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我们程序员写的一个个解决我们实际问题, 满足我们日常需求的网络程序, 都是在应用层.
我们上一次写的网络版本计算器就是一个应用层的网络程序。
我们约定了数据的读取#xff0c;一端发送时构造的数据, 在另一端能够正确的进行解析, 就是ok的. 这种约定, 就是应…一.应用层
我们程序员写的一个个解决我们实际问题, 满足我们日常需求的网络程序, 都是在应用层.
我们上一次写的网络版本计算器就是一个应用层的网络程序。
我们约定了数据的读取一端发送时构造的数据, 在另一端能够正确的进行解析, 就是ok的. 这种约定, 就是应用层协议。
在应用层我们只负责将数据怎么读取和怎么构造数据然后将构造好的数据交给应用层的协议层传输层再由传输层何其一下的网络协议栈来帮我们完成数据在网络中发送至于数据在这之间是怎么发送的什么时候发送的我们不知道不清楚也不关心。
二.认识URL
平时我们俗称的 网址 其实就是说的 URL. 1.域名
服务器地址可以是一个IP地址但是IP地址是点分十进制的字符串为了方便记忆就有了和IP地址一 一对应的域名。
例如
112.29.213.131 —— www.JD.com36.155.132.55 —— www.baidu.com
2.urlencode和urldecode
像 / ? : 等这样的字符, 已经被url当做特殊意义理解了. 因此这些字符不能随意出现. 比如, 某个参数中需要带有这些特殊字符, 就必须先对特殊字符进行转义.
转义的规则如下: 将需要转码的字符转为16进制然后从右到左取4位(不足4位直接处理)每2位做一位前面加上%编码成%XY格式这个过程就是urlencode。 被转义成了 %2B。urldecode就是urlencode的逆过程。
三.HTTP协议格式
1.请求格式http 见一见http请求
部分测试代码
编写一个服务器服务器多线程接受网络数据使用浏览器在url栏框中输入服务端车程序的IP和端口然后回车。此时浏览器就会构建一个http请求发送给我们的服务端程序服务端程序直接将收到的数据直接以字符串的形式输出到终端。 void serverIO(int fd){string message;char buff[102400];// 读取一个完整的http请求报文int n recv(fd, buff, sizeof(buff), 0);message buff;// 直接将该请求以字符串的形式输出cout 得到一个HTTP请求 endl;cout message endl;close(fd);}
得到的http请求 2.响应格式 见一见http响应
使用telnet 向百度模拟发送一个http请求接受返回的http响应。 HTTP协议的格式大致有四部分组成
首行HTTP请求——[ 方法 ][ url ][ 版本 ]HTTP响应——[ 版本 ][ 状态码 ][ 描述 ]其中请求中url实际上就是服务器上的请求的资源路径。Header请求/响应 的属性冒号分割的键值对;每组属性之间使用\n分隔;遇到空行表示Header部分结束。例如Content-Length8899标识 请求/响应 的有效载荷长度有效载荷的长度是8899。空行用来分隔Header和Body。Body就是有效载荷部分空行后面的内容都是Body. Body允许为空字符串. 如果Body存在, 则在Header中会有一个Content-Length属性来标识Body的长度;
四.HTTP响应状态码
状态码类别描述1XX lnformational(信息性状态码) 接收的请求正在处理 2XX Success成功状态码) 请求正常处理完毕 3XX Redirection(重定向状态码 需要进行附加操作以完成请求 4XX Client Error(客户端错误状态码 服务器无法处理请求 5XX Server Error(服务器错误状态码) 服务器处理请求出错
说明
Client Error
客户端连接的端口错了。客户端连接的域名或者IP地址错误。如果客户端使用了域名连接域名可能指向了错误的服务器。当客户端发送了一个无效请求时服务器可能会因为无法处理而返回 Client Error。
lnformational
主要作用是告知客户端请求已经被接受 。
Redirection
是服务器在处理客户端请求时为了保证流程的顺利进行而发出的一种信号。当客户端发送一个请求到服务器服务器会根据需要将请求重定向到另一个URL。 Success
表示客户端与服务器之间的通信已经成功完成并且服务器已经处理了客户端的请求。 Server Error:
表示服务器在处理客户端请求时发生了错误。服务器遇到了一个未知的错误无法完成请求的处理。服务器当前无法处理请求因为过载或维护。
五.HTTP常见Header
Header是以K/V形式存储的字符串主要是一些协议的属性说明等。
Content-Type: 数据类型(text/html等)Content-Length: Body的长度Host: 客户端告知服务器, 所请求的资源是在哪个主机的哪个端口上;User-Agent: 声明用户的操作系统和浏览器版本信息;referer: 当前页面是从哪个页面跳转过来的;location: 搭配3xx重定向状态码使用, 告诉客户端接下来要去哪里访问;Cookie: 用于在客户端存储少量信息. 通常用于实现会话(session)的功能; 介绍Content-Type表明此次http报文的body传输的是什么内容。
对于服务器上的每一种资源都是以文件的形式存在的文件都会有自己的类型例如(网页文件).html音频文件.mp3图片.jpg/.png视频.mp4。
每一种文件类型都会有自己对应的Content-Type类型
text/htmlHTML 文档text/cssCSS 样式表text/javascriptJavaScript 脚本image/jpegJPEG 图像image/pngPNG 图像image/gifGIF 图像
Content-Type 对照表
六.简单的HTTP服务器
编写一个服务器多线程处理请求对于请求的处理解析一个http请求反序列化根据http的请求的资源构建响应并返回。
Sock.hpp
#pragma once
#include iostream
#include cstdio
#include cstring
#include unistd.h
#include sys/types.h
#include sys/socket.h
#include arpa/inet.h
#include netinet/in.h
#include Log.hpp
#define TCP SOCK_STREAM
#define UDP SOCK_DGRAM
const static int backlog 32;enum
{SOCK_ERR 10,BING_ERR,LISTEN_ERR,CONNECT_ERR
};class Udp
{
public:Udp(int SOCK){_listensock socket(AF_INET, SOCK, 0);if (_listensock -1){Logmessage(Fatal, socket err ,error code %d,%s, errno, strerror(errno));exit(SOCK_ERR);}}Udp(uint16_t port, int SOCK): _port(port){_listensock socket(AF_INET, SOCK, 0);if (_listensock -1){Logmessage(Fatal, socket err ,error code %d,%s, errno, strerror(errno));exit(10);}}void Bind(){struct sockaddr_in host;host.sin_family AF_INET;host.sin_port htons(_port);host.sin_addr.s_addr INADDR_ANY; // #define INADDR_ANY 0x00000000socklen_t hostlen sizeof(host);int n bind(_listensock, (struct sockaddr *)host, hostlen);if (n -1){Logmessage(Fatal, bind err ,error code %d,%s, errno, strerror(errno));exit(BING_ERR);}}int FD(){return _listensock;}~Udp(){close(_listensock);}protected:int _listensock;uint16_t _port;
};class Tcp : public Udp
{
public:Tcp(uint16_t port): Udp(port, TCP){}Tcp(): Udp(TCP){}void Listen(){int n listen(_listensock, backlog);if (n -1){Logmessage(Fatal, listen err ,error code %d,%s, errno, strerror(errno));exit(LISTEN_ERR);}}int Accept(string *clientip, uint16_t *clientport){struct sockaddr_in client;socklen_t clientlen;int sock accept(_listensock, (struct sockaddr *)client, clientlen);if (sock 0){Logmessage(Warning, bind err ,error code %d,%s, errno, strerror(errno));}else{*clientip inet_ntoa(client.sin_addr);*clientport ntohs(client.sin_port);}return sock;}void Connect(string ip, uint16_t port){struct sockaddr_in server;memset(server, 0, sizeof(server));server.sin_family AF_INET;server.sin_port htons(port);server.sin_addr.s_addr inet_addr(ip.c_str());socklen_t hostlen sizeof(server);int n connect(_listensock, (struct sockaddr *)server, hostlen);if (n -1){Logmessage(Fatal, Connect err ,error code %d,%s, errno, strerror(errno));exit(CONNECT_ERR);}}~Tcp(){}
};Server.hpp
#pragma once
#include iostream
#include string
#include pthread.h
#include functional
#include Sock.hppusing fun_t std::functionstring(string );
class Httpserver;
struct Args
{Args(Httpserver *ser, string ip, uint16_t port, int fd): _ip(ip), _port(port), _pserver(ser), _fd(fd){}int _fd;uint16_t _port;string _ip;Httpserver *_pserver;
};class Httpserver
{
public:Httpserver(fun_t func, uint16_t port): _func(func){tcp new Tcp(port);tcp-Bind();tcp-Listen();cout 服务器创建成功 endl;}void start(){while (1){string clientip;uint16_t clientport;cout start accept endl;int sock tcp-Accept(clientip, clientport);cout get a new connect endl;// 多线程处理请求pthread_t t;Args *args new Args(this, clientip, clientport, sock);pthread_create(t, nullptr, ThreadRun, args);}}~Httpserver(){delete tcp;}private:static void *ThreadRun(void *args){pthread_detach(pthread_self());Args *ts static_castArgs *(args);ts-_pserver-serverIO(ts-_fd);delete ts;return nullptr;}void serverIO(int fd){string message;char buff[102400];// 1.确信,读取一个完整的http请求报文int n recv(fd, buff, sizeof(buff), 0);message buff;string re _func(message);send(fd, re.c_str(), re.length(), 0);close(fd);}private:Tcp *tcp;fun_t _func;
};
Server.cc
#include sstream
#include unistd.h
#include sys/types.h
#include sys/stat.h
#include fcntl.h
#include signal.h
#include sys/socket.h
#include iostream
#include cstring
#include cstdio
#include string
#include vector
#include Server.hpp
#include util.hppconst string wwwroot ./html/3;
const string defaupath /index.html;class HttpRequest
{
public:HttpRequest(){}~HttpRequest() {}void Print(){cout method_ : url_ : httpVersion_ endl;for (auto e : body_)cout e endl;cout suffix: suffix_ endl;cout path: path_ endl;}public:std::string method_; // 请求方法std::string url_; // 资源地址std::string httpVersion_; // 协议版本std::vectorstd::string body_; // 报头std::string path_; // 请求资源路径std::string suffix_; // 资源类型
};HttpRequest Deserialize(string message)
{HttpRequest req;// 1.拿到请求行string oneline HeadOneLine(message, SEP);// 2.解析请求行DisposeOneLine(oneline, req.method_, req.url_, req.httpVersion_);// 3.解析反序列化报头while (!message.empty()){string mes HeadOneLine(message, SEP);req.body_.push_back(mes);}// 4.设置请求资源路径 url:/a/b/cif (req.url_[req.url_.length() - 1] /){req.path_ wwwroot defaupath; //./html/index.html}else{req.path_ wwwroot req.url_; //./html/a/b/c}// 5.设置请求资源类型auto pos req.url_.find(.);if (pos string::npos)req.suffix_ .html;elsereq.suffix_ req.url_.substr(pos);return req;
}string Dispose(string message)
{// 这里我们一定读取的是一个完整的报文// 一个网页会有很多的资源每一个资源(网页,图片,视频),都需要一次http请求来得到// 所以我们需要知道每次请求的资源是什么即需要知道请求的url是什么,url的类型是什么// 反序列化请求HttpRequest req Deserialize(message);req.Print();// 响应————最简单的一个响应// 4.有效载荷string body Readfile(req.path_) SEP;// 1.响应的状态行————HTTP版本 状态码 状态描述\r\nstring request_head string(HTTP/1.0 200 OK) SEP;// 2.响应报头————Content-Length,Content-Typerequest_head string(Content-Length: ) to_string(body.length()) SEP;request_head GetContentType(req.suffix_) SEP;// 3.空行request_head SEP;// 整体的响应报文string responce request_head body;return responce;
}void daemonize()
{// 1.忽略SIGPIPE信号signal(SIGPIPE, SIG_IGN);// 2.更改进程的工作目录// chdir();// 3.让自己不要成为进程组组长if (fork() 0)exit(0);// 4.设置自己是一个独立的会话setsid();// 5.重定向0,1,2int fd 0;if (fd open(dev/null, O_RDWR) ! -1){dup2(fd, STDIN_FILENO);dup2(fd, STDOUT_FILENO);dup2(fd, STDERR_FILENO);// 6.关闭掉不需要的fdif (fd STDERR_FILENO){close(fd);}}
}int main(int argc, char *argv[])
{daemonize();uint16_t port atoi(argv[1]);Httpserver httpser(Dispose, port);httpser.start();return 0;
}Util.hpp
#pragma once
#include iostream
#include unistd.h
#include string
#include sys/types.h
#include sys/stat.h
#include unistd.h
#include fcntl.h#define SEP \r\n
using namespace std;string Readfile(const string path)
{// 1. 获取文件本身的大小string fileContent;struct stat st;int n stat(path.c_str(), st);if (n 0)return ;int size st.st_size;// 2. 调整string的空间fileContent.resize(size);// 3. 读取int fd open(path.c_str(), O_RDONLY);if (fd 0)return ;read(fd, (char *)fileContent.c_str(), size);close(fd);return fileContent;
}string HeadOneLine(string message, const string sep)
{auto pos message.find(sep, 0);if (pos string::npos)return ;string oneline message.substr(0, pos);message.erase(0, pos sep.size());return oneline;
}void DisposeOneLine(const string oneline, string *method, string *url, string *httpVersion)
{stringstream line(oneline);line *method *url *httpVersion;
}string GetContentType(const string suffix)
{std::string content_type Content-Type: ;if (suffix .html || suffix .htm)content_type text/html;else if (suffix .css)content_type text/css;else if (suffix .js)content_type application/x-javascript;else if (suffix .png)content_type image/png;else if (suffix .jpg)content_type image/jpeg;else{}return content_type;
}效果展示 七.HTTP的方法 HTTP的方法有很多但是最常用的只有两个GETPOST。
1.GET方法
我们要促使浏览器使用不同的方法进行资源请求提交要使用html的表单。
!DOCTYPE html
html langenheadmeta charsetUTF-8meta nameviewport contentwidthdevice-width, initial-scale1.0titleCSDN/title
/headbodyh1test/h1form action/a/b/c.exe methodget姓名: input typetext namemyname valuebr /密码: input typepassword namemypasswdbr /input typesubmit value提交br //form/body/html 尝试提交数据 2.POST方法 再次尝试提交数据 区别
GET能获取一个静态网页GET也能提交参数通过URL的方式提交参数。POST请求提交的参数的时候是通过正文的部分提交的参数。GET方法提交参数不私密没有不安全的说法安全对HTTP来说本身就没有保障。POST提交参数比较私密一些。由于GET使用url提交参数所以大小一般会受限。POST使用正文提交参数正文理论上可以非常大。
