C++实现HTTP服务器项目记录汇总

一、项目简介

- 项目使用线程池 + 阻塞/非阻塞SOCKET+ EPOLL（ET和LT均实现）+ 事件处理模式（Reactor与同步I/O模拟的Proactor均实现）。
- 访问服务器数据库实现WEB端用户注册、登录功能，可以请求服务器图片和视频资源。

二、项目模块

一、日志系统
（1）懒汉式单例模式创建日志系统。
（2）实现按天分类，超行分文件功能。
（3）日志分四级

• Debug：调试代码时使用。
• Warn：调试代码时使用。
• Info：报告系统当前的状态。
• Error：输出系统的错误信息。

（5）实现同步/异步写入方式。

• 同步写入方式：利用互斥锁实现工作线程互斥地访问日志文件，并写入日志内容。
• 异步写入方式：将其抽象为生产者-消费者模型，将工作线程产生的日志内容存入缓冲区，写日志线程从缓冲区中取出内容，写入日志。缓冲区是循环数组实现的队列，利用互斥锁实现线程互斥地访问缓冲区，利用条件变量实现“生产”与“消费”之间的同步。同时利用互斥锁实现写线程互斥地访问日志文件，并写入日志内容。

二、数据库连接池
（1）懒汉式单例模式创建数据库连接池。
（2）链表实现数据库连接池。
（3）数据库连接的获取与释放通过RAII机制封装，避免手动释放。
（4）利用互斥锁实现工作线程互斥地访问数据库连接池，利用信号量实现“获取”与“释放”之间的同步，信号量初始化为最大连接数。

三、HTTP
（1）使用状态机解析HTTP请求报文，从状态机负责读取报文的一行，主状态机负责对该行数据进行解析。
（2）仅支持HTTP1.1，支持解析GET和POST请求。

四、定时器处理非活动连接
（1）统一事件源。捕捉定时器信号与程序结束信号，信号处理函数往管道的写端写入信号值，主循环使用I/O复用系统调用监听管道读端的可读事件与其他文件描述符，从而实现统一处理。设置超时时间15s，如果检测到超时信号，就删除非活动连接在EPOLL上的注册事件、关闭文件描述符等，释放完连接资源后，重新开始定时。如果文件描述符发生了数据的交换，调整该定时器的位置，定时器重新计时。
（2）带头尾结点的升序双向链表管理定时器。

五、线程池
（1）链表实现任务队列。
（2）利用互斥锁实现工作线程互斥地访问任务队列（存放HTTP连接），利用信号量实现“生产”与“消费”之间的同步，信号量初始化为0。
（3）子线程做线程分离，不需要主线程阻塞地回收资源。

三、项目框架

四、压力测试

1 vCPU  2 GiB （I/O优化）  ecs.n4.small  1Mbps

1. Reactor + LT + ET

并发连接总数为100，访问服务器时间为5s，所有访问均成功。

2. Proeactor + LT + ET

并发连接总数为100，访问服务器时间为5s，所有访问均成功。

五、各模块记录

【C++实现HTTP服务器项目记录】日志系统
【C++实现HTTP服务器项目记录】数据库连接池
【C++实现HTTP服务器项目记录】线程同步类
【C++实现HTTP服务器项目记录】线程池
【C++实现HTTP服务器项目记录】定时器处理非活动连接
【C++实现HTTP服务器项目记录】HTTP报文处理
【C++实现HTTP服务器项目记录】服务器

参考： https://github.com/qinguoyi/TinyWebServer