编写简单的WEB服务器

落日映苍穹つ 2022-07-12 07:18 229阅读 0赞

一、背景

我们都知道使用浏览器访问网址的方法，将网址输入进地址框中就会显示出相应的文字、图片、视频等信息。实际上基于socket的客户/服务器原理是相似的，虽然可能承载信息的载体不同，但其背后的原理是基本一致的。通过理解这些原理（关于socket，我上一篇博客分析过），我们就可以编写一个简单的WEB服务器并做检测。

二、基本步骤

实际上基于socket的客户/服务器系统的步骤可以简单的概括为3步：

1、服务器建立服务

2、客户端连接服务器

3、客户端与服务器进行数据交换

三、编写socklib.c文件

这个文件中主要包含了一些常用的函数。便于模块化编程。

\#include<stdio.h>  
\#include<unistd.h>  
\#include<sys/types.h>  
\#include<sys/socket.h>  
\#include<netinet/in.h>  
\#include<netdb.h>  
\#include<time.h>  
\#include<strings.h>  
  
\#define HOSTLEN 256  
\#define BACKLOG 1  
  
int make\_server\_socket\_q(int ,int );  
  
int make\_server\_socket(int portnum)  
\{  
  return make\_server\_socket\_q(portnum,BACKLOG);  
\}  
  
int make\_server\_socket\_q(int portnum,int backlog)  
\{  
  struct sockaddr\_in saddr;  
  struct hostent \*hp;  
  char hostname\[HOSTLEN\];  
  int sock\_id;  
  
  sock\_id = socket(PF\_INET,SOCK\_STREAM,0);  
  if (sock\_id == -1)  
    return -1;  
  
  bzero((void \*)&saddr,sizeof(saddr));  
  gethostname(hostname,HOSTLEN);  
  hp = gethostbyname(hostname);  
  
  bcopy((void \*)hp->h\_addr,(void \*)&saddr.sin\_addr,hp->h\_length);  
  saddr.sin\_port = htons(portnum);  
  saddr.sin\_family = AF\_INET;  
  if(bind(sock\_id,(struct sockaddr \*)&saddr,sizeof(saddr)) != 0)  
    return -1;  
  
  if(listen(sock\_id,backlog) != 0)  
  return -1;  
  return sock\_id;  
\}  
  
int connect\_to\_server(char \*host,int portnum)  
\{  
  int sock;  
  struct sockaddr\_in servadd;  
  struct hostent \*hp;  
  
  sock = socket(AF\_INET,SOCK\_STREAM,0);  
  if(sock == -1)  
    return -1;  
  
  bzero(&servadd,sizeof(servadd));  
  hp = gethostbyname(host);  
  if(hp == NULL)  
    return -1;  
  bcopy(hp->h\_addr,(struct sockaddr \*)&servadd.sin\_addr,hp->h\_length);  
  servadd.sin\_port = htons(portnum);  
  servadd.sin\_family = AF\_INET;  
  
  if(connect(sock,(struct sockaddr \*)&servadd,sizeof(servadd)) != 0)  
    return -1;  
  return sock;  
\}

make\_server\_socket函数返回一个服务器的socket。

connect\_to\_server函数返回一个连接后的socket。

四、编写WEB服务器

\#include<stdlib.h>  
\#include<stdio.h>  
\#include<sys/types.h>  
\#include<sys/stat.h>  
\#include<string.h>  
  
int main(int ac,char \*av\[\])  
\{  
  int sock,fd;  
  FILE \*fpin;  
  char request\[BUFSIZ\];  
  
  if(ac == 1)\{  
    fprintf(stderr,"usage:ws portnum\\n");  
    exit(1);  
  \}  
  sock = make\_server\_socket(atoi(av\[1\]));  
  if(sock == -1)  
    exit(2);  
  
  while(1)\{  
    fd = accept(sock,NULL,NULL);  
    fpin = fdopen(fd,"r");  
  
    fgets(request,BUFSIZ,fpin);  
    printf("got a call:request = %s",request);  
    read\_til\_crnl(fpin);  
  
    process\_rq(request,fd);  
  
    fclose(fpin);  
  \}  
\}  
  
read\_til\_crnl(FILE \*fp)  
\{  
  char buf\[BUFSIZ\];  
  while(fgets(buf,BUFSIZ,fp) != NULL && strcmp(buf,"\\r\\n") != 0);  
\}  
  
process\_rq(char \*rq,int fd)  
\{  
  char cmd\[BUFSIZ\],arg\[BUFSIZ\];  
  
  if(fork() != 0)  
    return ;  
  strcpy(arg,"./");  
  if(sscanf(rq,"%s %s",cmd,arg+2) != 2)  
    return ;  
  
  if(strcmp(cmd,"GET") != 0)  
    cannot\_do(fd);  
  else if(not\_exist(arg))  
    do\_404(arg,fd);  
  else if(isadir(arg))  
    do\_ls(arg,fd);  
  else if(ends\_in\_cgi(arg))  
    do\_exec(arg,fd);  
  else  
    do\_cat(arg,fd);  
\}  
  
header(FILE \*fp,char \*content\_type)  
\{  
  fprintf(fp,"HTTP/1.0 200 OK\\r\\n");  
  if(content\_type)  
    fprintf(fp,"Content-type:%s\\r\\n",content\_type);  
\}  
  
cannot\_do(int fd)  
\{  
  FILE \*fp = fdopen(fd,"w");  
  
  fprintf(fp,"HTTP/1.0 501 Not Implemented\\r\\n");  
  fprintf(fp,"Content-type:text/plain\\r\\n");  
  fprintf(fp,"\\r\\n");  
  
  fprintf(fp,"That command is not yet implemented\\r\\n");  
  fclose(fp);  
\}  
  
do\_404(char \*item,int fd)  
\{  
  FILE \*fp = fdopen(fd,"w");  
  
  fprintf(fp,"HTTP/1.0 404 Not Found\\r\\n");  
  fprintf(fp,"Content-type:text/plain\\r\\n");  
  fprintf(fp,"\\r\\n");  
  
  fprintf(fp,"The item you requested: %s\\r\\nis not found\\r\\n",item);  
  fclose(fp);  
\}  
  
isadir(char \*f)  
\{  
  struct stat info;  
  return(stat(f,&info) != -1 && S\_ISDIR(info.st\_mode));  
\}  
  
not\_exist(char \*f)  
\{  
  struct stat info;  
  return(stat(f,&info) == -1);  
\}  
  
do\_ls(char \*dir,int fd)  
\{  
  FILE \*fp;  
  
  fp = fdopen(fd,"w");  
  header(fp,"text/plain");  
  fprintf(fp,"\\r\\n");  
  fflush(fp);  
  
  dup2(fd,1);  
  dup2(fd,2);  
  close(fd);  
  execlp("ls","ls","-l",dir,NULL);  
  perror(dir);  
  exit(1);  
\}  
  
char \*file\_type(char \*f)  
\{  
  char \*cp;  
  if((cp = strrchr(f,'.')) != NULL)  
    return cp+1;  
  return "";  
\}  
  
ends\_in\_cgi(char \*f)  
\{  
  return (strcmp(file\_type(f),"cgi") == 0);  
\}  
  
do\_exec(char \*prog,int fd)  
\{  
  FILE \*fp;  
  
  fp = fdopen(fd,"w");  
  header(fp,NULL);  
  fflush(fp);  
  dup2(fd,1);  
  dup2(fd,2);  
  close(fd);  
  execl(prog,prog,NULL);  
  perror(prog);  
\}  
   
do\_cat(char \*f,int fd)  
\{  
  char \*extension = file\_type(f);  
  char \*content = "text/plain";  
  FILE \*fpsock,\*fpfile;  
  int c;  
  
  if(strcmp(extension,"html") == 0)  
    content = "text/html";  
  else if(strcmp(extension,"gif") == 0)  
    content = "image/gif";  
  else if(strcmp(extension,"jpg") == 0)  
    content = "image/jpeg";  
   
  fpsock = fdopen(fd,"w");  
  fpfile = fopen(f,"r");  
  if(fpsock != NULL && fpfile != NULL)  
  \{  
    header(fpsock,content);  
    fprintf(fpsock,"\\r\\n");  
    while((c = getc(fpfile)) != EOF)  
      putc(c,fpsock);  
    fclose(fpfile);  
    fclose(fpsock);  
  \}  
  exit(0);  
\}  
五、测试WEB服务器

使用gcc webserv.c socklib.c -o webserv进行编译

接着运行webserv，后面跟端口号（12345）

![20170216103152081][]

在浏览器中输入你计算机的主机名:12345

然后后面加上你需要打开的文件或者需要运行的文件

![20170216103252598][]

六、总结

WEB服务器与一般的时间查询服务器原理是相通的，都是基于socket的。这里只是简单的编写了WEB服务器。后续还有许多需要接着学习。

[20170216103152081]: /images/20220711/a834327a0191411b920a7c37d84e2d27.png
[20170216103252598]: /images/20220711/d5bca851b66143d4b43cb84b7eda02e2.png