用C++实现HTTP服务器 - Windows平台(开放源代码)

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2024年4月3日发(作者：)

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<

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<>(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.它的角色和或者 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.它的角色和 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.它的角色和

或 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文件未找到的提示.

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

本文标签： 对象完成网络端口