简单web服务器

  昨天看了一下boa的源码，简单的浏览了一遍，boa是非常优秀的嵌入式web服务器，虽然只支持单任务，但它的高效是其他web服务器不能比拟的，正好这段时间在学习socket编程，那么动手写一个简单的web服务器，应该是可行的，虽然自己写的肯定不会太好，但如果写一遍，那么对与web服务器的运行机制与底层原理会更加的清晰，那么开始写一个简单的web服务器吧。
   首先需要分析下http协议，可以在百度百科中查阅详细的资料，这里给出链接： ，
因为只实现简单的web服务，所以功能会简化很多，只对报文中常见的信息头进行解析，看看请求报文格式：
       

GET /index.html HTTP/1.1
Accept:image/gif.image/jpeg,*/*
Accept-Language:zh-cn
Connection:Keep-Alive
Host:localhost
Accept-Encoding:gzip,deflate


GET /index.html HTTP/1.1         包括请求的文件名， http协议版本
Accept:image/gif.image/jpeg,*/*  表示支持的文件类型
除了第一行是必须信息外，其他的都是非必选项目，可以具体的添加一些必须的项目。
在同web服务器建立连接后，将可以把以上的报文以字符串的形式写入到socket描述符中，可以理解为文件的写入，而底层的东西已经有系统和tcp/ip协议栈完成了。对与底层的具体实现，显然不是这里的重点，具体可以参照其他书目。
 
这样，我们的web服务器受到了请求报文，就可以根据第一行的信息去读取文件信息，在把加入回复报文头部信息，一起发出去。看看应答报文格式：

HTTP/1.1 200 OK
Server:Apache Tomcat/5.0.12
Content-Type: text/html
Content-Length:28


Hello HTTP!


HTTP/1.1 200 OK ： 该行信息中，需要注意的是数字200， 这是web服务器应答状态码，200表示正常，如果文件不存在，则返回404，具体应答状态码具体参照http协议说明。这里特别说明的是，对于不同的执行结构要返回不同的应答状态码。
   在上边的应答报文格式中，可以清楚的看到，在信息头部和文件头部之间是有一个空行相隔的，这是需要特别注意的，浏览器正式同个这个换行符来区分那是头信息、那么文件信息的。 
用一张图片来展示下http报文请求与应答的过程： 
  

 

 

 我们知道，在boa移植过程中，需要在/var/下，创建www目录，而这个目录就是boa默认的网页文件存放的根目录，这里我们是实现web服务器时，通过设定环境变量来制定网页文件存放的根目录，设定环境变量为：HTTP_DIR,在代码中，通过函数char *getenv("HTTP_DIR")来获取环境变量的内容。

  通过上边的叙述，简单的web服务器雏形已经完成，报文的请求与应答都可以完成，那么怎么来完成并发，也就是说可以同时相应多个客户端，我们可以通过多进程与多线程两种方法来实现。下边一一说明。
   采用多进程来完成web服务器的并发时，需要注意一些小的问题，我们知道，在进行fork()时，子进程会复制父进程运行空间内的所有内容，如果在父进程中已经完成了socket的创建、端口的绑定、listen（）、accept（），那么在子进程中也会出现和父进程一样的网络socket描述符。先看代码吧。
 

if((pid = fork()) == 0)

{
    // Child close listening socket
    close(Socket_fd);
    ClientHandler(&acptSock);
    // Process done with this client, close it
    close(socket_fd);
    // Child exit
    exit(0);    
}

else

{    // Parent close the accepted connection
    close(connfd);
}

  显然可以看出，在子进程和父进程中都存在socket_fd描述符，如果在子进程中不关闭socket_fd，那么就在同时存在两个socket_fd，这样会存在隐患，设想下，父进程要退出，如果只有父进程拥有socket_fd，那么父进程close(socket_fd)后，子进程的网络连接也就断开了，但这里的实际情况是父进程和子进程都拥有socket_fd，父进程关闭socket_fd后，子进程仍然能够正常的通信，那么这个子进程就不受父进程控制了，成了不听老子话的小子了。所以一定要关闭子进程中的socket_fd。同样，对与文件描述符connfd，这是一个当前连接的描述符，正常情况下，子进程退出既关闭conn_fd，可如果在父子进程同时拥有conn_fd的情况下，子进程退出后，虽然关闭了conn_fd，但父进程中仍然存在conn_fd，实际子进程的连接并没有关闭。上述的情况在使用进程实现并发中需要注意，这些错误不是太容易发现。
  来看看通过线程实现的web服务并发：

…
conn_fd = accept(lstnSocket,(struct sockaddr *)&pin,&address_size);
if(conn_fd > 0)
{
          pthread_create(&thread_id, NULL,
          (void *)Client_Process,
          (void *)conn_fd);
}

void *Client_Process(void *arg)// 客户端服务程序

{
    int conn_fd = (int)arg;
    ClientHandler(&acptSock);
    close(conn_fd);
    return;
}

 通过线程来实现web服务器的并发思路是非常清晰的，在pthread_create中，只能传入一个参数，如果要传入多个参数，可以通过结构体传入。

   这样，一个支持多连接的简单web服务器就完成了，今天就写到这，明天加入以下功能：客户端登陆日志、错误信息日志，报文出错检测、加入默认主页服务，如果时间容许，加入对cgi的支持。