1. 目的和用途
用C++实现一个Windows下的,简单的HTTP服务器模型,用作局域网内的文件共享工具.
我以前在公司里,同事之间经常要共享一些大文件(超过2G),如果直接共享Windows目录,非常不安全不说,经常还因为各种各样的问题导致无法访问: 比如guest用户被禁用,防火墙拦截等.现在,我只要开启这个程序(一个非常简单的程序,只有一个几百K大小的EXE文件),对方就可以用浏览器 (IE,Firefox等都可以,还有比浏览器安装范围更广的客户端吗?)访问到我共享的文件,还支持断点续传,多么惬意.
另外,这是一个符合协议要求的HTTP服务器,理论上说,放到公网上也是完全可以的,只是功能没有成熟的Apache, IIS等丰富,安全性能也不足,但是作为一个学习的模型,提供文件下载服务还是没问题的.
2. 原理说明
(1) 关于HTTP协议.
我个人非常非常喜欢HTTP协议,这是一个简洁的,基于文本的,应答式的协议.
基于文本的一大好处是调试特别方便,因为所有的数据都是可以直接读出的文本,程序结果正
确与否一目了然,另外还有很多其它好处,可以参考<<UNIX编程艺术>>,里面有一章专门讲基于文本的协议的好处,深以为然.
HTTP协议的交流过程可以简单的描述为:双方建立TCP连接,客户端(通常是浏览器)发送一段固定格式的文本(所谓的请求),服务器根据客户端请求的内 容,生成并回应一段固定格式的文本(所谓的回应头)和文件内容(如果客户端请求的是文件下载的话),数据发送完毕后,断开连接.
这就是我们今天网络世界的基础,没错,就这么简单.
当然,客户端的请求和服务器的回应头都有格式要求,可以读一读W3C关于HTTP协议的文档.(Que's HTTP Server发行包内也包含了一份,请点击文章开头的链接下载.)

(2) Windows的网络模型.
Windows系统中,当属完成端口模型的网络性能最好.作为可能面临巨大网络压力的HTTP服务器,完成端口模型是唯一的选择.
完成端口模型用一种类似于回调的方式处理网络操作,所有的网络操作都不会阻塞,而是排队后直接返回,等到操作完成,系统会触发一个完成端口事件以通知应用 程序.所以应用程序只
要用一个线程一直检查对应的完成端口就可以得到网络操作的结果.和回调不同的是,系统允许多个线程同时等待同一个完成端口事 件,Windows系统确保对于一个完成端口时间,只有一个等待线程被唤醒.这样,对于有多个CPU的机器,我们可以创建多个线程(一个CPU对应一个线 程)等待同一个完成端口事件以并行的方式处理网络事件以充分发挥机器的性能.
关于完成端口编程方面的指导请参考<<Windows网络编程技术>>(微软出版,Anthony Jones著)第八章.


3. 程序结构介绍

CHTTPServer对象
CHTTPServer对象代表了整个HTTP服务器在内存中的存在,负责创建完成端口模型,创建所需的线程,监控完成端口事件并且维持URL和服务器上 的真实文件的对应关系.除了维护网络模块外,CHTTPServer对象还要根据接收到的客户端请求生成正确的服务器响应.它的角和ASP.NET或者 JSP编程中用到的预定义Server对象是类似的.


CHTTPRequest对象
CHTTPRequest对象是对客户端请求的包装,由于客户端请求是一段带格式的文本,用编程语言说就是一个字符串,为了编程方便,我创建了 CHTTPRequest对象管理这个字符串,CHTTPRequest对象提供了若干方法,可以很方便的访问到客户端请求的各个参数.它的角和 ASP.NET或者JSP编程中用到的预定义Request对象是类似的.

CHTTPResponse对象
CHTTPResponse对象是对服务器响应的包装,CHTTPServer对象根据CHTTPRequest对象的内容,设置 CHTTPResponse对象的参数,最后由CHTTPResponse对象把这些参数输出为符合HTTP协议要求的文本.它的角和ASP.NET或 免费平台源码资源网者JSP编程中用到的预定义Response对象是类似的.

CHTTPContent对象
CHTTPContent对象代表了客户端所请求的资源(URL).它可能是一个文件,也可能就是一段
服务器即时生成的HTML/TEXT文本,比如某个目录的文件列表,或者是一个出错信息,如HTTP404文件未到的提示.

程序运行的流程如下:
CHTTPServer对象启动并监控网络模块,当一个新的客户端连接建立以后,CHTTPServer对象开始读取这个新连接,直到接收到一个完整的请求头为止.
当CHTTPServer对象收到一个完整的请求头后,它就以之为参数,建立一个新的CHTTPRequest对象,然后分析这个 CHTTPRequest对象,生成正确的CHTTPResponse对象和CHTTPContent对象,然后把CHTTPResponse对象输出的 文本和CHTTPContent对象的内容按顺序发送给客户端,并在数据发送完成后关闭连接,回收上述的各个对象.

4. 核心代码分析
下面贴一段CHTTPServer对象根据CHTTPRequest对象的内容,生成CHTTPResponse对象和CHTTPContent对象的关键代码.
[cpp] view plaincopy
1. // 已经完整接收到了一个请求头,处理之 
2. // 目的: 通过分析Request对象,准备好Response对象,并在可能的情况下生成一个Content对象并关联到Response对象中. 
3. void CHTTPServer::OnRequest(PCLIENTINF pSockInf) 
4. { 
5.     ASSERT(pSockInf);   
6.     ASSERT(pSockInf->pRequest);   
7.     ASSERT(pSockInf->pResponse); 
8.     std::wstring strUrlObject(L""); 
9.     std::wstring strServerFilePath(L""); 
10.  
11.     // 是否是有效的请求头 
12.     if(!pSockInf->pRequest->Verify()) 
13.     { 
14.         // 请求头格式不正确,返回HTTP 400和一段关于400的预定义说明文本 
15.         pSockInf->pResponse->SetServerCode(SC_BADREQUEST);  // HTTP 400 
16.         CHTTPContent *pContent = new CHTTPContent; 
17.         pContent->OpenText(g_HTTP_Bad_Request, strlen(g_HTTP_Bad_Request)); 
18.         pSockInf->pResponse->AttachContent(pContent); 
19.         goto exit; 
20.     } 
21.      
22.     // 请求的方法是否是 GET 或者 HEAD 
23.     HTTP_METHOD method = pSockInf->pRequest->GetMethod(); 
24.     pSockInf->pResponse->SetMethod(method); 
25.     if(method != METHOD_GET && method != METHOD_HEAD) 
26.     { 
27.         // 目前只支持两种HTTP方法 
28.         pSockInf->pResponse->SetServerCode(SC_BADMETHOD); // HTTP 405 
29.         CHTTPContent *pContent = new CHTTPContent; 
30.         pContent->OpenText(g_HTTP_Bad_Method, strlen(g_HTTP_Bad_Method)); 
31.         pSockInf->pResponse->AttachContent(pContent); 
32.         goto exit; 
33.     } 
34.      
35.     // 获取客户端请求的对象 
36.     strUrlObject = pSockInf->pRequest->GetUrlObject(); 
37.     if(strUrlObject.size() <= 0) 
38.     { 
39.         // URL Object 为空,说明客户端的请求有问题. 
40.         pSockInf->pResponse->SetServerCode(SC_BADREQUEST); // 请求头格式错误 HTTP 400 
41.         CHTTPContent *pContent = new CHTTPContent; 
42.         pContent->OpenText(g_HTTP_Bad_Request, strlen(g_HTTP_Bad_Request)); 
43.         pSockInf->pResponse->AttachContent(pContent); 
44.         goto exit; 
45.     } 
46.      
47.     // 映射为服务器文件名. 
48.     MapServerFile(strUrlObject, strServerFilePath); 
49.  
50.     // 如果 URL 的最后一个字符是 '/' 说明请求文件列表,否则是请求一个具体的文件. 
51.     if(strUrlObject.back() == L'/') 
52.     { 
53.         // 浏览目录创建目录列表的内容对象,并关联给Response对象 
54.         CHTTPContent *pContent = new CHTTPContent; 
55.         if(m_bNavDir) 
56.         { 
57.             if(pContent->OpenDir(strUrlObject, strServerFilePath)) 
58.             { 
59.                 pSockInf->pResponse->SetServerCode(SC_OK); // HTTP 200 
60.             } 
61.             else 
62.             { 
63.                 // 无法列出目录的文件列表. 
64.                 pContent->OpenText(g_HTTP_Server_Error, strlen(g_HTTP_Server_Error)); 
65.                 pSockInf->pResponse->SetServerCode(SC_SERVERERROR); // HTTP 500 

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