一个WebServer的基本要素（高级篇）

前言

首先我们在上篇中讲了WebServer的最基本的内容，包括调用socket接口让用户和服务器通信，服务器对用户请求的处理，如何解析http请求报文，IO模型等问题，这样就实现了最基本的服务器功能，但是一个优秀的服务器还需要很多其他技术的支持。

数据库连接池

用户在和服务器的交互中可能会需要在服务器中记录数据，如用户的账号密码等信息，需要将这些信息保存起来，并随时提供给用户通过服务器查询，这就需要在服务器中加入数据库模块，用户查询信息需要先建立数据库连接，如果每次用户需要访问数据库中的信息都要新建一个数据库连接，访问结束后释放连接，当用户请求过多时，这种做法会过于低效。类似线程池的做法，我们构建一个数据库连接池，预先生成一些数据库连接放在那里准备给用户使用。
一个数据库连接池的做法是，预先生成多个数据库连接，放在一个链表中，同时维护最大连接数max_conn，当前可用连接数free_conn，已用连接数cur_conn这三个变量，注意在对连接池操作时，需要用到锁机制，因为它被所有线程共享。

单个数据库连接如何生成

• 使用 mysql_init()初始化
• 使用mysql_real_connect()建立一个到mysql数据库的连接。
• 使用mysql_query()执行查询语句
• 使用res=mysql_store_result(mysql)获取结果集
• 使用mysql_num_fields(result)查询获取列数，mysql_num_rows(result)查询结果集行数
• 使用mysql_fetch_row(result)不断获取下一行，循环输出
• 使用mysql_free_result(result)释放结果集所占内存
• 使用mysql_close(conn)关闭连接

CGI校验

CGI是通用网关接口，是一个运行在WebServer上的程序，在编译时，将相应的.cpp文件编译成.cgi文件，在主程序中调用即可。CGI通常执行一些信息搜索、存储等任务，而且通常会生成一个动态的HTML页面来响应客户的HTTP请求。CGI的运行通过多进程实现。

通过CGI接口，Web服务器就能够获取客户端提交的信息，转交给服务器端的CGI程序进行处理，最后返回结果给客户端。

生成HTTP响应并返回给用户

通过之前的操作，我们已经对用户的请求做了读取和处理，再对目标文件分析，若目标文件存在、对用户可读且不是目录，则使用mmap将其映射到专用的内存地址m_file_address。告诉调用者获取文件成功。接下来根据读取结果对用户做出响应（process_write），根据之前的读取请求的结果来判断应该给用户什么响应。若请求文件存在，就将响应写入对应用户connfd的写缓存中。
首先将状态行写入，请求的文件已经映射到了专用的地址中，修改用户connfd的可写事件，这样epoll_wait监测到这一事件，使用writev将响应信息和请求文件聚集写到tcp socket的发送缓冲区，交给内核发送给用户。

注：connfd是自己定义的用户连接类。

服务器优化：定时器处理非活动连接

如果有用户连接到服务器，但是长时间不交换数据，一直占用服务器的文件描述符，导致连接资源的浪费。这时应利用定时器把这些超时的非活动连接释放掉，关闭其占用的文件描述符。

可以利用alarm函数周期性触发SIGALRM信号，在信号处理函数中用管道通知主循环，主循环收到信号之后，对升序链表上所有定时器进行处理，若该段时间内没有交换数据，则关闭该连接，释放占用的资源。

服务器优化：日志

日志有服务器自动创建，记录运行状态、错误信息、访问数据的文件。
日志系统是用来存储程序运行中的通知信息、warning、error等。
首要任务就是格式化输出字符串到一个文件，还应当记录消息产生的时间，此系统选择使用按天作为文件名。
以消费者-生产者模式，使用阻塞队列实现线程异步处理Log消息。
还实现了主线程同步处理Log消息。

压测

服务器项目，在本地用浏览器访问测试无异常还不够，需要对服务器进行压测，即服务器并发量测试，压测过了，才说明服务器比较稳定。

我们需要用到一个压测软件叫Webbench。
在解压后的文件目录中打开终端命令：./webbench -c 10001 -t 5 http://127.0.0.1:8888/
其中-c 表示客户端数，-t表示时间。
然后会获得压测结果，有发送响应页面的速度，发送数据的速度，成功和失败的数量。

后记

成大事者不拘小节，谋远计者不图近利。不要因为最近的小事小利打破你长远的计划。