一、HTTP简介

HTTP 协议（HyperText Transfer Protocol，超文本传输协议）是因特网上应用最为广泛的一种网络传输协议，所有的 WWW 文件都必须遵守这个标准。HTTP 是一个基于 TCP/IP 通信协议来传递数据（HTML 文件, 图片文件, 查询结果等）。

二、HTTP工作原理

HTTP 协议工作于客户端-服务端架构上。浏览器作为 HTTP 客户端通过 URL 向 HTTP 服务端即 WEB 服务器发送所有请求。
Web 服务器有：Apache 服务器，IIS 服务器（Internet Information Services）等。
Web 服务器根据接收到的请求后，向客户端发送响应信息。
HTTP 默认端口号为 80，但是你也可以改为 8080 或者其他端口。
HTTP 三点注意事项：
（1）HTTP 是无连接：无连接的含义是限制每次连接只处理一个请求。服务器处理完客户的请求，并收到客户的应答后，即断开连接。采用这种方式可以节省传输时间。
（2）HTTP 是媒体独立的：这意味着，只要客户端和服务器知道如何处理的数据内容，任何类型的数据都可以通过 HTTP 发送。客户端以及服务器指定使用适合的 MIME-type 内容类型。
（3）HTTP是无状态：HTTP协议是无状态协议。无状态是指协议对于事务处理没有记忆能力。缺少状态意味着如果后续处理需要前面的信息，则它必须重传，这样可能导致每次连接传送的数据量增大。另一方面，在服务器不需要先前信息时它的应答就较快。
以下图表展示了 HTTP 协议通信流程：

三、HTTP消息结构

HTTP 是基于客户端/服务端（C/S）的架构模型，通过一个可靠的链接来交换信息，是一个无状态的请求/响应协议。
一个 HTTP"客户端"是一个应用程序（Web 浏览器或其他任何客户端），通过连接到服务器达到向服务器发送一个或多个 HTTP 的请求的目的。
一个 HTTP"服务器"同样也是一个应用程序（通常是一个 Web 服务，如 Apache Web 服务器或 IIS 服务器等），通过接收客户端的请求并向客户端发送 HTTP 响应数据。
HTTP 使用统一资源标识符（Uniform Resource Identifiers, URI）来传输数据和建立连接。一旦建立连接后，数据消息就通过类似 Internet 邮件所使用的格式[RFC5322]和多用途Internet 邮件扩展（MIME）[RFC2045]来传送。
1、客户端请求消息
客户端发送一个 HTTP 请求到服务器的请求消息包括以下格式：请求行（request line）、请求头部（header）、空行和请求数据四个部分组成，下图给出了请求报文的一般格式。

2、服务端请求消息
HTTP 响应也由四个部分组成，分别是：状态行、消息报头、空行和响应正文。

下面实例是一点典型的使用 GET 来传递数据的实例：
客户端请求：

GET /hello.txt HTTP/1.1User-Agent: curl/7.16.3 libcurl/7.16.3 OpenSSL/0.9.7l zlib/1.2.3Host: www.example.comAccept-Language: en, mi

服务端响应:

HTTP/1.1 200 OKDate: Mon, 27 Jul 2009 12:28:53 GMTServer: ApacheLast-Modified: Wed, 22 Jul 2009 19:15:56 GMTETag: "34aa387-d-1568eb00"Accept-Ranges: bytesContent-Length: 51Vary: Accept-EncodingContent-Type: text/plain

输出结果：

Hello World! My payload includes a trailing CRLF.

四、HTTP请求方法

根据 HTTP 标准，HTTP 请求可以使用多种请求方法。
HTTP1.0 定义了三种请求方法： GET, POST 和 HEAD 方法。
HTTP1.1 新增了六种请求方法：OPTIONS、PUT、PATCH、DELETE、TRACE 和 CONNECT 方法。

五、HTTP状态码

当浏览者访问一个网页时，浏览者的浏览器会向网页所在服务器发出请求。当浏览器接收并显示网页前，此网页所在的服务器会返回一个包含 HTTP 状态码的信息头（server header）用以响应浏览器的请求。
HTTP 状态码的英文为 HTTP Status Code。
下面是常见的 HTTP 状态码：
（1）200 - 请求成功
（2）301 - 资源（网页等）被永久转移到其它 URL
（3）404 - 请求的资源（网页等）不存在
（4）500 - 内部服务器错误
HTTP 状态码由三个十进制数字组成，第一个十进制数字定义了状态码的类型，后两个数字没有分类的作用。HTTP 状态码共分为 5 种类型：

六、真实示例

http的tcp连接的生命周期：
先acceptcb、再readcb、再writecb。
1、acceptcb：建立http连接；
2、readcb：接受客户端http请求；
3、writecb：发送http响应。
本实例的重点是在reactor的基础上去实现http协议。

#include #include #include #include #include #include #include #include #include #include #include #include #define BUFFER_LENGTH4096#define MAX_EPOLL_EVENTS1024#define SERVER_PORT8888#define PORT_COUNT1#define HTTP_WEBSERVER_HTML_ROOT"html"#define HTTP_METHOD_GET0#define HTTP_METHOD_POST1typedef int NCALLBACK(int ,int, void*);struct ntyevent {int fd;int events;void *arg;int (*callback)(int fd, int events, void *arg);int status;char buffer[BUFFER_LENGTH];int length;long last_active;// http paramint method; // get / postchar resource[BUFFER_LENGTH]; //资源位。url的长度int ret_code;};struct eventblock {struct eventblock *next;struct ntyevent *events;};struct ntyreactor {int epfd;int blkcnt;struct eventblock *evblk; //fd --> 100w};int recv_cb(int fd, int events, void *arg);int send_cb(int fd, int events, void *arg);struct ntyevent *ntyreactor_idx(struct ntyreactor *reactor, int sockfd);void nty_event_set(struct ntyevent *ev, int fd, NCALLBACK callback, void *arg) {ev->fd = fd;ev->callback = callback;ev->events = 0;ev->arg = arg;ev->last_active = time(NULL);return ;}int nty_event_add(int epfd, int events, struct ntyevent *ev) {struct epoll_event ep_ev = {0, {0}};ep_ev.data.ptr = ev;ep_ev.events = ev->events = events;int op;if (ev->status == 1) {op = EPOLL_CTL_MOD;} else {op = EPOLL_CTL_ADD;ev->status = 1;}if (epoll_ctl(epfd, op, ev->fd, &ep_ev) < 0) {printf("event add failed [fd=%d], events[%d]\n", ev->fd, events);return -1;}return 0;}int nty_event_del(int epfd, struct ntyevent *ev) {struct epoll_event ep_ev = {0, {0}};if (ev->status != 1) {return -1;}ep_ev.data.ptr = ev;ev->status = 0;epoll_ctl(epfd, EPOLL_CTL_DEL, ev->fd, &ep_ev);return 0;}int readline(char *allbuf, int idx, char *linebuf) {//idx是读取的位置，第几行int len = strlen(allbuf);for(;idx < len;idx ++) {if (allbuf[idx] == '\r' && allbuf[idx+1] == '\n') {return idx+2; //  \r\n\r\n，是idx+4} else {*(linebuf++) = allbuf[idx];}}return -1;}int http_request(struct ntyevent *ev) { //在http数据接收完后，才处理的 // GET, POST 先判断是GET 还是POST，DELETE HEAD不常用char linebuf[1024] = {0};int idx = readline(ev->buffer, 0, linebuf);//读一行，以\r\n分割的if (strstr(linebuf, "GET")) { //例子： GET /index.html HTTP/1.1ev->method = HTTP_METHOD_GET;//uri, 即 /index.htmlint i = 0;while (linebuf[sizeof("GET ") + i] != ' ') i++;linebuf[sizeof("GET ")+i] = '\0';sprintf(ev->resource, "./%s/%s", HTTP_WEBSERVER_HTML_ROOT, linebuf+sizeof("GET "));} else if (strstr(linebuf, "POST")) {}}int recv_cb(int fd, int events, void *arg) {struct ntyreactor *reactor = (struct ntyreactor*)arg;struct ntyevent *ev = ntyreactor_idx(reactor, fd);int len = recv(fd, ev->buffer, BUFFER_LENGTH, 0); // if (len > 0) {ev->length = len;ev->buffer[len] = '\0';printf("C[%d]:%s\n", fd, ev->buffer); //httphttp_request(ev);//这里是保证数据全部接收完成，再http request，再send_cb//send();nty_event_del(reactor->epfd, ev);nty_event_set(ev, fd, send_cb, reactor);nty_event_add(reactor->epfd, EPOLLOUT, ev);} else if (len == 0) {nty_event_del(reactor->epfd, ev);close(ev->fd);//printf("[fd=%d] pos[%ld], closed\n", fd, ev-reactor->events); } else {nty_event_del(reactor->epfd, ev);close(ev->fd);printf("recv[fd=%d] error[%d]:%s\n", fd, errno, strerror(errno));}return len;}int http_response(struct ntyevent *ev) {if (ev == NULL) return -1;memset(ev->buffer, 0, BUFFER_LENGTH);#if 0const char *html = "
King
\r\n\r\n";     ev->length = sprintf(ev->buffer, "HTTP/1.1 200 OK\r\n\ Date: Thu, 11 Nov 2021 12:28:52 GMT\r\n\ Content-Type: text/html;charset=ISO-8859-1\r\n\ Content-Length: 83\r\n\r\n%s",  html);#elseprintf("resource: %s\n", ev->resource);  //ev->resource即是index.html静态文件，存在磁盘上int filefd = open(ev->resource, O_RDONLY);if (filefd == -1) { // return 404ev->ret_code = 404;ev->length = sprintf(ev->buffer, "HTTP/1.1 404 Not Found\r\n" "Date: Thu, 11 Nov 2021 12:28:52 GMT\r\n" "Content-Type: text/html;charset=ISO-8859-1\r\n""Content-Length: 85\r\n\r\n" "
404
\r\n\r\n" );} else {struct stat stat_buf;   //stat结构体，获取文件属性，主要是为了得到文件的总长度fstat(filefd, &stat_buf);close(filefd);if (S_ISDIR(stat_buf.st_mode)) {ev->ret_code = 404; //HTTP FAILEDev->length = sprintf(ev->buffer, "HTTP/1.1 404 Not Found\r\n""Date: Thu, 11 Nov 2021 12:28:52 GMT\r\n""Content-Type: text/html;charset=ISO-8859-1\r\n""Content-Length: 85\r\n\r\n""
404
\r\n\r\n" ); // \n和\r，分别都算1个} else if (S_ISREG(stat_buf.st_mode)) {ev->ret_code = 200; //HTTP OKev->length = sprintf(ev->buffer, "HTTP/1.1 200 OK\r\n" "Date: Thu, 11 Nov 2021 12:28:52 GMT\r\n" "Content-Type: text/html;charset=ISO-8859-1\r\n""Content-Length: %ld\r\n\r\n",  stat_buf.st_size );}}#endifreturn ev->length;}int send_cb(int fd, int events, void *arg) {struct ntyreactor *reactor = (struct ntyreactor*)arg;struct ntyevent *ev = ntyreactor_idx(reactor, fd);http_response(ev);int len = send(fd, ev->buffer, ev->length, 0);if (len > 0) {printf("send[fd=%d], [%d]%s\n", fd, len, ev->buffer);if (ev->ret_code == 200) {int filefd = open(ev->resource, O_RDONLY);struct stat stat_buf;fstat(filefd, &stat_buf);sendfile(fd, filefd, NULL, stat_buf.st_size); // 发送文件，map 零拷贝close(filefd);}nty_event_del(reactor->epfd, ev);nty_event_set(ev, fd, recv_cb, reactor);nty_event_add(reactor->epfd, EPOLLIN, ev);} else {close(ev->fd);nty_event_del(reactor->epfd, ev);printf("send[fd=%d] error %s\n", fd, strerror(errno));}return len;}int accept_cb(int fd, int events, void *arg) {struct ntyreactor *reactor = (struct ntyreactor*)arg;if (reactor == NULL) return -1;struct sockaddr_in client_addr;socklen_t len = sizeof(client_addr);int clientfd;if ((clientfd = accept(fd, (struct sockaddr*)&client_addr, &len)) == -1) {if (errno != EAGAIN && errno != EINTR) {}printf("accept: %s\n", strerror(errno));return -1;}int flag = 0;if ((flag = fcntl(clientfd, F_SETFL, O_NONBLOCK)) < 0) {printf("%s: fcntl nonblocking failed, %d\n", __func__, MAX_EPOLL_EVENTS);return -1;}struct ntyevent *event = ntyreactor_idx(reactor, clientfd);nty_event_set(event, clientfd, recv_cb, reactor);nty_event_add(reactor->epfd, EPOLLIN, event);printf("new connect [%s:%d], pos[%d]\n", inet_ntoa(client_addr.sin_addr), ntohs(client_addr.sin_port), clientfd);return 0;}int init_sock(short port) {int fd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);fcntl(fd, F_SETFL, O_NONBLOCK);struct sockaddr_in server_addr;memset(&server_addr, 0, sizeof(server_addr));server_addr.sin_family = AF_INET;server_addr.sin_addr.s_addr = htonl(INADDR_ANY);server_addr.sin_port = htons(port);bind(fd, (struct sockaddr*)&server_addr, sizeof(server_addr));if (listen(fd, 20) < 0) {printf("listen failed : %s\n", strerror(errno));}return fd;}int ntyreactor_alloc(struct ntyreactor *reactor) {if (reactor == NULL) return -1;if (reactor->evblk == NULL) return -1;struct eventblock *blk = reactor->evblk;while (blk->next != NULL) {blk = blk->next;}struct ntyevent *evs = (struct ntyevent*)malloc((MAX_EPOLL_EVENTS) * sizeof(struct ntyevent));if (evs == NULL) {printf("ntyreactor_alloc ntyevents failed\n");return -2;}memset(evs, 0, (MAX_EPOLL_EVENTS) * sizeof(struct ntyevent));struct eventblock *block = (struct eventblock *)malloc(sizeof(struct eventblock));if (block == NULL) {printf("ntyreactor_alloc eventblock failed\n");return -2;}memset(block, 0, sizeof(struct eventblock));block->events = evs;block->next = NULL;blk->next = block;reactor->blkcnt ++; return 0;}struct ntyevent *ntyreactor_idx(struct ntyreactor *reactor, int sockfd) {int blkidx = sockfd / MAX_EPOLL_EVENTS;while (blkidx >= reactor->blkcnt) {ntyreactor_alloc(reactor);}int i = 0;struct eventblock *blk = reactor->evblk;while(i ++ < blkidx && blk != NULL) {blk = blk->next;}return &blk->events[sockfd % MAX_EPOLL_EVENTS];}int ntyreactor_init(struct ntyreactor *reactor) {if (reactor == NULL) return -1;memset(reactor, 0, sizeof(struct ntyreactor));reactor->epfd = epoll_create(1);if (reactor->epfd <= 0) {printf("create epfd in %s err %s\n", __func__, strerror(errno));return -2;}struct ntyevent *evs = (struct ntyevent*)malloc((MAX_EPOLL_EVENTS) * sizeof(struct ntyevent));if (evs == NULL) {printf("ntyreactor_alloc ntyevents failed\n");return -2;}memset(evs, 0, (MAX_EPOLL_EVENTS) * sizeof(struct ntyevent));struct eventblock *block = (struct eventblock *)malloc(sizeof(struct eventblock));if (block == NULL) {printf("ntyreactor_alloc eventblock failed\n");return -2;}memset(block, 0, sizeof(struct eventblock));block->events = evs;block->next = NULL;reactor->evblk = block;reactor->blkcnt = 1;return 0;}int ntyreactor_destory(struct ntyreactor *reactor) {close(reactor->epfd);struct eventblock *blk = reactor->evblk;struct eventblock *blk_next = NULL;while (blk != NULL) {blk_next = blk->next;free(blk->events);free(blk);blk = blk_next;}return 0;}int ntyreactor_addlistener(struct ntyreactor *reactor, int sockfd, NCALLBACK *acceptor) {if (reactor == NULL) return -1;if (reactor->evblk == NULL) return -1;struct ntyevent *event = ntyreactor_idx(reactor, sockfd);nty_event_set(event, sockfd, acceptor, reactor);nty_event_add(reactor->epfd, EPOLLIN, event);return 0;}int ntyreactor_run(struct ntyreactor *reactor) {if (reactor == NULL) return -1;if (reactor->epfd < 0) return -1;if (reactor->evblk == NULL) return -1;struct epoll_event events[MAX_EPOLL_EVENTS+1];int checkpos = 0, i;while (1) {int nready = epoll_wait(reactor->epfd, events, MAX_EPOLL_EVENTS, 1000);if (nready < 0) {printf("epoll_wait error, exit\n");continue;}for (i = 0;i < nready;i ++) {struct ntyevent *ev = (struct ntyevent*)events[i].data.ptr;if ((events[i].events & EPOLLIN) && (ev->events & EPOLLIN)) {ev->callback(ev->fd, events[i].events, ev->arg);}if ((events[i].events & EPOLLOUT) && (ev->events & EPOLLOUT)) {ev->callback(ev->fd, events[i].events, ev->arg);}}}}// 3, 6w, 1, 100 == // int main(int argc, char *argv[]) {unsigned short port = SERVER_PORT; // listen 8888if (argc == 2) {port = atoi(argv[1]);}struct ntyreactor *reactor = (struct ntyreactor*)malloc(sizeof(struct ntyreactor));ntyreactor_init(reactor);int i = 0;int sockfds[PORT_COUNT] = {0};for (i = 0;i < PORT_COUNT;i ++) {sockfds[i] = init_sock(port+i);    ntyreactor_addlistener(reactor, sockfds[i], accept_cb);}ntyreactor_run(reactor);ntyreactor_destory(reactor);for (i = 0;i < PORT_COUNT;i ++) {close(sockfds[i]);}free(reactor);return 0;}

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参考链接：
推荐一个零声学院后台服务器免费公开课，个人觉得老师讲得不错，分享给大家：
后台服务器开发

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彭州一中