HTTP协议手写服务器

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一、请求的是Web根目录

二、GET方法通过URL传参

三、根据资源类型对应出Content-Type值

四、Http代码

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项目完整源代码：Http · 周不才/cpp_linux study - 码云 - 开源中国

一、请求的是Web根目录

如果URL中请求的资源是Web根目录，则自动跳转到主页

例如QQ官网https://im.qq.com/，实际访问时会自动跳转到主页https://im.qq.com/index/

实现代码：

static const std::string homePage="index.html";//主页资源
//解析请求的资源路径path，如果请求的是web根目录
if(_path[_path.size()-1]=='/')
{_path+=homePage;
}

二、GET方法通过URL传参

GET方法和POST方法都可以通过表单等方式向服务器传递数据

GET方法会将表单的数据存放到URL中，再发送给服务器。符号？后面就是参数

https://fanyi.baidu.com/mtpe-individual/multimodal?query=%E5%8F%8D%E5%BA%8F%E5%88%97%E5%8C%96&lang=zh2en

POST方法会将表单的数据存放到请求正文中，再发送给服务器

• POST传参的数据可以很大，因为存放在正文中；GET方法传参的数据一定很小，因为存放在URL中
• POST传参比GET传参安全，因为GET传参的数据会直接暴露在URL中。但这两种传参方法都不安全，需要对参数加密，即Https协议

提取GET方法传递的参数代码：

static const std::string argSep="?";//URL中参数的位置标识
//解析URL中携带的参数（GET方法）
if(strcasecmp(_method.c_str(),"GET")==0)//请求方法是GET
{auto pos=_url.find(argSep);if(pos!=std::string::npos)//URL中携带参数{_reqContent=_url.substr(pos+argSep.size());//提取URL中的参数，存放到请求正文中_url.resize(pos);//URL中去除参数部分}
}

三、根据资源类型对应出Content-Type值

根据请求后缀，如.html   .jpg   .png   .gif等对应出Content-Type值

//--------------------------------------------------------//建立资源后缀和Http协议中的资源类型之间的映射关系//--------------------------------------------------------_resourceType.insert({".html", "text/html"});_resourceType.insert({".htm", "text/html"});_resourceType.insert({".css", "text/css"});_resourceType.insert({".txt", "text/plain"});_resourceType.insert({".md", "text/markdown"});// 脚本类_resourceType.insert({".js", "application/javascript"});_resourceType.insert({".mjs", "application/javascript"});// 图像类_resourceType.insert({".jpg", "image/jpeg"});_resourceType.insert({".jpeg", "image/jpeg"});_resourceType.insert({".png", "image/png"});_resourceType.insert({".gif", "image/gif"});_resourceType.insert({".webp", "image/webp"});_resourceType.insert({".svg", "image/svg+xml"});_resourceType.insert({".ico", "image/x-icon"});// 字体类_resourceType.insert({".woff", "font/woff"});_resourceType.insert({".woff2", "font/woff2"});_resourceType.insert({".ttf", "font/ttf"});// 多媒体类_resourceType.insert({".mp3", "audio/mpeg"});_resourceType.insert({".wav", "audio/wav"});_resourceType.insert({".mp4", "video/mp4"});_resourceType.insert({".webm", "video/webm"});// 文档类_resourceType.insert({".pdf", "application/pdf"});_resourceType.insert({".doc", "application/msword"});_resourceType.insert({".docx", "application/vnd.openxmlformats-officedocument.wordprocessingml.document"});_resourceType.insert({".xls", "application/vnd.ms-excel"});_resourceType.insert({".xlsx", "application/vnd.openxmlformats-officedocument.spreadsheetml.sheet"});_resourceType.insert({".ppt", "application/vnd.ms-powerpoint"});_resourceType.insert({".pptx", "application/vnd.openxmlformats-officedocument.presentationml.presentation"});// 压缩包类_resourceType.insert({".zip", "application/zip"});_resourceType.insert({".tar", "application/x-tar"});_resourceType.insert({".gz", "application/gzip"});// 数据格式类_resourceType.insert({".json", "application/json"});_resourceType.insert({".xml", "application/xml"});_resourceType.insert({".csv", "text/csv"});// 二进制流默认类型_resourceType.insert({".bin", "application/octet-stream"});

​大类	​Content-Type值	​描述
​文本类型	text/plain	纯文本，无格式（如TXT文件）
	text/html	HTML文档，用于网页
	text/css	CSS样式表
	text/javascript	JavaScript代码（旧标准，推荐使用 application/javascript）
	text/markdown	Markdown格式文本
​图像类型	image/jpeg	JPEG图像
	image/png	PNG图像
	image/gif	GIF图像（支持动画）
	image/webp	WebP格式图像（现代高效压缩格式）
	image/svg+xml	SVG矢量图（基于XML）
​应用程序类型	application/json	JSON格式数据，常用于API交互
	application/xml	XML数据
	application/pdf	PDF文档
	application/octet-stream	二进制流（如文件下载）
	application/x-www-form-urlencoded	表单提交的默认编码格式
	application/zip	ZIP压缩文件
	application/javascript	JavaScript代码（现代标准）
	application/wasm	WebAssembly模块（用于高性能Web应用）
​多媒体类型	audio/mpeg	MP3音频文件
	audio/wav	WAV音频文件
	video/mp4	MP4视频文件
	video/webm	WebM开放格式视频
​多部分类型	multipart/form-data	表单文件上传（支持二进制数据）
	multipart/byteranges	分块传输响应（用于HTTP范围请求）
​字体类型	font/woff	Web开放字体格式（WOFF 1.0）
	font/woff2	WOFF 2.0字体（更高压缩率）
​其他类型	application/vnd.ms-excel	Excel文件（旧版，如 .xls）
	application/vnd.openxmlformats-officedocument.spreadsheetml.sheet	新版Excel文件（.xlsx）

四、Http代码

//应用层协议：HTTP协议#include <iostream>
#include <string>
#include <vector>
#include <unordered_map>
#include <sstream>
#include <cstring>//提供strcasecmp，忽略大小写比较字符串
#include <memory>//智能指针
#include <fstream>//文件操作static const std::string baseSep="\r\n";//行与行之间的分隔符
static const std::string lineSep=" ";//请求行中各个属性的分隔符
static const std::string argSep="?";//URL中参数的位置标识
static const std::string homePage="index.html";//主页资源
static const std::string suffixSep=".";//资源后缀符号
static const std::string headerSep=": ";//单个报头属性之间的分隔符
static const std::string webRootDir="wwwroot";//Web根目录（path初始值即为web根目录）
static const std::string httpVersion="HTTP/1.0";//默认的Http协议版本（用于响应）//Http请求
class HttpRequest
{
private://Http协议请求的基本属性std::string _reqLine;//请求行std::vector<std::string> _reqHeaders;//请求报头std::string _blankLine;//空行std::string _reqContent;//请求正文//Http协议请求的详细属性std::string _method;//请求方法std::string _url;//请求资源的路径URLstd::string _version;//Http版本std::unordered_map<std::string,std::string> _reqHeadersKV;//请求报头属性集合（请求报头的各种属性存储在哈希表中）std::string _path;//URL只是相对路径，要根据资源所在位置确定绝对路径std::string _suffix;//资源后缀，用于确定请求的资源是什么类型，以便填充请求报头中的Content-Type属性
public://构造函数HttpRequest():_blankLine(baseSep),_path(webRootDir){}//析构函数~HttpRequest(){}
private://解析请求协议，获取单行数据（目的是将请求行、请求报头、请求正文拆分开）std::string GetLine(std::string& reqstr){auto pos=reqstr.find(baseSep);//查找\r\nif(pos!=std::string::npos){std::string line=reqstr.substr(0,pos);reqstr.erase(0,pos+baseSep.size());if(line.empty()) return baseSep;//如果获取一行的内容是空，说明该行是空行，返回\r\nelse return line;//否则返回正常获取的一行数据}else{return std::string();}}//解析请求行void ParseReqLine(){//将请求行解析为请求方法、URL、http版本std::stringstream ss(_reqLine);//按空格为分隔符ss>>_method>>_url>>_version;//--------------------------------------------------------------//更详细地解析URL，以提取参数、初始化path、初始化资源后缀suffix//1.提取参数//解析URL中携带的参数（GET方法）if(strcasecmp(_method.c_str(),"GET")==0)//请求方法是GET{auto pos=_url.find(argSep);if(pos!=std::string::npos)//URL中携带参数{_reqContent=_url.substr(pos+argSep.size());//提取URL中的参数，存放到请求正文中_url.resize(pos);//URL中去除参数部分}}//2.初始化path//初始化请求的资源路径path（绝对路径）_path+=_url;//解析请求的资源路径path，如果请求的是web根目录if(_path[_path.size()-1]=='/'){_path+=homePage;}//3.初始化资源后缀suffixauto pos=_path.rfind(suffixSep);if(pos!=std::string::npos){_suffix=_path.substr(pos);}else{_suffix=".default";}}//解析请求报头void ParseReqHeaders(){//将报头属性存储到哈希表中for(auto& reqHeader:_reqHeaders){auto pos=reqHeader.find(headerSep);if(pos!=std::string::npos){std::string k=reqHeader.substr(0,pos);std::string v=reqHeader.substr(pos+headerSep.size());if(k.empty()||v.empty()) continue;_reqHeadersKV[k]=v;}else{continue;}}}
public://反序列化：序列化字符串➡基本属性➡详细属性void Deserialize(std::string& reqstr){//基本的反序列化：拆分reqstr为请求行、请求报头、空行、请求正文//请求行_reqLine=GetLine(reqstr);//请求报头  todo1std::string reqHeader;while((reqHeader=GetLine(reqstr))!=baseSep){_reqHeaders.emplace_back(reqHeader);}//空行_blankLine=baseSep;//请求正文  todo2_reqContent=reqstr;//---------------------------------------------//进一步反序列化：解析请求行、请求报头为更详细的属性ParseReqLine();ParseReqHeaders();}//获取路径std::string GetPath(){return _path;}//获取正文内容std::string GetReqContent(){return _reqContent;}//获取资源后缀std::string GetSuffix(){return _suffix;}//输出反序列化结果void Print(){std::cout<<"-----------------------------------------"<<std::endl;std::cout<<"请求行："<<_reqLine<<std::endl;std::cout<<"请求方法："<<_method<<std::endl;std::cout<<"URL："<<_url<<std::endl;std::cout<<"Http版本："<<_version<<std::endl;for(auto& reqHeader: _reqHeaders){std::cout<<"请求报头："<<reqHeader<<std::endl;}std::cout<<"空行："<<_blankLine;std::cout<<"请求正文"<<_reqContent<<std::endl;}
};//Http应答
class HttpResponse
{
private://Http协议响应的基本属性std::string _statusLine;//状态行std::vector<std::string> _resHeaders;//响应报头std::string _blankLine;//空行std::string _resContent;//响应正文//Http协议响应的详细属性std::string _version;//http版本int _statusCode;//状态码std::string _statusDescribe;//状态码描述std::unordered_map<std::string,std::string> _resHeadersKV;//响应报头属性集合
public://构造函数HttpResponse():_blankLine(baseSep),_version(httpVersion){}//析构函数~HttpResponse(){}
public://序列化std::string Serialize(){//构建状态行_statusLine+=_version+lineSep+std::to_string(_statusCode)+lineSep+_statusDescribe+baseSep;//构建应答报头for(auto& resHeader: _resHeadersKV){_resHeaders.emplace_back(resHeader.first+headerSep+resHeader.second+baseSep);}//正式序列化：详细属性➡基本属性➡序列化字符串std::string responseStr=_statusLine;//加上状态行for(auto& resHeader:_resHeaders)//加上响应报头{responseStr+=resHeader;}responseStr+=_blankLine;//加上空行responseStr+=_resContent;//加上响应正文return responseStr;}//设置属性//设置状态码和状态码描述void AddStatusCodeAndDescribe(int statusCode, const std::string& statusDescribe){_statusCode=statusCode;_statusDescribe=statusDescribe;}//添加报头属性void AddHeader(const std::string& k, const std::string& v){_resHeadersKV[k]=v;}//添加应答正文void AddResContent(const std::string& resContent){_resContent=resContent;}
}; //Http处理（将请求处理为应答）
class HttpServer
{
private:std::unordered_map<std::string,std::string> _resourceType;//资源类型（根据后缀，判定资源类型）std::unordered_map<int,std::string> _codeToDescribe;//状态码-状态码描述std::unordered_map<std::string,std::function<HttpResponse(HttpRequest)>> _serviceLists;//服务列表
public://构造函数HttpServer(){//--------------------------------------------------------//建立资源后缀和Http协议中的资源类型之间的映射关系//--------------------------------------------------------_resourceType.insert({".html", "text/html"});_resourceType.insert({".htm", "text/html"});_resourceType.insert({".css", "text/css"});_resourceType.insert({".txt", "text/plain"});_resourceType.insert({".md", "text/markdown"});// 脚本类_resourceType.insert({".js", "application/javascript"});_resourceType.insert({".mjs", "application/javascript"});// 图像类_resourceType.insert({".jpg", "image/jpeg"});_resourceType.insert({".jpeg", "image/jpeg"});_resourceType.insert({".png", "image/png"});_resourceType.insert({".gif", "image/gif"});_resourceType.insert({".webp", "image/webp"});_resourceType.insert({".svg", "image/svg+xml"});_resourceType.insert({".ico", "image/x-icon"});// 字体类_resourceType.insert({".woff", "font/woff"});_resourceType.insert({".woff2", "font/woff2"});_resourceType.insert({".ttf", "font/ttf"});// 多媒体类_resourceType.insert({".mp3", "audio/mpeg"});_resourceType.insert({".wav", "audio/wav"});_resourceType.insert({".mp4", "video/mp4"});_resourceType.insert({".webm", "video/webm"});// 文档类_resourceType.insert({".pdf", "application/pdf"});_resourceType.insert({".doc", "application/msword"});_resourceType.insert({".docx", "application/vnd.openxmlformats-officedocument.wordprocessingml.document"});_resourceType.insert({".xls", "application/vnd.ms-excel"});_resourceType.insert({".xlsx", "application/vnd.openxmlformats-officedocument.spreadsheetml.sheet"});_resourceType.insert({".ppt", "application/vnd.ms-powerpoint"});_resourceType.insert({".pptx", "application/vnd.openxmlformats-officedocument.presentationml.presentation"});// 压缩包类_resourceType.insert({".zip", "application/zip"});_resourceType.insert({".tar", "application/x-tar"});_resourceType.insert({".gz", "application/gzip"});// 数据格式类_resourceType.insert({".json", "application/json"});_resourceType.insert({".xml", "application/xml"});_resourceType.insert({".csv", "text/csv"});// 二进制流默认类型_resourceType.insert({".bin", "application/octet-stream"});//--------------------------------------------------------// 建立状态码和状态码描述之间的映射关系//--------------------------------------------------------// 1xx 信息响应_codeToDescribe.insert(std::make_pair(100, "Continue"));_codeToDescribe.insert(std::make_pair(101, "Switching Protocols"));_codeToDescribe.insert(std::make_pair(102, "Processing"));// 2xx 成功_codeToDescribe.insert(std::make_pair(200, "OK"));_codeToDescribe.insert(std::make_pair(201, "Created"));_codeToDescribe.insert(std::make_pair(202, "Accepted"));_codeToDescribe.insert(std::make_pair(204, "No Content"));_codeToDescribe.insert(std::make_pair(206, "Partial Content"));// 3xx 重定向_codeToDescribe.insert(std::make_pair(300, "Multiple Choices"));_codeToDescribe.insert(std::make_pair(301, "Moved Permanently"));_codeToDescribe.insert(std::make_pair(302, "Found"));_codeToDescribe.insert(std::make_pair(304, "Not Modified"));_codeToDescribe.insert(std::make_pair(307, "Temporary Redirect"));_codeToDescribe.insert(std::make_pair(308, "Permanent Redirect"));// 4xx 客户端错误_codeToDescribe.insert(std::make_pair(400, "Bad Request"));_codeToDescribe.insert(std::make_pair(401, "Unauthorized"));_codeToDescribe.insert(std::make_pair(403, "Forbidden"));_codeToDescribe.insert(std::make_pair(404, "Not Found"));_codeToDescribe.insert(std::make_pair(405, "Method Not Allowed"));_codeToDescribe.insert(std::make_pair(408, "Request Timeout"));_codeToDescribe.insert(std::make_pair(413, "Payload Too Large"));_codeToDescribe.insert(std::make_pair(415, "Unsupported Media Type"));_codeToDescribe.insert(std::make_pair(429, "Too Many Requests"));// 5xx 服务端错误_codeToDescribe.insert(std::make_pair(500, "Internal Server Error"));_codeToDescribe.insert(std::make_pair(501, "Not Implemented"));_codeToDescribe.insert(std::make_pair(502, "Bad Gateway"));_codeToDescribe.insert(std::make_pair(503, "Service Unavailable"));_codeToDescribe.insert(std::make_pair(504, "Gateway Timeout"));_codeToDescribe.insert(std::make_pair(505, "HTTP Version Not Supported"));}
private://获取文件资源std::string GetResource(const std::string& path){std::ifstream file(path, std::ios::binary);//二进制方式打开path路径下的文件if(!file.is_open())//文件打开失败{return std::string();}file.seekg(0,file.end);//移动输入流指针到文件末尾int fileSize=file.tellg();//获取当前输入流指针位置，即获取文件大小file.seekg(0,file.beg);//回复输入流指针到文件开头std::string resource;resource.resize(fileSize);file.read((char *)resource.c_str(),fileSize);//读取文件资源内容存放到resource中file.close();//关闭文件return resource;}
public://处理服务端接收到的Http请求，最后返回Http应答序列化后的字符串std::string Handle(std::string reqstr){//参数说明：reqstr是客户端序列化过的Http请求HttpRequest req;req.Deserialize(reqstr);//反序列化//处理Http请求，转为Http应答HttpResponse res;if(req.GetPath()=="wwwroot/redir")//处理重定向，重定向到qq官网{std::string redirPath="https://www.qq.com";res.AddStatusCodeAndDescribe(301,_codeToDescribe[301]);res.AddHeader("Location",redirPath);}else if(!req.GetReqContent().empty())//处理参数，如果请求正文不为空，说明传递了参数，请求的不是资源，而是某个服务，要进行服务处理{if(_serviceLists.find(req.GetPath())!=_serviceLists.end()){res=_serviceLists[req.GetPath()](req);//该服务是一个处理函数，参数是req，返回值是res}}else//既没有重定向，也没有请求服务，那么直接进行序列化并返回请求的资源{std::string resource=GetResource(req.GetPath());//获取请求资源的内容if(resource.empty())//说明没有该资源，返回404.html资源{resource=GetResource("wwwroot/404.html");res.AddStatusCodeAndDescribe(404,_codeToDescribe[404]);res.AddHeader("Content-Length",std::to_string(resource.size()));res.AddHeader("Content-Type",_resourceType[".html"]);res.AddResContent(resource);}else{res.AddStatusCodeAndDescribe(200,_codeToDescribe[200]);res.AddHeader("Content-Length", std::to_string(resource.size()));res.AddHeader("Content-Type", _resourceType[req.GetSuffix()]);//res.AddHeader("Set-Cookie", "username=zhangsan");  //Cookieres.AddResContent(resource);}}return res.Serialize();//返回Http应答序列化后的字符串}//添加处理服务（当Http请求中携带参数时，说明其要请求的是某个服务，而不是资源）void InsertService(const std::string& serviceName, std::function<HttpResponse(HttpRequest)> service){_serviceLists.insert(std::make_pair(serviceName+webRootDir,service));}
};