HTTP协议工作原理与生产环境服务器搭建实战

前言：在浏览器中点击一个链接或输入一个网址时，背后是HTTP协议在默默地协调着客户端与服务器之间的每一次对话。作为应用层最核心的协议之一，HTTP定义了Web通信的基本规则。本文将深入解析HTTP协议的报文格式、关键机制，并通过实践搭建一个简单的HTTP服务器，来揭示网页从请求到展现的完整过程。

文章目录

• 一、HTTP协议简介
• 二、HTTP请求报文格式
• 三、HTTP响应报文格式
• 四、HTTP服务搭建
• • [4.1 uri资源获取](#4.1 uri资源获取)
  • [4.2 头部字段](#4.2 头部字段)
  • [4.3 状态码与状态描述](#4.3 状态码与状态描述)
  • [4.4 GET和POST](#4.4 GET和POST)
• 五、源码

一、HTTP协议简介

HTTP协议是应用层 一个重要的协议。数据本质是二进制 ，也可以把它们++看做++ 是字符，而要完成各种业务逻辑需要通信双方约定一个固定的数据格式，完成业务的分用，像传输层、网络层、数据链路层等一样。不过应用层没有标准的协议规定，而是让程序员根据具体的需求自行设计。不过已经有大佬们设计出了很多优秀的协议，我们可以直接使用，比如HTTP协议。

HTTP协议全称超文本传输协议，是客户端与服务器之间通信的基础。客户端通过HTTP协议向服务器发送请求，服务器收到请求后处理并返回响应。

• 注1：HTTP协议是⼀个⽆连接、⽆状态的协议，即每次请求都需要建⽴新的连接，且服务器不会保存客户端的状态信息。
• 注2：HTTP协议的客户端通常不用我们自己写，直接使用浏览器即可。

认识URL

要在全网内访问某个唯一进程，需要知道该进程所在服务器的 IP 地址和端口号（port），如上http就代表了80端口，https代表了443端口。而www.example.jp是域名，到时候会被转化为服务器端的ip地址。（域名+协议即ip地址+端口号）

在上网时事实上只有两种行为，即：

• 从远端获取资源
• 把本地资源上传到远端

那么什么是资源呢？
资源在远端服务器里，以文件形式存在。如上/dir/index.html就是linux路径下的一个文件。

如上在url中像@？等字符已经被用作特殊含义，如果在搜索框中出现，最后在url中会被转义，转义规则：

• 将需要转义的字符转为16进制，然后从右往左，取4位（不足4位直接处理），每2位前加上%，编码成%XY格式

二、HTTP请求报文格式

HTTP请求报头格式如下：

请求行：

• 请求方法：最常用的是GET和POST，GET表示获取资源（它也能上传资源），POST表示上传资源。
• URI：资源的路径。服务器会根据路径找到并读取资源返回给客户端。
• HTTP版本：客户端会在请求中携带自身支持的 HTTP 版本，服务器据此为客户端提供对应版本的服务。

头部字段：

• 以key: value的形式，传输各个属性信息。

空行：

• 把报头与有效载荷分开。空行以上为报头，空行以下为有效载荷。

请求正文：

• 本质是一个长字符串。（可以是json格式）该部分可有可无。

注意：

1. HTTP 协议的序列化与反序列化，是通过特殊字符（如 \r\n、空格）进行字段拼接实现的，不依赖任何第三方库。
2. HTTP是基于TCP协议的。

如何让报头与有效载荷分离？通过空行。
如何让报文与报文之间分离？在头部字段中有一个参数Content-Length标记正文部分的长度，方便我们进行报文分离。

接下来我们快速搭建一个TCP服务，接收并打印一个HTTP请求报头：

快速搭建TCP服务

目录结构：

 test
├── main.cc
├── server.hpp 
└── Makefile

server.hpp文件

#include <iostream>
#include <string>
#include <unistd.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/socket.h>
#include <netinet/in.h>
#include <netinet/ip.h>
#include <arpa/inet.h>
class Server
{
public:
    Server(int port)
        : _port(port), _isrunning(false)
    {
        /*打开套接字*/
        _listenfd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);
        /*绑定端口*/
        sockaddr_in server_addr;
        server_addr.sin_family = AF_INET; // 设置为IPv4
        // 主机序列->网络序列
        server_addr.sin_port = htons(_port);
        server_addr.sin_addr.s_addr = INADDR_ANY;
        int n = bind(_listenfd, (sockaddr *)&server_addr, sizeof(server_addr));
        /*打开监听*/
        static const int backlog = 10; // 允许10个客户端连接
        n = listen(_listenfd, backlog);
    }
    void Run()
    {
        _isrunning = true;
        while (_isrunning)
        {
            sockaddr_in client_addr;
            socklen_t len = sizeof(client_addr);
            int socketfd = accept(_listenfd, (sockaddr *)&client_addr, &len);
            pid_t pid = fork();
            if (pid == 0)
            {
                close(_listenfd);
                if (fork() > 0)
                    exit(0);
                work(socketfd);
                exit(0);
            }
            else
                close(socketfd);
        }
        _isrunning = false;
    }
    void work(int sockfd)
    {
        while (true)
        {
            char buffer[1024];
            int n = recv(sockfd, buffer, sizeof(buffer) - 1, 0);
            if (n <= 0)
            {
                close(sockfd);
                return;
            }
            else
            {
                buffer[n] = '\0';
                std::cout << "Client Say@ \n" << buffer;
            }
        }
    }
    ~Server(){}

private:
    uint16_t _port;
    int _listenfd;
    bool _isrunning;
};

注意：以上代码只列出来核心部分，省略了返回值的有效性判断，在实战开发中不可省。

#include "server.hpp"
#include <memory>
int main(int argc,char* argv[])
{
    if(argc!=2)
    {
        std::cout<<"Usage "<<argv[0]<<" port"<<std::endl;
        return 1;
    }
    std::unique_ptr<Server> sv(new Server(std::stoi(argv[1])));
    sv->Run();
    return 0;
}

Makefile：

server:main.cc
	g++ -o $@ $^ -std=c++17
.PHONY:clean
clean:
	rm -rf server

这里可以不用makefile工具，直接执行指令g++ -o server main.cc -std=c++17，服务启动后到浏览器搜索网址：服务器ip:端口号，如：117.199.66.239:7171。

因为在以上函数work中我们将从客户端的请求接收后进行输出，所以在终端我们可以看到这样的结果：

三、HTTP响应报文格式

状态行：

• HTTP版本：客户端会与服务器做HTTP版本交换，服务器方便给客户端提供对应版本的服务。
• 状态码 ：标记请求的处理情况，比如200表示成功、404表示找不到资源...
• 状态码描述 ：描述请求的处理情况，比如"Success"、"Not Found"...

后面的响应报头，空行和响应正文的作用和HTTP请求报文相同。

以上是HTTP协议请求和应答的报文格式，接下来我们通过程序设计的过程，详细了解里面的每一个元素：

四、HTTP服务搭建

在上面TCP服务的基础上添加文件http.hpp，用来做协议相关的类方法的实现。接下来的操作都是在该文件中完成。

首先准备一个类或结构体用来储存报文中的各个元素：

typedef struct httpRequest //请求报文
{
    //请求行
    string _method;
    string _uri;
    string _versions;
    //头部字段
    unordered_map<string, string> _head_data;
    //请求正文
    string _text;
} httpRequest;
typedef struct httpResponse //响应报文
{
    //状态行
    string _versions;
    int _state_code;
    string _state;
    //头部字段
    unordered_map<string, string> _head_data;
    //响应正文
    string _text;
} httpResponse;

接下来封装http类，主要的结构如下：

class Http
{
public:
    bool Deserilize(string src) //解包（反序列化）
    {}
    string Serilize() //封包（序列化）
    {}
    //报头各个元素的设置方法和获取方法.....
    httpRequest _req;// 请求报头
    httpResponse _rsp;// 响应报头
};

解包（反序列化）:

const string blank = " ";
const string mark = "\r\n";
const string kv_mark = ": ";
inline bool GetOneline(string &out, string &src)
{
    int pos = src.find(mark);
    if (pos == string::npos)
        return false;
    out = src.substr(0, pos);
    src = src.erase(0, pos + mark.size());
    return true;
}
bool Deserilize(string src) // 传入一个完整的http报文
{
    // 提取请求行
    string out;
    GetOneline(out, src);
    // 解包请求行
    stringstream ss(out);
    ss >> _req._method >> _req._uri >> _req._versions;
    // 提取并解包头部字段
    out.clear();
    while (out != "")
    {
        int pos = out.find(kv_mark);
        if (pos == string::npos)
            return false;
        _req._head_data[out.substr(0, pos)] = out.substr(pos + kv_mark.size());
        out.clear();
        GetOneline(out, src);
    }
    // 提取请求正文
    _req._text = src;
    return true;
}

封包（序列化）

string Serilize()
{
    // 响应行
    string out;
    out += _rsp._versions + blank + to_string(_rsp._state_code) + blank + _rsp._state;
    out += mark;
    // 头部字段
    for (auto [key, val] : _rsp._head_data)
        out += key + kv_mark + val + mark;
    out += mark; // 空行
    // 响应正文
    out += _rsp._text;
    return out;
}

4.1 uri资源获取

我们从请求报文中提取到uri后需要做的是把uri对应下的文件资源读取并发送给客户端。该资源通常是.html格式的一个网页信息，或者图片，或视频。

访问服务器时若未指明具体 uri，则默认 uri 为'/'；注意此处的'/'不指向 Linux 系统的根目录，而是指向我们自定义的 Web 根目录（即存放网页资源的目录）。

如果用户访问一个不存在的uri资源呢？该情况我们通常会返回给用户一个404页面，表示该资源找不到。

const string webroot = "./wwwroot";//设置web根目录，这里设为当前目录下的wwwroot目录
const string home_page = "index.html";//把这个当做网页首页（即默认资源）
const string login_page = "login.html";
const string register_page = "register.html";
const string errofile = "404.html";

目录结构：

.
├── http.hpp
├── Makefile
├── server.cc
├── server.hpp
└── wwwroot
    ├── 404.html
    ├── index.html
    ├── login.html
    └── register.html

这些页面我们只是拿来做测试，直接让AI生成即可。

业务处理的本质，就是构建并填写 HTTP 响应报文，接下来我们分别做出HTTP协议的各字段的函数。

下面会给出响应正文的设置逻辑，关于HTTP版本我们默认使用HTTP/1.1，状态码仅考虑200和404，而关于头部字段和其他状态码在后文进行讲解和设置。

string setText()
{
    string file;
    if (_req._uri == "/")
        file = webroot + _req._uri + homepage;
    else
        file = webroot + _req._uri;
    // 检查uri文件是否存在
    ifstream in(file);
    if (!in.is_open())
    {   //不存在则返回给用户404页面
        file = webroot + '/' + errofile;
        _req._uri = errofile;
        ifstream in(file);
        if(!in.is_open()) return;
    }
    // 将文件内容写入响应正文
    in.seekg(0, in.end);
    int size = in.tellg();
    in.seekg(0, in.beg);
    _rsp._text.resize(size);
    in.read((char *)(_rsp._text.c_str()), size);
    in.close();
    return file;
}
void setVersion(string ver = "HTTP/1.1")
{
    _rsp._versions = ver;
}
void setCode(int code)
{
    _rsp._state_code = code;
    if (code == 200)
        _rsp._state = "Success";
    else
        _rsp._state = "Not Found";
}

新增文件task.hpp用来做任务分配：

#include "http.hpp"
#include <iostream>
#include <unistd.h>
class Task
{
public:
    Task(int clientfd)
        : _clientfd(clientfd)
    {}
    void task()
    {
        while (true)
        {
            // 接收报文
            char buffer[1024];
            int n = recv(_clientfd, buffer, sizeof(buffer)-1, 0);
            if (n <= 0)
            {
                // 客户端退出或读取错误
                close(_clientfd);
                return;
            }
            else
            {
                buffer[n] = '\0';
                std::cout << "Client Request@ \n" << buffer;
                _recvBuffer += buffer;
            }
            // 报文完整性检查，并提取一个完整报文
            // 省略......
            // 解包，这里应该从_recvBuffer中提取单个完整的报文，这里就省略
            _http.Deserilize(_recvBuffer);
            // 业务分发处理（本质填_http._rsp成员）
            // ......
            _http.setVersion("HTTP/1.1");
            string file = _http.setText();
            if(_http._req._uri == errofile) _http.setCode(404);
            else _http.setCode(200);
            // 封包
            string out = _http.Serilize();
            _sendBuffer += out;
            // 发送报文
            std::cout << "\n" << "Server Response@ \n" << _sendBuffer << std::endl;
            send(_clientfd, _sendBuffer.c_str(), _sendBuffer.size(), 0);
        }
    }

private:
    Http _http;
    // 发送缓冲区
    string _sendBuffer;
    // 接收缓冲区
    string _recvBuffer;
    int _clientfd;
};

4.2 头部字段

Content-Length
Content-Length：用来标记正文部分的长度，通常都要被设置，方便报文之间分离。上文中没有设置也能被浏览器解析，是因为浏览器太强大了。

函数设计：

void setHeader(string key, string val)
{
	_rsp._head_data.insert({key, val});
}

设置Content-Length字段：

• _http.setHeader("Content-Length",to_string(_http._rsp._text.size()));

Content-Type

现在我们尝试让网页显示图片，把本地图片上传的服务器，然后在index.html中添加相应的代码。

目录结构变化：

.
├── http.hpp
├── main.cc
├── Makefile
├── server.hpp
├── task.hpp
└── wwwroot
    ├── 404.html
    ├── image
    │     ├── 1.png
    │     └── 2.jpg
    ├── index.html
    ├── login.html
    └── register.html

添加标签：

重新启动服务，再次访问网页，可以发现图片是无法正常显示的。

主要有两点：

1. 图片属于二进制文件（而非文本文件），读取时需以二进制模式打开文件；TCP 协议本身是面向字节流的，传输时不区分文本与二进制。
2. 在浏览器解析响应正文时默认把它当做文本进行解析。所以需要告诉客户端这个属于什么类型的资源，是图片，文本，还是视频，这样客户端就能做出正确的解析。

以上代码使用read函数读取文件字节流，恰好满足二进制文件的传输需求；资源类型是通过文件名后缀来确定的，如.png，.jpg是图片，.html是文本。然后通过Content-Type字段来告诉客户端，如果没有该字段，默认为文本资源即text/html。

Content-Type对照表：https://tool.oschina.net/commons

部分截图：

判断资源类型：

std::string UriSuffix(std::string &targetfile)
    {
        int pos = targetfile.rfind(".");
        if (pos == string::npos)
            return "text/html";
        string str = targetfile.substr(pos);
        if (str == ".html" || str == ".htm")
            return "text/html";
        else if (str == ".txt")
            return ".txt";
        else if (str == ".png")
            return "image/png";
        else if (str == ".jpg" || str == ".jpeg")
            return "image/jpeg";
        //......
        else
            return "";
    }

在实战开发中需要把整个对应表填写到代码中，这里只是提取了一部分。

设置响应正文后设置资源类型：

• string file = _http.setText();
• _http.setHeader("Content-Type", _http.UriSuffix(file));

效果：

这样就能正常访问图片，视频等非文本资源了。

• 注意：在访问一个网页中如果有图片或视频等特殊资源，浏览器会再次为此单独发起请求。例如一个网页中有3张图片，那么浏览器会向服务器发起4次请求。

Connection

在早期HTTP协议中，客户端与服务器使用短连接（短服务）的形式进行交互的，也就是完成一次交互（请求）就会断开连接，如果要发起新的请求，就需要重新建立连接。如果网页有10张图片，那么就需要进行11次三次握手，和11次四次挥手。那么有更多图片或其他资源呢？
  可以看出来短连接的交互方式非常繁琐。不过在HTTP/1.1版本的默认交互方式变成了长连接 ，也可以通过字段Connection来表示是否支持长连接。

• Connection：keep-alive表示支持长连接
• Connection：close表示不支持长连接

对于服务器来说是否支持长连接是我们自己决定的，在拿到客户端套接字后，给他分配执行流等待循环等待客户端请求到来不断开就是长连接。拿到客户端套接字后，处理完一次请求就断开连接，这种方式就是短连接。

• 注意：HTTP协议是一个无连接，无状态的协议，即每次请求都要建立新的理解，服务器不会记录客户端状态信息。所以某个资源无论你是否已经获取到了，只有你继续访问服务器还是会返回给你。

这种无连接，无状态的特点也会给用户带来困扰，比如一个网站每次访问都要输入账号和密码或验证码，很繁琐。如何解决呢？

虽然HTTP协议无状态，但浏览器不是，浏览器可以把你频繁访问的资源进行缓存，不用每次都去访问服务器，也提供了一种cookie-session功能，会帮你记录某个网站的登录状态信息，不至于你每次访问都需要输入账号和密码。

关于cookie-session也需要是通过头部字段来完成信息交互的，这里就不扩展，我们继续往下学习：
Referer

浏览器的"后退 / 前进"按钮功能，是通过维护历史访问的 uri 记录实现的，当浏览器从该页面点击访问服务器时，请求报文的头部字段会带上Referer：当前uri路径来告诉服务器该请求是来源于那个网页的。

User-Agent

通常客户端请求会携带User-Agent字段，该字段包含了客户端浏览器和版本信息、引擎信息、操作系统信息、设备类型等。服务器可能会据此提供不同的服务，比如服务器识别你的设备是手机就给你app下载包，而不是windows下载包。

• 注意：一些钓鱼网站可能会利用这些信息，要注意防范。

最简单的请求仅需一个请求行即可完成，这意味着在减少信息暴露的前提下，可通过客户端实现网页抓取。

• 爬虫的本质：模拟浏览器行为，获取指定连接下的网页。
• 反爬机制 ：部分服务器会校验 HTTP 请求的完整性（如是否携带User-Agent、Referer等字段），若请求不完整（例如缺少User-Agent），则会判定为非法请求并拒绝响应。
• 绕过防爬机制 ：伪造User-Agent等信息。

搜索引擎本质就是爬虫，把首页连接和里面的部分信息留下来呈现给用户。

Location

该字段用来做重定向地址，在下文讲解

4.3 状态码与状态描述

在状态码中1开头，2开头，...，它们代表着不同的类别，如下：

-	类别	原因短语
1XX	Informational（信息性状态码）	接收的请求正在处理
2XX	Success（成功状态码）	请求正常处理完毕
3XX	Redirection（重定向状态码）	需要进行附加操作以完成请求
4XX	Client Error（客户端错误状态码）	服务器无法处理请求
5XX	Server Error（服务器错误状态码）	服务器处理请求出错

状态码对照表：https://tool.oschina.net/commons?type=5

部分截图：

常用状态码即含义：

状态码	状态描述	应用样例
100	Continue	上传大文件时，服务器告诉客户端可以继续上传
200	OK	访问网站首页，服务器返回网页内容
201	Created	发布新文章，服务器返回文章创建成功的信息
204	No Content	删除文章后，服务器返回"无内容"表示操作成功
301	Moved Permanently	网站换域名后自动跳转到新域名；搜索引擎更新网站链接时使用
302	Found 或 See Other	用户登录成功后重定向到用户首页
304	Not Modified	浏览器缓存机制，对未修改的资源返回304状态码
400	Bad Request	填写表单时格式不正确导致提交失败
401	Unauthorized	访问需要登录的页面时未登录或认证失败
403	Forbidden	尝试访问你没有权限查看的页面
404	Not Found	访问不存在的网页链接
500	Internal Server Error	服务器崩溃或数据库错误导致页面无法加载
502	Bad Gateway	使用代理服务器时，代理服务器无法从上游服务器获取有效响应
503	Service Unavailable	服务器维护或过载，暂时无法处理请求

优化setCode函数：

void setCode(int code)
{
    _rsp._state_code = code;
    switch (code)
    {
    case 200:
        _rsp._state = "Success";
        break;
    case 404:
        _rsp._state = "Not Found";
        break;
    // 永久重定向
    case 301:
        _rsp._state = "Moved Permanently";
    // 临时重定向
    case 302:
        _rsp._state = "See Other";
    //......
    default:
        _rsp._state = "None";
        break;
    }
}

这里我们重点来学习一下重定向功能：

• 临时重定向：这个地址临时改变，以后还会回来。如注册登录或csdn等各app平台上刚点进去就进行广告跳转。下一次访问还是去原地址。
• 永久重定向：地址永久改变。第一次访问进行跳转，再次访问就直接去改变后的地址。

临时重定向和永久重定向在用户使用上是感受不出来区别的。那么区分两种重定向的意义在于什么？永久重定向最大的价值就是用来给搜索引擎（浏览器）更新网址，下一次搜索时，搜索引擎就会直接提供新地址的链接。

换一个角度来说，临时重定向主要作用于用户，永久重定向主要作用于浏览器。

重定向操作只需要我们将响应报文的状态码设置为301或302，然后添加头部字段Location：新uri来提供新地址。但客户端收到报文后检查状态码，发现是3xx后会提取Location字段，用新地址再次发起请求。因此重定向的响应报文通常都没有正文部分。

客户端发起一个无效的uri资源路径请求时，我们就不用做哪些复杂的操作，直接重定向到404页面即可。

• 注意1：一个浏览器页面就像以首页为根的多叉树，请求的再次发起通常是通过点击页面链接，而不是直接输入uri地址，所以404情况很少出现。
• 注意2：在部分开发场景中，状态码的规范使用可能未被严格重视，存在不按标准填写的情况，因此排查网页问题时，不能仅以状态码作为唯一依据，还需结合请求日志、响应内容等进一步分析。而且5开头的状态码会很少见，尽管确实是服务器出问题。因为这会暴露自己服务器短板，被黑客利用。

4.4 GET和POST

• GET：从远端获取内容，也可以把资源上传到远端。
• POST：把资源上传到远端。

如上，GET和POST都能把资源上传到远端，那么它们的区别是什么，POST的意义何在？

事实上它们上传的方式是不同的，GET通过uri上传，而POST通过请求正文上传。所以GET上传不了大的资源，通常是登陆和注册的时候用。

测试：

接下来我们往首页里添加登陆和注册功能，完善login.html文件做一个提交表单 。（这一部交给AI即可）

访问网站，跳转到登陆页面，提交登陆信息：

POST方法：

GET方法：

关于action参数这里填写了login，也可以填资源地址，取决于自己怎么处理。示例login相当于一个微服务 ，怎么理解呢？

可以做一个用来管理各个服务的数据结构（类似函数指针管理），然后提前注册一个login服务（把函数添加到管理结构中），主要做账号密码与数据库比对，然后根据不同的结果重定向到不同的资源路径。

服务器接收到请求后提取到login，判断不是资源路径，然后去匹配服务调用对应的接口。register等服务也是类似的操作。

• 注意：如上图片，用GET请求方法时，账号和密码是回显在搜索窗口的，HTTP协议并不安全，相当于数据在网络中裸奔。基本上没人用了，而是使用HTTPS协议，HTTPS是 HTTP 的安全升级版，其本质是在 HTTP 下层加入了一个安全层（SSL/TLS协议），为数据传输提供加密、认证和完整性校验。

HTTPS协议学习：
从明文裸奔到密钥长城：HTTPS加密全链路攻防与CA信任锚点构建

非常感谢您能耐心读完这篇文章。倘若您从中有所收获，还望多多支持呀！

五、源码

1. http.hpp

#include <unordered_map>
#include <string>
#include <sstream>
#include <fstream>
#include <sys/socket.h>
using namespace std;
const string blank = " ";
const string mark = "\r\n";
const string kv_mark = ": ";
const string webroot = "./wwwroot";
const string homepage = "index.html";
const string errofile = "404.html";
typedef struct httpRequest
{
    string _method;
    string _uri;
    string _versions;
    unordered_map<string, string> _head_data;
    string _text;
} httpRequest;
typedef struct httpResponse
{
    string _versions;
    int _state_code;
    string _state;
    unordered_map<string, string> _head_data;
    string _text;
} httpResponse;
class Http
{
public:
    // 解包（反序列化）
    inline bool GetOneline(string &out, string &src)
    {
        int pos = src.find(mark);
        if (pos == string::npos)
            return false;
        out = src.substr(0, pos);
        src = src.erase(0, pos + mark.size());
        return true;
    }
    bool Deserilize(string src) // 只有一个完整的http报头
    {
        // 提取请求行
        string out;
        GetOneline(out, src);
        // 解包请求行
        stringstream ss(out);
        ss >> _req._method >> _req._uri >> _req._versions;
        // 提取并解包请求报头
        out.clear();
        while (out != "")
        {
            int pos = out.find(kv_mark);
            if (pos == string::npos)
                return false;
            _req._head_data[out.substr(0, pos)] = out.substr(pos + kv_mark.size());
            out.clear();
            GetOneline(out, src);
        }
        // 提取请求正文
        _req._text = src;
        return true;
    }
    // 封包（序列化）
    string Serilize()
    {
        // 响应行
        string out;
        out += _rsp._versions + blank + to_string(_rsp._state_code) + blank + _rsp._state;
        out += mark;
        // 响应报头
        for (auto [key, val] : _rsp._head_data)
        {
            out += key + kv_mark + val + mark;
        }
        out += mark; // 空行
        // 响应正文
        out += _rsp._text;
        return out;
    }
    std::string UriSuffix(std::string &targetfile)
    {
        int pos = targetfile.rfind(".");
        if (pos == string::npos)
            return "text/html";
        string str = targetfile.substr(pos);
        if (str == ".html" || str == ".htm")
            return "text/html";
        else if (str == ".txt")
            return ".txt";
        else if (str == ".png")
            return "image/png";
        else if (str == ".jpg" || str == ".jpeg")
            return "image/jpeg";
        else
            //......
            return "";
    }
    string setText()
    {
        string file;
        if (_req._uri == "/")
            file = webroot + _req._uri + homepage;
        else
            file = webroot + _req._uri;

        // 检查uri文件是否存在
        ifstream in(file);
        // if (!in.is_open())
        // {
        //     file = webroot + '/' + errofile;
        //     _req._uri = errofile;
        //     ifstream in(file);
        //     if(!in.is_open()) return "";
        // }
        if (!in.is_open())
            return "";
        // 将文件内容写入响应正文
        in.seekg(0, in.end);
        int size = in.tellg();
        in.seekg(0, in.beg);
        _rsp._text.resize(size);
        in.read((char *)(_rsp._text.c_str()), size);
        in.close();
        return file;
    }
    void setVersion(string ver = "HTTP/1.1")
    {
        _rsp._versions = ver;
    }
    void setCode(int code)
    {
        _rsp._state_code = code;
        switch (code)
        {
        case 200:
            _rsp._state = "Success";
            break;
        case 404:
            _rsp._state = "Not Found";
            break;
        // 永久重定向
        case 301:
            _rsp._state = "Moved Permanently";
        // 临时重定向
        case 302:
            _rsp._state = "See Other";
        //......
        default:
            _rsp._state = "None";
            break;
        }
    }
    void setHeader(string key, string val)
    {
        _rsp._head_data.insert({key, val});
    }
    httpRequest _req;// 请求报头
    httpResponse _rsp;// 响应报头
};

3. main.cc

#include "server.hpp"
#include <memory>
int main(int argc,char* argv[])
{
    if(argc!=2)
    {
        std::cout<<"Usage "<<argv[0]<<" port"<<std::endl;
        return 1;
    }
    std::unique_ptr<Server> sv(new Server(std::stoi(argv[1])));
    sv->Run();
    return 0;
}

4. Makefile

server:main.cc
	g++ -o $@ $^ -std=c++17
.PHONY:clean
clean:
	rm -rf server

5. server.hpp

#include <iostream>
#include <string>
#include <unistd.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/socket.h>
#include <netinet/in.h>
#include <netinet/ip.h>
#include <arpa/inet.h>
#include "task.hpp"
class Server
{
public:
    Server(int port)
        : _port(port), _isrunning(false)
    {
        /*打开套接字*/
        _listenfd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);
        /*绑定端口*/
        sockaddr_in server_addr;
        server_addr.sin_family = AF_INET; // 设置为IPv4
        // 主机序列->网络序列
        server_addr.sin_port = htons(_port);
        server_addr.sin_addr.s_addr = INADDR_ANY;
        int n = bind(_listenfd, (sockaddr *)&server_addr, sizeof(server_addr));
        /*打开监听*/
        static const int backlog = 10; // 允许10个客户端连接
        n = listen(_listenfd, backlog);
    }
    void Run()
    {
        _isrunning = true;
        while (_isrunning)
        {
            sockaddr_in client_addr;
            socklen_t len = sizeof(client_addr);
            int socketfd = accept(_listenfd, (sockaddr *)&client_addr, &len);
            pid_t pid = fork();
            if (pid == 0)
            {
                close(_listenfd);
                if (fork() > 0)
                    exit(0);
                Task tk(socketfd);
                tk.task();
                    //work(socketfd);
                exit(0);
            }
            else
                close(socketfd);
        }
        _isrunning = false;
    }
    // void work(int sockfd)
    // {
    //     while (true)
    //     {
    //         char buffer[1024];
    //         int n = recv(sockfd, buffer, sizeof(buffer) - 1, 0);
    //         if (n <= 0)
    //         {
    //             close(sockfd);
    //             return;
    //         }
    //         else
    //         {
    //             buffer[n] = '\0';
    //             std::cout << "Client Say@ \n" << buffer;
    //         }
    //     }
    // }
    ~Server(){}

private:
    uint16_t _port;
    int _listenfd;
    bool _isrunning;
};

6. task.hpp

#include "http.hpp"
#include <iostream>
#include <unistd.h>

class Task
{
public:
    Task(int clientfd)
        : _clientfd(clientfd)
    {
    }
    void task()
    {
        while (true)
        {
            // 接收报文
            char buffer[1024];
            int n = recv(_clientfd, buffer, sizeof(buffer) - 1, 0);
            if (n <= 0)
            {
                // 客户端退出或读取错误
                close(_clientfd);
                return;
            }
            else
            {
                buffer[n] = '\0';
                std::cout << "Client Request@ \n" << buffer;
                _recvBuffer += buffer;
            }
            // 报文完整性检查，并提取一个完整报文
            // 省略......
            // 解包，这里应该从_recvBuffer中提取单个完整的报文，这里就省略
            _http.Deserilize(_recvBuffer);
            // 业务分发处理（本质填_http._rsp成员）
            // ......
            _http.setVersion("HTTP/1.1");
            string file = _http.setText();
            // if(_http._req._uri == errofile) _http.setCode(404);
            // else _http.setCode(200);
            if(file.empty()) 
            {
                _http.setHeader("Location", "/404.html");
                _http.setCode(302);
            }
            //else if......
            else _http.setCode(200);
            _http.setHeader("Content-Length", _http.UriSuffix(file));
            _http.setHeader("Content-Type",to_string(_http._rsp._text.size()));
            
            // 封包
            string out = _http.Serilize();
            _sendBuffer += out;
            // 发送报文
            std::cout << "\n" << "Server Response@ \n" << _sendBuffer << std::endl;
            send(_clientfd, _sendBuffer.c_str(), _sendBuffer.size(), 0);
        }
    }

private:
    Http _http;
    // 发送缓冲区
    string _sendBuffer;
    // 接收缓冲区
    string _recvBuffer;
    int _clientfd;
};

7. wwwroot/404.html

<!DOCTYPE html>
<html lang="en">
<head>
    <meta charset="UTF-8">
    <meta name="viewport" content="width=device-width, initial-scale=1.0">
    <title>404 Not Found</title>
    <script src="https://cdn.tailwindcss.com"></script>
    <link href="https://cdn.jsdelivr.net/npm/font-awesome@4.7.0/css/font-awesome.min.css" rel="stylesheet">
</head>
<body class="bg-gray-50 min-h-screen flex flex-col items-center justify-center text-gray-800">
    <h1 class="text-9xl font-bold mb-4">404</h1>
    <p class="text-xl mb-8">Page not found</p>
    </a>
</body>
</html>

8. wwwroot/index.html

<html lang="zh-CN">
<head>
    <meta charset="UTF-8">
    <meta name="viewport" content="width=device-width, initial-scale=1.0">
    <title>简单网页</title>
    <style>
        body {
            font-family: Arial, sans-serif;
            max-width: 800px;
            margin: 0 auto;
            padding: 20px;
            background-color: #f0f8ff;
            color: #333;
            line-height: 1.6;
        }
        h1 {
            color: #2c3e50;
            text-align: center;
            border-bottom: 2px solid #3498db;
            padding-bottom: 10px;
        }
        .auth-links {
            text-align: right;
            margin-bottom: 20px;
        }
        .auth-links a {
            margin-left: 15px;
            color: #3498db;
            text-decoration: none;
        }
        .auth-links a:hover {
            text-decoration: underline;
        }
        .content {
            background: white;
            padding: 20px;
            border-radius: 8px;
            box-shadow: 0 0 10px rgba(0,0,0,0.1);
            margin-top: 20px;
        }
        .footer {
            text-align: center;
            margin-top: 30px;
            color: #7f8c8d;
            font-size: 0.9em;
        }
    </style>
</head>
<body>
    <div class="auth-links">
        <a href="login.html">登录</a>
        <a href="#">注册</a>
    </div>
    <h1>欢迎访问我的网页</h1>
    <div class="footer">
        <p>© 2025 csdn敲上瘾</p>
    </div>
</body>
</html>

9. wwwroot/login.html

<!DOCTYPE html>
<html lang="zh-CN">
<head>
    <meta charset="UTF-8">
    <meta name="viewport" content="width=device-width, initial-scale=1.0">
    <title>登录</title>
    <style>
        body {
            font-family: Arial, sans-serif;
            max-width: 400px;
            margin: 50px auto;
            padding: 20px;
            background-color: #f0f8ff;
        }
        .login-box {
            background: white;
            padding: 30px;
            border-radius: 8px;
            box-shadow: 0 0 10px rgba(0,0,0,0.1);
        }
        h2 {
            text-align: center;
            color: #2c3e50;
        }
        .input-group {
            margin-bottom: 15px;
        }
        label {
            display: block;
            margin-bottom: 5px;
        }
        input {
            width: 100%;
            padding: 8px;
            box-sizing: border-box;
            border: 1px solid #ddd;
            border-radius: 4px;
        }
        button {
            width: 100%;
            padding: 10px;
            background-color: #3498db;
            color: white;
            border: none;
            border-radius: 4px;
            cursor: pointer;
        }
        button:hover {
            background-color: #2980b9;
        }
        .links {
            text-align: center;
            margin-top: 15px;
        }
        a {
            color: #3498db;
            text-decoration: none;
        }
    </style>
</head>
<body>
    <div class="login-box">
        <h2>用户登录</h2>
        <form action="/login" method="post">
            <div class="input-group">
                <label for="username">用户名</label>
                <input type="text" id="username" name="username" required>
            </div>
            <div class="input-group">
                <label for="password">密码</label>
                <input type="password" id="password" name="password" required>
            </div>
            <button type="submit">登录</button>
            <div class="links">
                <a href="#">忘记密码?</a> | <a href="#">注册账号</a>
            </div>
        </form>
    </div>
</body>
</html>

10. image/
    省略