基于C语言 HTTP 服务器客户端的实验

基于 HTTP 服务器/客户端的实验

实验内容

1、使用 C 语言分别实现最简单的 HTTP 服务器和 HTTP 客户端

服务器监听 80 端口，收到 HTTP 请求，解析请求内容，回复 HTTP 应答
对于本地存在的文件，返回 HTTP 200 OK 和相应文件
对于本地不存在的文件，返回 HTTP 404 File Not Found

2、服务器、客户端需要支持 HTTP Get 方法

3、服务器使用多线程支持多路并发

设计思路

1、已有代码框架已经能实现 socket 下的 echo，而实现 HTTP client 和 server 首先要做的是实现 HTTP GET 请求与相应。

2、在查询 HTTP GET 请求格式后，了解到 GET 请求报文格式如下图：

因此，本设计在 http-client.c 文件里添加了字符串 request_head 来生成请求报文，并在程序运行时通过 scanf 获得用户输入的请求文件路径。在加上请求头部后，Client 将请求发送给 Server。

3、Server 在收到 HTTP GET 请求格式后，了解到响应报文格式如下图：

因此，本设计在 http-server.c 文件里添加了 int msg_handler(char * msg, char * path) 函数来解析请求报文，并提取出请求文件的地址。

4、Server 在打开目标文件后，读取目标文件的内容，并将内容传递至 return_message，return_message 此外还会附上必要的响应头部属性最后 Server 会将 return_message 发送给 Client。

5、Server 为实现多线程发送文件的功能，本设计增加了支持 pthread 相关函数。通过 pthread_detach 请求处理线程来实现多路并发。相关代码如下：

复制代码

while(1) {
    pthread_t thread;
    pthread_create(&thread, NULL, handle_request, &s);
    pthread_detach(thread);
}

测试项目

1、所实现的 HTTP 服务器、客户端可以完成上述功能

使用客户端连续多次获取文件以及请求不存在的文件

本客户端通过与 SimpleHTTPServer 建立连接来测试客户端连续多次获得文件的能力，如下图：

左侧 Xterm 界面显示了 Client 接收文件的反馈。Client 在控制台打印输出了请求的内容和相应的内容。

左侧 Xterm 里，Client 分别请求了 1.txt，2.txt 以及 3.txt。

1.txt 里的内容为 crz is great 1，2.txt 不存在，3.txt 里的内容为 crz is great。左边输出内容代表三个请求均反馈正确，且正常收取了 1.txt 和 3.txt 两个文件。接收的文件名在原文件名前增加 recv_ ，如下图：

同时启动多个客户端进程分别获取文件

通过 pthread 支持多线程多路并发，本设计支持同时启动多个客户端进程分别获取文件，具体的测试实现是借助 wget 10.0.0.1/1.txt & wget 10.0.0.1/3.txt 实现两个 wget 指令同时请求，测试结果如下：

由图可知， 1.txt 和 3.txt 均被顺利接收。

2、使用"python -m SimpleHTTPServer 80"和 wget 分别替代服务器和客户端，对端可以正常工作

上述测试方式即可验证每一端均可正常运行。另外为了测试本设计中的 Client 和 Server 之间可以正常通行，增加了下述测试：

即多个 Client 向 Server 发送请求。结果如下：

遇到的问题

在实验过程中，通过抓包发现，Client 向 SimpleHTTPServer 发送请求信号后，如果多次发送请求，SimpleHTTPServer 在第一次正常返回响应后，TCP 会发出 RST 信号，导致 Client 如果不重新建立连接就会发生异常。

因此本设计中，如果 Client 向 SimpleHTTPServer 连续发包的话，需要在每次发包后重连。实现代码及其注释如下：

复制代码

    /* The following part used depends on whether uses SimpleHttpServer. 
    If you want to use SimpleHttpServer, you should enable this part
    because SimpleHttpServer will send TCP RST signal after once connection.
    */ 

    /* 
    close(sock);
    sock = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);
    connect(sock, (struct sockaddr *)&server, sizeof(server));
    */

参考文献及网站

1\] [https://developer.mozilla.org/en-US/docs/Web/HTTP/Headers](https://developer.mozilla.org/en-US/docs/Web/HTTP/Headers "https://developer.mozilla.org/en-US/docs/Web/HTTP/Headers") \[2\] [https://www.cnblogs.com/an-wen/p/11180076.html](https://www.cnblogs.com/an-wen/p/11180076.html "https://www.cnblogs.com/an-wen/p/11180076.html")