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<b>传说中的TCP三次握手</b>,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<b>TCP 四次挥手</b>
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