解析工作了！

4 上下文解析模块

针对应答的反序列化，我们不在协议模块中直接进行设置，因为我们无法保证连接一次就可以获取完整的报文结构，所以在一个连接中要维护一个上下文结构，可以在多次处理时知道本次处理应该从何处进行！

在这个上下文中首先我们就需要一个状态变量，可以标识当前应该处理什么字段：

    RECV_HTTP_ERROR --- 处理出错RECV_HTTP_LINE --- 处理请求行RECV_HTTP_HEAD --- 处理头部字段RECV_HTTP_BODY --- 处理正文RECV_HTTP_OVER --- 处理完成

每一个上下文都匹配一个请求对象，将解析好的字段储存到这个请求对象中：

1. 处理请求行：处理请求行时使用正则表达式快速进行处理，注意URL编码的转换，请求方法的大小写以及拆分出查询字符串！
2. 处理头部字段：一行一行的进行处即可，直到遇到空行！
3. 处理正文：从缓冲区读取出正文长度的数据，不够继续等待，够了就返回。

需要注意的是，获取数据时不一定会获取到预期的数据，一定要做好情况分类，保证正常读取！
避免出现数据过长，数据不足等情况！

上下文每次解析都将数据及时储存到该上下文中对应的请求对象中！

typedef enum
{RECV_HTTP_ERROR,RECV_HTTP_LINE,RECV_HTTP_HEAD,RECV_HTTP_BODY,RECV_HTTP_OVER
} HttpRecvStatu;static const int MAX_SIZE = 8192;class HttpContext
{
private:int _resp_statu;           // 响应状态码HttpRequest _request;      // 请求信息HttpRecvStatu _recv_statu; // 解析状态
private:bool ParseHttpLine(const std::string &line){// 对请求行进行正则表达式解析// 设置解析方法： 忽略大小写！// std::regex re("(GET|HEAD|POST|PUT|DELETE) ([^?]+)\\?(.*) (HTTP/1\\.[01])(?:\n|\r\n)?", std::regex::icase);std::regex re("(GET|HEAD|POST|PUT|DELETE) ([^?]*)(?:\\?(.*))? (HTTP/1\\.[01])(?:\n|\r\n)?", std::regex::icase);//(GET|HEAD|POST|PUT|DELETE) 获取GET...请求方法//([^?]+) 匹配若干个 非？字符 直到？ --- 获取资源路径//\\?(.*) \\?表示匹配原始？字符 (.*)访问到空格 ---获取请求参数//(HTTP/1\\.[01]) 匹配HTTP/1. 01任意一个字符//(?:\n|\r\n)? 匹配\n或者\r\n (?: ...)表示匹配摸个格式字符串但是不提取 .结尾的？表示前面的表达式0次或1次std::smatch matches;bool ret = std::regex_match(line, matches, re);if (ret == false){LOG(ERROR, "regex_match failed\n");_resp_statu = 400; // Bad Reauest!return false;}// 0:GET /a/b/c/search?q=keyword&lang=en HTTP/1.1// 1:GET// 2:/a/b/c/search// 3:q=keyword&lang=en// 4:HTTP/1.1_request._method = matches[1];// 请求方法统一转换为大写std::transform(_request._method.begin(), _request._method.end(), _request._method.begin(), ::toupper);_request._path = Util::UrlDecode(matches[2], false);_request._version = matches[4];// 对查询字符串进行解析std::string str = matches[3];std::vector<std::string> substr;// 进行切分字符串Util::SplitStr(str, "&", substr);// 遍历容器for (auto s : substr){// 寻找'='size_t pos = s.find("=");if (pos == std::string::npos){LOG(ERROR, "ParseHttpLine Failed\n");_recv_statu = RECV_HTTP_ERROR;_resp_statu = 400; // BAD Resquestreturn false;}// 找到了 ‘=’std::string key = Util::UrlDecode(s.substr(0, pos), true);std::string value = Util::UrlDecode(s.substr(pos + 1), true);LOG(INFO, "查询字符串%s: %s\n", key.c_str(), value.c_str());_request.SetParam(key, value);}return true;}// 解析请求行bool RecvHttpLine(Buffer *buf){if (_recv_statu != RECV_HTTP_LINE)return false;// 获取一行数据 带有\r\nstd::string line = buf->GetLineAndPop();if (line.size() == 0){// 缓存区中没有完整的一行数据 进行分类讨论// 如果缓冲区数据大于极限值if (buf->ReadAbleSize() > MAX_SIZE){_resp_statu = 414; // URL TOO LONG_recv_statu = RECV_HTTP_ERROR;return false;}// 反之不处理return true;}// 一行的数据过长if (line.size() > MAX_SIZE){_resp_statu = 414; // URL TOO LONG_recv_statu = RECV_HTTP_ERROR;return false;}// 进行解析bool ret = ParseHttpLine(line);if (ret == false)return false;// 请求行解析完毕 开始解析请求报头_recv_statu = RECV_HTTP_HEAD;return true;}// 解析报头bool RecvHttpHead(Buffer *buf){if (_recv_statu != RECV_HTTP_HEAD)return false;// 解析请求报头直到遇到空行while (1){std::string line = buf->GetLineAndPop();// LOG(DEBUG, "line:%s\n", line.c_str());if (line.size() == 0){// 缓存区中没有完整的一行数据 进行分类讨论// 如果缓冲区数据大于极限值if (buf->ReadAbleSize() > MAX_SIZE){// LOG(ERROR, "line too long\n");_resp_statu = 414; // URL TOO LONG_recv_statu = RECV_HTTP_ERROR;return false;}// 反之不处理 等待新数据到来// LOG(ERROR, "wait new buffer\n");return true;}// 一行的数据过长if (line.size() > MAX_SIZE){// LOG(ERROR, "line too long\n");_resp_statu = 414; // URL TOO LONG_recv_statu = RECV_HTTP_ERROR;return false;}if (line == "\n" || line == "\r\n"){// LOG(ERROR, "line is empty\n");break;}// LOG(INFO, "line正常 进行解析处理");//  去除换行 \r \nif (line.back() == '\n')line.pop_back();if (line.back() == '\r')line.pop_back();// 进行解析bool ret = ParseHttpHead(line);if (ret == false)return false;}// 头部解析完成 继续解析正文_recv_statu = RECV_HTTP_BODY;return true;}bool ParseHttpHead(const std::string &line){// 每一行都是key: val\r\n 格式// LOG(DEBUG, "ParseHttpHead:%s\n", line.c_str());// 进行解析即可size_t pos = line.find(": ");if (pos == std::string::npos){LOG(ERROR, "ParseHttpLine Failed\n");_recv_statu = RECV_HTTP_ERROR;_resp_statu = 400; // BAD Resquestreturn false;}std::string key = line.substr(0, pos);std::string val = line.substr(pos + 2);// LOG(DEBUG, "%s: %s\n", key.c_str(), val.c_str());_request.SetHeader(key, val);return true;}bool RecvHttpBody(Buffer *buf){if (_recv_statu != RECV_HTTP_BODY)return false;// 获取正文长度size_t len = _request.ContentLength();// 没有正文 直接读取完毕if (len == 0){_recv_statu = RECV_HTTP_OVER;return true;}// 当前已经接受了多少数据 _request._bodysize_t relen = len - _request._body.size();// 接收正文放到body中 但是要考虑当前缓冲区中的数据是否是全部的报文// 缓冲区数据包含所有正文if (relen <= buf->ReadAbleSize()){// 加到_request.body的后面_request._body.append(buf->ReadPos(), relen);buf->MoveReadOffset(relen);_recv_statu = RECV_HTTP_OVER;return true;}// 缓冲区无法满足正文_request._body.append(buf->ReadPos(), buf->ReadAbleSize());buf->MoveReadOffset(buf->ReadAbleSize());return true;}public:HttpContext() : _resp_statu(200), _recv_statu(RECV_HTTP_LINE) {}int RespStatu() { return _resp_statu; }HttpRequest &Request() { return _request; }HttpRecvStatu RecvStatu() { return _recv_statu; }// 重置上下文void Reset(){_resp_statu = 200;_recv_statu = RECV_HTTP_LINE;_request.Reset();}void RecvhttpRequest(Buffer *buf){// 根据不同的状态 处理不同情况// 处理完不要break 因为处理完 可以继续进行处理下面的数据 而不是直接退出等待新数据！switch (_recv_statu){case RECV_HTTP_LINE:RecvHttpLine(buf);case RECV_HTTP_HEAD:RecvHttpHead(buf);case RECV_HTTP_BODY:RecvHttpBody(buf);}return;}
};

5 HTTP服务器对象

现在，HTTP协议我们实现了，可以通过协议进行通信！如何通过缓冲区获取请求的上下文方法我们也实现了，可以在缓冲区中读取数据，即使一次没有发送全，下一次可以继续在原有进度上继续进行解析！

那么接下来，我们对这些功能进行一个整合封装，实现HTTP服务器的功能！

首先这个模块中有请求方法/资源路径 与 函数指针的映射关系表，可以根据http请求的url找到对应的资源

• 表中记录了对于哪个请求，应该使用哪一个函数来进行业务处理
• 当服务器收到一个请求，就要在请求路由表中，查找是否存在对应的处理函数，没有就返回404 Not Found
• 这样做的好处是用户只需要实现业务处理函数，然后将请求与函数的对应关系添加到服务器中，服务器只需要接收数据，解析数据，查找路由表映射关系，执行业务处理函数！

要实现简便的搭建Http服务器，所需的要素和提供的功能有以下几项：

1. GET请求的路由映射表 — 功能性请求的处理
2. POST请求的路由映射表
3. PUT请求的路由映射表
4. DELETE请求的路由映射表
5. 高性能TCP服务器 — 进行连接的IO操作
6. 静态资源相对根目录 — 实现静态资源的处理

再来看服务器的处理流程，只有熟悉了服务器处理流程，才能明白代码逻辑然后进行功能实现！

1. 从Socket接收数据。放到接收缓冲区
2. 调用OnMessage回调函数进行业务处理
3. 对请求进行解析,得到一个HttpRequest结构，包含所有的请求要素
4. 进行请求的路由查找 — 找到对应请求的处理方法
   • 静态资源请求 — 一些实体文件资源的请求
   • 功能性请求 — 在请求中根据路由映射表查找处理函数
5. 对静态资源请求/功能性请求进行处理完毕后，得到了一个填充了响应信息的HttpReaponse对象，组成http格式报文

1. GET请求的路由映射表 _get_route — 通过正则表达式映射处理函数
2. POST请求的路由映射表 _post_route
3. PUT请求的路由映射表 _put_route
4. DELETE请求的路由映射表 _delete_route
5. 静态资源根目录 _basedir
6. TcpServer服务器 _server

1. 设置上下文 OnConnect(const PtrConn& conn)：给连接设置空的上下文

2. 缓冲区数据解析+处理 OnMessage(const PtrConn& conn , Buffer *buf)：只要缓冲区里有数据就持续处理首先先获取上下文，通过上下文对缓冲区数据进行处理得到HttpRequest对象，根据状态码>= 400判断解析结果 ，如果解析出错 ，直接回复出错响应 ErrorHandler(req , rsp) 并关闭连接！ 请求解析不完整 直接return 等待下一次处理。直到解析完毕 才去进行数据处理。然后进行请求路由Route(req ,&rsp) 在路由中进行数据处理业务处理，处理后得到应答报文，对HttpResponse 进行组织发送 WriteResponse(const PtrConn& conn , req , rsp)此时重置连接的上下文！根据长短连接判断是否要关闭连接或者继续保持连接

3. 路由查找 Route：对请求进行判断，是请求静态资源还是功能性请求

   • 静态资源请求 ：判断是否是静态资源请求，然后进行静态资源的处理
   • 功能性请求 ： 通过req的请求方法判断使用哪一个路由表，使用Dispatch进行任务派发
   • 既不是静态资源一般是功能性请求 就返回404！

4. 判断是否是静态资源请求 IsFileHandler：首先必须设置了静态资源根目录，请求方法必须是GET / HEAD
   ，请求的资源路径必须是合法路径，请求的资源必须存在！ 当请求路径是"/"要补全一个初始页面 index.html，注意合并_basedir得到真正的路径！

5. 静态资源的请求处理 FileHandler：将静态资源的数据读取出来，放到rsp的正文中，直接读取路径上的文件放到正文中，获取mime文件类型，添加到头部字段Content-Type！

6. 功能性请求的任务分发 Dispatcher：在对应路由表中寻找是否有对应请求的处理函数，有就直接进行调用 没有就返回404。路由表中储存的是 正则表达式->处理函数 的键值对。使用正则表达式进行匹配 ，匹配成功就进行执行函数

7. 发送应答WriteResponse：将HttpReaponse应答按照http应答格式进行组织发送 ，首先完善头部字段 ，然后将rsp的元素按照http协议的格式进行组织，最终发送数据

8. 处理错误应答ErrorHandler： 提供一个错误展示页面，将页面数据当作响应正文放入rsp中

1. 构造函数
2. 插入关系映射到GET路由表、POST路由表、PUT路由表、DELETE路由表。
3. 设置静态资源根目录
4. 设置线程数量
5. 启动Http服务器

class HttpServer
{
private:using Handler = std::function<void(const HttpRequest &, HttpResponse *)>;using Handlers = std::vector<std::pair<std::regex, Handler>>;Handlers _get_route;    // GET方法处理函数映射表Handlers _post_route;   // POST方法处理函数映射表Handlers _delete_route; // DELETE方法处理函数映射表Handlers _put_route;    // PUT方法处理函数映射表std::string _basedir;TcpServer _server;public:// 设置空白上下文void OnConnect(const PtrConn &conn){conn->SetContext(HttpContext());LOG(INFO, "NEW CONNECTION :%p\n", this);}void ErrorHandler(const HttpRequest &req, HttpResponse *rsp){// 提供一个错误展示页面std::string body;body += "<!DOCTYPE html>";body += "<html lang='en'>";body += "<head>";body += "<meta charset='UTF-8'>";body += "<meta name='viewport' content='width=device-width, initial-scale=1.0'>";body += "<title>Error " + std::to_string(rsp->_statu) + " - Server Error</title>";body += "<style>";body += "body { background-color: #f2f2f2; color: #333; font-family: Arial, sans-serif; }";body += "h1 { color: #d8000c; background-color: #ffbaba; border: 1px solid #d8d8d8; padding: 10px; text-align: center; }";body += "div.container { max-width: 600px; margin: 50px auto; padding: 20px; background-color: #fff; border-radius: 8px; box-shadow: 0 0 10px rgba(0,0,0,0.1); }";body += "</style>";body += "</head>";body += "<body>";body += "<div class='container'>";body += "<h1>";body += "Error " + std::to_string(rsp->_statu) + " - " + Util::StatuDesc(rsp->_statu);body += "</h1>";body += "<p>We're sorry, but something went wrong.</p>";body += "</div>";body += "</body>";body += "</html>";// 将页面数据，当作响应正文，放入rsp中rsp->SetContent(body, "text/html");}// 缓冲区数据解析+处理void OnMessage(const PtrConn &conn, Buffer *buf){while (buf->ReadAbleSize() > 0){// 从连接中获取上下文HttpContext *context = conn->GetContext()->Get<HttpContext>();// 从缓冲区中获取数据 处理后得到Requestcontext->RecvhttpRequest(buf);HttpRequest req = context->Request();// 根据请求构建应答HttpResponse rsp(context->RespStatu());// 根据状态码判断处理结果// LOG(DEBUG, "res->statu :%d\n", rsp._statu);// 状态码大于400说明解析出错 直接退出if (context->RespStatu() >= 400){// 重置上下文context->Reset();// 清空缓冲区buf->MoveReadOffset(buf->ReadAbleSize());// 获取错误响应ErrorHandler(req, &rsp);// 发送错误请求WriteResponse(conn, req, rsp);// 关闭连接conn->Shutdown();return;}// 如果解析没有完成就等待下一次处理if (context->RecvStatu() != RECV_HTTP_OVER){// 退出等待新数据到来 重新进行处理return;}// 请求解析完成进行处理Route(req, &rsp);LOG(INFO, "%s\n", rsp._body.c_str());if (rsp._statu >= 400){// 获取错误响应ErrorHandler(req, &rsp);// 发送错误请求WriteResponse(conn, req, rsp);// 重置上下文context->Reset();// 关闭连接conn->Shutdown();return;}// 获取应答WriteResponse(conn, req, rsp);// 重置上下文context->Reset();// 根据长短连接判断是否需要关闭连接if (rsp.Close() == true)conn->Shutdown();}return;}bool Route(HttpRequest &req, HttpResponse *rsp){// 判断是否是静态资源处理if (IsFileHandler(req) == true)return FileHandler(req, rsp);// 判断是否实际功能性请求if (req._method == "GET" || req._method == "HEAD")return Dispatcher(req, rsp, _get_route);else if (req._method == "POST")return Dispatcher(req, rsp, _post_route);else if (req._method == "PUT")return Dispatcher(req, rsp, _put_route);else if (req._method == "DELETE")return Dispatcher(req, rsp, _delete_route);// 不是静态请求也不是功能性请求else{rsp->_statu = 405; // Method Not Allowedreturn false;}}// 判断是否是静态资源bool IsFileHandler(HttpRequest &req){// 首先_basedir必须存在if (_basedir.empty() == true)return false;// 请求方法必须是 GET / HEADif (req._method != "GET" && req._method != "HEAD")return false;// 请求路径必须是合法路径if (Util::IsLegPath(req._path) == false)return false;// 请求的资源必须存在std::string req_path = _basedir + req._path;// 如果直接请求的网络根目录要补全一个初始页面if (req_path.back() == '/')req_path += "index.html";if (Util::IsRegular(req_path) == false)return false;// req请求路径的真正路径req._path = req_path;return true;}// 静态资源的请求处理bool FileHandler(HttpRequest &req, HttpResponse *rsp){LOG(INFO, "静态资源请求:%s\n", req._path.c_str());// 将请求资源读取到应答正文中bool ret = Util::ReadFile(req._path, &rsp->_body);if (ret == false){// 数据读取失败LOG(ERROR, "数据读取失败\n");return false;}// 获取文件类型mimestd::string mime = Util::ExtMime(req._path);LOG(DEBUG, "Content-Type:%s\n", mime.c_str());// 添加到应答报头rsp->SetHeader("Content-Type", mime);return true;}// 功能性请求的任务分发bool Dispatcher(HttpRequest &req, HttpResponse *rsp, Handlers &handlers){// LOG(INFO, "%s 功能性请求:%s\n", req._method.c_str(), req._path.c_str());//  首先根据路由表找到目标for (auto &handler : handlers){const std::regex &re = handler.first;// 根据这个正则表达式进行解析bool ret = std::regex_match(req._path, req._matches, re);if (ret == false)continue;// 找到了就进行执行函数Handler Functor = handler.second;Functor(req, rsp);return true;}// 没有找到目标LOG(DEBUG, "404 Not Found\n");rsp->_statu = 404; // 设置为Not Foundreturn false;}// 将HttpReaponse应答按照http应答格式进行组织发送void WriteResponse(const PtrConn &conn, const HttpRequest &req, HttpResponse &rsp){// 首先先完善头部字段if (req.Close() == true)rsp.SetHeader("Connection", "close");elsersp.SetHeader("Connection", "keep-alive");if (rsp._body.empty() == true && rsp.HasHeader("Content-Length") == false)rsp.SetHeader("Content-Length", std::to_string(rsp._body.size()));if (rsp._body.empty() == true && rsp.HasHeader("Content-Type") == false)rsp.SetHeader("Content-Type", "application/octet-stream");if (rsp._rediect_flag == true)rsp.SetHeader("Location", rsp._rediect_url);// 将rsp组织成http格式的应答报文std::stringstream rsp_str;rsp_str << req._version << " " << std::to_string(rsp._statu) << " " << Util::StatuDesc(rsp._statu) << "\r\n";for (auto &it : rsp._headers){rsp_str << it.first << ": " << it.second << "\r\n";}rsp_str << "\r\n";rsp_str << rsp._body << "\r\n";// 进行发送// LOG(INFO, "WriteResponse Send :%s \n", rsp_str.str().c_str());conn->Send(rsp_str.str().c_str(), rsp_str.str().size());}public:HttpServer(int port, int timeout = DEFALT_TIMEOUT) : _server(port){_server.SetConnectCB(std::bind(&HttpServer::OnConnect, this, std::placeholders::_1));_server.SetMessageCB(std::bind(&HttpServer::OnMessage, this, std::placeholders::_1, std::placeholders::_2));_server.EnableActiveRelease(timeout); // 设置超时时间}// 插入关系映射到GET路由表void GET(const std::string &pattern, const Handler &func) { _get_route.push_back(std::make_pair(std::regex(pattern), func)); }void POST(const std::string &pattern, const Handler &func) { _post_route.push_back(std::make_pair(std::regex(pattern), func)); }void PUT(const std::string &pattern, const Handler &func) { _put_route.push_back(std::make_pair(std::regex(pattern), func)); }void DELETE(const std::string &pattern, const Handler &func) { _delete_route.push_back(std::make_pair(std::regex(pattern), func)); }void SetBaseDir(const std::string &dir){assert(Util::IsDir(dir) == true);_basedir = dir;}// 设置服务器线程数量void SetThreadSize(size_t size){_server.SetThreadSize(size);}// 启动服务器void Start(){_server.Start();}
};