HTTP协议浅析(下): 使用HTTP协议实现通信

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篇首语:本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理,主要介绍了HTTP协议浅析(下): 使用HTTP协议实现通信相关的知识,希望对你有一定的参考价值。

1. 概述

服务器的开发不容易,尤其是开发高性能、稳定性好服务器,更加不容易,因此人们尝试更好简单的方式来开发软件。

在服务器方面,使用Web服务器,采用HTTP协议来代替底层的socket,是常见的选择。采用HTTP协议更加除了能得到稳定的服务器支持外,更加可以兼容各种客户端(手机、PC、浏览器)等等。这样实现了一个服务器之后,多个客户端可以通用。

2.通信过程

这里写图片描述

HTTP 协议采用请求/响应模型。客户端向服务器发送一个请求报文,服务器以一个状态作为响应。

HTTP 请求/响应的步骤:

  • 客户端连接到web服务器:HTTP 客户端与web服务器建立一个 TCP 连接;
  • 客户端向服务器发起 HTTP 请求:通过已建立的TCP 连接,客户端向服务器发送一个请求报文;
  • 服务器接收 HTTP 请求并返回 HTTP 响应:服务器解析请求,定位请求资源,服务器将资源副本写到 TCP 连接,由客户端读取;
  • 释放 TCP 连接:若connection 模式为close,则服务器主动关闭TCP 连接,客户端被动关闭连接,释放TCP 连接;若connection 模式为keepalive,则该连接会保持一段时间,在该时间内可以继续接收请求;
  • 客户端浏览器解析html内容:客户端将服务器响应的 html 文本解析并显示。

3. 测试代码

#include <stdio.h>  
#include <stdlib.h>  
#include <string.h>                         
#include <unistd.h>  
#include <fcntl.h>
#include <sys/socket.h>  
#include <netinet/in.h>  
#include <arpa/inet.h>

int main()
{
     // 创建通信端点:套接字
    int sockfd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);  
    if(sockfd < 0)  
    {  
        perror("socket");  
        return -1;  
    }  

    // 设置本地地址结构体  
    struct sockaddr_in my_addr;  
    bzero(&my_addr, sizeof(my_addr));   // 清空      
    my_addr.sin_family = AF_INET;       // ipv4  
    my_addr.sin_port   = htons(8000);   // 端口  
    my_addr.sin_addr.s_addr = htonl(INADDR_ANY); // ip  

    // 绑定  
    int err_log = bind(sockfd, (struct sockaddr*)&my_addr, sizeof(my_addr));  
    if( err_log != 0)  
    {  
        perror("binding");  
        close(sockfd);        
        return -1;  
    }  

    err_log = listen(sockfd, 10); // 监听,监听套接字改为被动  
    if(err_log != 0)  
    {  
        perror("listen");  
        close(sockfd);        
        return -1;    
    }     

    printf("listen client @port=%d...\\n", 8000); 

    int connfd;  
    connfd = accept(sockfd, NULL, NULL);    // 等待连接  

    char recv_buf[8*1024] = {0};
    read(connfd, recv_buf, sizeof(recv_buf));
    printf("%s", recv_buf);

    //获取客户端需要的网页内容
    char filename[200] = {0};
    sscanf(recv_buf, "GET /%[^ ]", filename); //获取文件名字
    printf("filename = %s\\n", filename);

    int fd;
    fd = open(filename, O_RDONLY);//只读方式打开
    if(fd < 0)//打开文件失败
    {
        //HTTP 响应报文由状态行、响应头部、空行、响应包体4个部分组成
        char err[]= "HTTP/1.1 404 Not Found\\r\\n"    //状态行
                    "Content-Type: text/html\\r\\n"   //响应头部
                    "\\r\\n"                          //空行
                    "<HTML><BODY>File not found</BODY></HTML>";  //响应包体           

        perror("open"); 
        send(connfd, err, strlen(err), 0);//发送失败的响应报文头

        close(connfd);
        return -1;
    }   

    //HTTP 响应报文由状态行、响应头部、空行、响应包体4个部分组成
    char head[] = "HTTP/1.1 200 OK\\r\\n"     //状态行
              "Content-Type: text/html\\r\\n" //响应头部
              "\\r\\n";                       //空行
    send(connfd, head, strlen(head), 0); //发送成功的响应报文头

    //发送响应包体
    int len;
    char file_buf[4 * 1024];
    //循环读取并发送文件,读多少,发多少
    while((len = read(fd, file_buf, sizeof(file_buf))) > 0) 
    {
        send(connfd, file_buf, len, 0);
    }

    close(fd);
    close(connfd); 

    while(1)
    {
        NULL;
    }

    return 0;
}

终端运行服务器程序:
这里写图片描述

浏览器请求服务,得到相应内容:
这里写图片描述

4. 简单版Web服务器

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <unistd.h>
#include <fcntl.h>
#include <string.h>
#include <sys/socket.h>
#include <netinet/in.h>
#include <arpa/inet.h>

/************************************************************************
函数名称:   int main(int argc, char *argv[])
函数功能:   通过进程创建webserver
函数参数:   int argc, char *argv[]
函数返回:   无
************************************************************************/
int main(int argc, char *argv[])
{
    unsigned short port = 8000;   //设置默认端口号
    if(argc > 1)
    {
        port = atoi(argv[1]);   //将参数2赋值给端口号变量
    }

    //创建TCP套接字
    int sockfd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);
    if( sockfd < 0)
    {
        perror("socket");   
        exit(-1);
    }

    //服务器套接字地址变量赋值
    struct sockaddr_in my_addr;
    bzero(&my_addr, sizeof(my_addr));
    my_addr.sin_family = AF_INET;   //IPV4族
    my_addr.sin_port   = htons(port); //将端口号转换成网络字节序
    my_addr.sin_addr.s_addr = htonl(INADDR_ANY); //本机IP地址

    //绑定TCP套接字
    if( bind(sockfd, (struct sockaddr*)&my_addr, sizeof(my_addr)) != 0)
    {
        perror("bind");
        close(sockfd);      
        exit(-1);
    }

    //监听
    if( listen(sockfd, 10) != 0)
    {
        perror("listen");
        close(sockfd);      
        exit(-1);
    }

    printf("Listenning at port=%d\\n",port);   //打印端口号信息
    printf("Usage: http://127.0.0.1:%d/html/index.html\\n", port);

    while(1)
    {
        char cli_ip[INET_ADDRSTRLEN] = {0};  //存放客户端点分十进制IP地址
        struct sockaddr_in client_addr;
        socklen_t cliaddr_len = sizeof(client_addr);

        //等待客户端连接
        int connfd = accept(sockfd, (struct sockaddr*)&client_addr, &cliaddr_len);
        printf("connfd=%d\\n",connfd); //打印已连接套接字
        if(connfd > 0)
        {
            if(fork() == 0)  //创建进程并判断返回值
            {
                close(sockfd);
                //子进程执行
                int  fd = 0;
                int  len = 0;
                char buf[1024] = "";
                char filename[50] = "";

                //将网络字节序转换成点分十进制形式存放在cli_ip中
                inet_ntop(AF_INET, &client_addr.sin_addr, cli_ip, INET_ADDRSTRLEN);
                printf("connected form %s\\n\\r", cli_ip);   //打印点分十进制形式的客户端IP地址
                recv(connfd, buf, sizeof(buf), 0);   //接收客户端发送的请求内容
                sscanf(buf, "GET /%[^ ]", filename);   //解析客户端发送请求字符串
                printf("filename=*%s*\\n", filename);

                fd = open(filename, O_RDONLY);   //以只读方式打开文件
                if( fd < 0)   //如果打开文件失败
                {
                    //HTTP失败头部
                    char err[]= "HTTP/1.1 404 Not Found\\r\\n"
                                "Content-Type: text/html\\r\\n"
                                "\\r\\n"  
                                "<HTML><BODY>File not found</BODY></HTML>";

                    perror("open error");                   
                    send(connfd, err, strlen(err), 0);
                    close(connfd);  //关闭已连接套接字
                    exit(0);    //子进程退出
                }

                //打开文件成功后
                //接收成功时返回的头部
                char head[]="HTTP/1.1 200 OK\\r\\n"
                            "Content-Type: text/html\\r\\n"
                            "\\r\\n";
                send(connfd, head, strlen(head), 0);  //发送HTTP请求成功头部

                while( (len = read(fd, buf, sizeof(buf))) > 0)   //循环读取文件内容
                {
                    send(connfd, buf, len, 0);       //将读得的数据发送给客户端
                }

                close(fd);   //成功后关闭文件
                close(connfd);   //关闭已连接套接字
                exit(0);     //子进程退出
            }
        }   

        close(connfd);   //父进程关闭连接套接字
    }
    close(sockfd);
    printf("exit main!\\n");

    return 0;
}

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以上是关于HTTP协议浅析(下): 使用HTTP协议实现通信的主要内容,如果未能解决你的问题,请参考以下文章

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