第一部分：概念与流程解释
1. 什么是"单线程，阻塞式 I/O"？
- 单线程 ：就像餐厅里只有一个服务员。他一次只能接待一桌客人。如果这桌客人点菜慢，或者一直在吃饭，服务员就得干等着，不能去招呼下一桌。
- 阻塞式 (Blocking)：意味着"死等"。
- 当程序运行到
accept（等待连接）时，如果没有人来连，程序就卡在那里不动，直到有人来。 - 当程序运行到
recv（接收数据）时，如果对方没发数据，程序也卡在那里不动。
2. Socket API 流程详解 (打电话的比喻)
Socket 网络编程的流程，几乎完美对应生活中座机电话的流程：
socket()------ 买个电话机
- 含义：向操作系统申请一个"套接字"资源。
- 代码意图：创建一个文件描述符（fd），告诉系统我要开始网络通信了。
bind()------ 插上电话线（绑定号码）
- 含义 ：把电话机和你的电话号码（IP地址 + 端口号）绑定在一起。
- 代码意图 ：告诉系统，如果有人打
8080这个端口，就转给我这个程序。
listen()------ 接通电源，准备接听
- 含义：把电话机状态设置为"可接听"。
- 代码意图：告诉系统，我准备好了，如果有连接进来，先帮我放在"等待队列"里排队（backlog）。
accept()------ 电话响了，拿起听筒
- 含义：从等待队列里取出一个连接，正式建立通话。
- 关键点 ：这是一个阻塞 操作。如果没有人打进来，代码就停在这行不动。一旦有人打进来，它会返回一个新的 socket（专门用于和这个人通话），原来的 socket 继续监听别人的电话。
read()/recv()------ 听对方说话
- 接收浏览器发过来的 HTTP 请求（一堆字符串）。
write()/send()------ 回复对方
- 发送 HTTP 响应（HTML 页面）。
close()------ 挂断电话
- 结束这次通话，释放资源。
第二部分：极简乞丐版 WebServer 代码
这是一个在 Linux/Mac 环境下可运行的 C++ 代码（Windows 下 socket API 略有不同，建议在 Linux 虚拟机或 WSL 下运行）。
文件名建议保存为：simple_server.cpp
cpp
#include <iostream>
#include <cstring> // for memset
#include <sys/socket.h> // 核心 socket API
#include <netinet/in.h> // 包含 AF_INET, sockaddr_in 等
#include <unistd.h> // 包含 close, read, write
#define PORT 8080
#define BUFFER_SIZE 1024
int main() {
// 1. 创建 Socket (买电话机)
// AF_INET: 使用 IPv4
// SOCK_STREAM: 使用 TCP 协议
int server_fd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);
if (server_fd == 0) {
perror("Socket creation failed");
return -1;
}
// 2. 绑定 IP 和 端口 (插电话线)
struct sockaddr_in address;
int addrlen = sizeof(address);
// 初始化结构体
address.sin_family = AF_INET;
address.sin_addr.s_addr = INADDR_ANY; // 监听本机所有 IP
address.sin_port = htons(PORT); // 端口号转为网络字节序
// 执行 bind
if (bind(server_fd, (struct sockaddr *)&address, sizeof(address)) < 0) {
perror("Bind failed");
return -1;
}
// 3. 监听 (打开铃声)
// 3 代表等待队列的最大长度
if (listen(server_fd, 3) < 0) {
perror("Listen failed");
return -1;
}
std::cout << "Server is listening on port " << PORT << "..." << std::endl;
while (true) {
// 4. 接受连接 (拿起听筒) - 阻塞点
// accept 会返回一个新的 socket (new_socket) 用于专门和这个客户端通信
int new_socket = accept(server_fd, (struct sockaddr *)&address, (socklen_t*)&addrlen);
if (new_socket < 0) {
perror("Accept failed");
continue;
}
// 5. 读取数据 (听对方说啥)
char buffer[BUFFER_SIZE] = {0};
read(new_socket, buffer, BUFFER_SIZE);
// 打印请求内容(调试用)
// std::cout << "Received Request:\n" << buffer << std::endl;
// 简单的字符串查找判断 GET
if (strstr(buffer, "GET") != NULL) {
// 6. 构造响应 (硬编码 HTML)
// HTTP 响应格式必须严格遵守：状态行 + 响应头 + 空行 + 响应体
const char *html_content = "<html><body><h1>Hello, World!</h1><p>This is a C++ WebServer.</p></body></html>";
std::string response = "HTTP/1.1 200 OK\r\n";
response += "Content-Type: text/html\r\n";
response += "Content-Length: " + std::to_string(strlen(html_content)) + "\r\n";
response += "\r\n"; // 必须有的空行，分隔头和体
response += html_content;
// 7. 发送响应 (说话)
send(new_socket, response.c_str(), response.length(), 0);
std::cout << "Response sent to client." << std::endl;
}
// 8. 关闭连接 (挂断)
// 在 HTTP/1.0 中，发完就关。
close(new_socket);
}
// 实际运行中这里不可达，但逻辑上需要关闭监听 socket
close(server_fd);
return 0;
}第三部分：如何运行和测试
请确保你在 Linux 环境（Ubuntu/CentOS）或者 MacOS 下。
1. 编译代码
打开终端，进入代码所在目录，输入：
bash
g++ simple_server.cpp -o server如果没有报错，会生成一个名为 server 的可执行文件。
2. 运行服务器
输入：
bash
./server终端会显示：Server is listening on port 8080...
此时，程序阻塞 在了 accept 函数，正在等待连接。
3. 测试访问
你可以用两种方式测试：
- 方式 A（浏览器）：
打开浏览器（Chrome/Edge），在地址栏输入：http://localhost:8080
你将看到页面显示大号的 Hello, World!。 - 方式 B（命令行 curl）：
打开另一个终端窗口，输入：
bash
curl -v http://localhost:8080你会看到详细的 HTTP 握手过程和返回的 HTML。
第四部分：这个版本的"缺陷"在哪？(为了下一阶段学习)
你在运行这个代码时，如果手速够快，或者用脚本同时发 10 个请求，你会发现：
它一次只能服务一个人。
代码逻辑是：
accept -> read -> send -> close -> 回到 accept。
如果我在 read 之后加一个 sleep(10)（模拟处理业务很慢），那么在这 10 秒钟内，其他任何人访问这个网页，浏览器都会在那转圈圈（等待连接），因为主线程还在睡觉，没空回到 accept 去接新的电话。
这就是"阻塞式 I/O + 单线程"的致命弱点。
为了解决这个问题，下一阶段（进阶版）通常会引入：
- IO 多路复用 (Epoll)：不用傻等一个电话，而是雇一个接线员（内核），哪个电话响了通知我处理哪个。
- 线程池：来了任务扔给线程池去做，主线程立刻回去接下一个电话。