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一、HttpContext模块
要实现渐变的搭建HTTP服务器，所需要提供的要素和功能！
要素：
1. GET请求的路由映射表
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 ------ 路由映射表记录对应请求方法的请求的处理函数映射关系
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
接口：
服务器处理流程：
1. 从socket接受数据放到接受缓冲区
2. 调用onmessage回调函数进行业务处理
3. 对请求进行介意，得到了一个HTTPREQUEST结构，包含了所有的请求要素!
4. 进行请求的路由映射 ------ 找到对应请求的处理方法
1. 静态资源请求 ------ 一些实体文件资源的请求 html,image
将静态资源文件的数据读取出来，填充到HTTPresponse结构中
2. 功能性请求 ------ 在请求路由映射表中查找处理函数，找到了则执行函数
具体的业务请求，并进行HTTPREsponse结构的数据填充
5. 对静态资源请求------功能性请求处理完毕后，得到一个填充了相应信息的httpResponse 的对象，组织http响应格式进行发送！
接口：
- 添加请求------ 处理函数映射信息（GET/POST/PUT/DELETE)
- 设置静态资源根目录
- 设置是否启动超时连接关闭
- 设置线程池中线程数量
- 启动服务器
- OnConnected - 用于给TcpServer设置协议上下文
- OnMessage - 用于进行缓冲区数据解析处理
- 获取上下文，进行缓冲区数据对象
- 请求的路由查
找 - 静态资源请求查找和处理
- 功能性请求查找和处理组织响应进程回复
二、HttpServer模块
三、HttpContext模块实现思想
（一）功能
记录HTTP请求的接受和处理进度。
（二）意义
有可能出现接收的数据并不是一条完整的HTTP请求数据，也就是请求的处理需要在多次受到数据之后才能处理完成，因此在每次处理的时候，就需要将进度处理记录下来，以便于下次从当前进度继续向下处理。
（三）接口
- 接收并且处理数据
- 接受请求行
- 解析请求行
- 接收头部
- 解析头部
- 接受正文
- 返回解析完成的请求信息
四、HttpServer模块实现思想
（一）功能
对于HTTP协议支持所有模块的整合
（二）意义
让HTTP服务器的搭建变得更加简单
（三）分析
HttpServer模块:用于实现HTTP服务器的搭建
表中记录了针对哪个请求，应该使用哪个函数来进行业务处理的映射关系
当服务器收到了一一个请求，就在请求路由表中，查找有没有对应请求的处理函数，如果有，则执行对应的处理函数即可说白了，什么请求，怎么处理，由用户来设定，服务器收到了请求只需要执行函数即可,这样做的好处:用户只需要实现业务处理函数,然后将请求与处理函数的映射关系,添加到服务器中而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。
五、代码
- HttpResponse
cpp
class HttpResponse {
public:
int _statu;
bool _redirect_flag;
std::string _body;
std::string _redirect_url;
std::unordered_map<std::string, std::string> _headers;
public:
HttpResponse():_redirect_flag(false), _statu(200) {}
HttpResponse(int statu):_redirect_flag(false), _statu(statu) {}
void ReSet() {
_statu = 200;
_redirect_flag = false;
_body.clear();
_redirect_url.clear();
_headers.clear();
}
//插入头部字段
void SetHeader(const std::string &key, const std::string &val) {
_headers.insert(std::make_pair(key, val));
}
//判断是否存在指定头部字段
bool HasHeader(const std::string &key) {
auto it = _headers.find(key);
if (it == _headers.end()) {
return false;
}
return true;
}
//获取指定头部字段的值
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 SetRedirect(const std::string &url, int statu = 302) {
_statu = statu;
_redirect_flag = true;
_redirect_url = url;
}
//判断是否是短链接
bool Close() {
// 没有Connection字段，或者有Connection但是值是close，则都是短链接，否则就是长连接
if (HasHeader("Connection") == true && GetHeader("Connection") == "keep-alive") {
return false;
}
return true;
}
};- HttpServer模块
cpp
class HttpServer {
private:
using Handler = std::function<void(const HttpRequest &, HttpResponse *)>;
using Handlers = std::vector<std::pair<std::regex, Handler>>;
Handlers _get_route;
Handlers _post_route;
Handlers _put_route;
Handlers _delete_route;
std::string _basedir; //静态资源根目录
TcpServer _server;
private:
void ErrorHandler(const HttpRequest &req, HttpResponse *rsp) {
//1. 组织一个错误展示页面
std::string body;
body += "<html>";
body += "<head>";
body += "<meta http-equiv='Content-Type' content='text/html;charset=utf-8'>";
body += "</head>";
body += "<body>";
body += "<h1>";
body += std::to_string(rsp->_statu);
body += " ";
body += Util::StatuDesc(rsp->_statu);
body += "</h1>";
body += "</body>";
body += "</html>";
//2. 将页面数据，当作响应正文，放入rsp中
rsp->SetContent(body, "text/html");
}
//将HttpResponse中的要素按照http协议格式进行组织，发送
void WriteReponse(const PtrConnection &conn, const HttpRequest &req, HttpResponse &rsp) {
//1. 先完善头部字段
if (req.Close() == true) {
rsp.SetHeader("Connection", "close");
}else {
rsp.SetHeader("Connection", "keep-alive");
}
if (rsp._body.empty() == false && rsp.HasHeader("Content-Length") == false) {
rsp.SetHeader("Content-Length", std::to_string(rsp._body.size()));
}
if (rsp._body.empty() == false && rsp.HasHeader("Content-Type") == false) {
rsp.SetHeader("Content-Type", "application/octet-stream");
}
if (rsp._redirect_flag == true) {
rsp.SetHeader("Location", rsp._redirect_url);
}
//2. 将rsp中的要素，按照http协议格式进行组织
std::stringstream rsp_str;
rsp_str << req._version << " " << std::to_string(rsp._statu) << " " << Util::StatuDesc(rsp._statu) << "\r\n";
for (auto &head : rsp._headers) {
rsp_str << head.first << ": " << head.second << "\r\n";
}
rsp_str << "\r\n";
rsp_str << rsp._body;
//3. 发送数据
conn->Send(rsp_str.str().c_str(), rsp_str.str().size());
}
bool IsFileHandler(const HttpRequest &req) {
// 1. 必须设置了静态资源根目录
if (_basedir.empty()) {
return false;
}
// 2. 请求方法，必须是GET / HEAD请求方法
if (req._method != "GET" && req._method != "HEAD") {
return false;
}
// 3. 请求的资源路径必须是一个合法路径
if (Util::ValidPath(req._path) == false) {
return false;
}
// 4. 请求的资源必须存在,且是一个普通文件
// 有一种请求比较特殊 -- 目录：/, /image/， 这种情况给后边默认追加一个 index.html
// index.html /image/a.png
// 不要忘了前缀的相对根目录,也就是将请求路径转换为实际存在的路径 /image/a.png -> ./wwwroot/image/a.png
std::string req_path = _basedir + req._path;//为了避免直接修改请求的资源路径，因此定义一个临时对象
if (req._path.back() == '/') {
req_path += "index.html";
}
if (Util::IsRegular(req_path) == false) {
return false;
}
return true;
}
//静态资源的请求处理 --- 将静态资源文件的数据读取出来，放到rsp的_body中, 并设置mime
void FileHandler(const HttpRequest &req, HttpResponse *rsp) {
std::string req_path = _basedir + req._path;
if (req._path.back() == '/') {
req_path += "index.html";
}
bool ret = Util::ReadFile(req_path, &rsp->_body);
if (ret == false) {
return;
}
std::string mime = Util::ExtMime(req_path);
rsp->SetHeader("Content-Type", mime);
return;
}
//功能性请求的分类处理
void Dispatcher(HttpRequest &req, HttpResponse *rsp, Handlers &handlers) {
//在对应请求方法的路由表中，查找是否含有对应资源请求的处理函数，有则调用，没有则发挥404
//思想：路由表存储的时键值对 -- 正则表达式 & 处理函数
//使用正则表达式，对请求的资源路径进行正则匹配，匹配成功就使用对应函数进行处理
// /numbers/(\d+) /numbers/12345
for (auto &handler : handlers) {
const std::regex &re = handler.first;
const Handler &functor = handler.second;
bool ret = std::regex_match(req._path, req._matches, re);
if (ret == false) {
continue;
}
return functor(req, rsp);//传入请求信息，和空的rsp，执行处理函数
}
rsp->_statu = 404;
}
void Route(HttpRequest &req, HttpResponse *rsp) {
//1. 对请求进行分辨，是一个静态资源请求，还是一个功能性请求
// 静态资源请求，则进行静态资源的处理
// 功能性请求，则需要通过几个请求路由表来确定是否有处理函数
// 既不是静态资源请求，也没有设置对应的功能性请求处理函数，就返回405
if (IsFileHandler(req) == true) {
//是一个静态资源请求, 则进行静态资源请求的处理
return FileHandler(req, rsp);
}
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);
}
rsp->_statu = 405;// Method Not Allowed
return ;
}
//设置上下文
void OnConnected(const PtrConnection &conn) {
conn->SetContext(HttpContext());
DBG_LOG("NEW CONNECTION %p", conn.get());
}
//缓冲区数据解析+处理
void OnMessage(const PtrConnection &conn, Buffer *buffer) {
while(buffer->ReadAbleSize() > 0){
//1. 获取上下文
HttpContext *context = conn->GetContext()->get<HttpContext>();
//2. 通过上下文对缓冲区数据进行解析，得到HttpRequest对象
// 1. 如果缓冲区的数据解析出错，就直接回复出错响应
// 2. 如果解析正常，且请求已经获取完毕，才开始去进行处理
context->RecvHttpRequest(buffer);
HttpRequest &req = context->Request();
HttpResponse rsp(context->RespStatu());
if (context->RespStatu() >= 400) {
//进行错误响应，关闭连接
ErrorHandler(req, &rsp);//填充一个错误显示页面数据到rsp中
WriteReponse(conn, req, rsp);//组织响应发送给客户端
context->ReSet();
buffer->MoveReadOffset(buffer->ReadAbleSize());//出错了就把缓冲区数据清空
conn->Shutdown();//关闭连接
return;
}
if (context->RecvStatu() != RECV_HTTP_OVER) {
//当前请求还没有接收完整,则退出，等新数据到来再重新继续处理
return;
}
//3. 请求路由 + 业务处理
Route(req, &rsp);
//4. 对HttpResponse进行组织发送
WriteReponse(conn, req, rsp);
//5. 重置上下文
context->ReSet();
//6. 根据长短连接判断是否关闭连接或者继续处理
if (rsp.Close() == true) conn->Shutdown();//短链接则直接关闭
}
return;
}
public:
HttpServer(int port, int timeout = DEFALT_TIMEOUT):_server(port) {
_server.EnableInactiveRelease(timeout);
_server.SetConnectedCallback(std::bind(&HttpServer::OnConnected, this, std::placeholders::_1));
_server.SetMessageCallback(std::bind(&HttpServer::OnMessage, this, std::placeholders::_1, std::placeholders::_2));
}
void SetBaseDir(const std::string &path) {
assert(Util::IsDirectory(path) == true);
_basedir = path;
}
/*设置/添加，请求（请求的正则表达）与处理函数的映射关系*/
void Get(const std::string &pattern, const Handler &handler) {
_get_route.push_back(std::make_pair(std::regex(pattern), handler));
}
void Post(const std::string &pattern, const Handler &handler) {
_post_route.push_back(std::make_pair(std::regex(pattern), handler));
}
void Put(const std::string &pattern, const Handler &handler) {
_put_route.push_back(std::make_pair(std::regex(pattern), handler));
}
void Delete(const std::string &pattern, const Handler &handler) {
_delete_route.push_back(std::make_pair(std::regex(pattern), handler));
}
void SetThreadCount(int count) {
_server.SetThreadCount(count);
}
void Listen() {
_server.Start();
}
};