基于C++的简单HTTP服务器实现

基于C++的简单HTTP服务器实现

一个Web Server就是一个服务器软件（程序），或者是运行这个服务器软件的硬件（计算机）。其主要功能是通过HTTP协议与客户端（通常是浏览器（Browser））进行通信，来接收，存储，处理来自客户端的HTTP请求，并对其请求做出HTTP响应，返回给客户端其请求的内容（文件、网页等）或返回一个Error信息。

总体概述

• 使用线程池 + epoll(ET和LT均实现) + 模拟Proactor模式的并发模型；
• 使用状态机解析HTTP请求报文，支持解析GET和POST请求；
• 改进成小根堆实现的定时器，关闭超时的非活动连接；
• 利用RAII机制实现了数据库连接池，减少数据库连接建立与关闭的开销，同时实现了用户注册登录功能；
• 实现同步/异步日志系统，记录服务器运行状态；
• 改进了http_conn::write()函数，可以传输大文件；
• 经Webbench压力测试可以实现上万的并发连接数据交换。
  

具体实现

服务器测试环境

• Ubuntu版本16.04
• MySQL版本5.7.29
• 火狐浏览器测试环境

测试前确认已安装MySQL数据库

// 建立yourdb库
create database yourdb;

// 创建user表
USE yourdb;
CREATE TABLE user(
    username char(50) NULL,
    passwd char(50) NULL
)ENGINE=InnoDB;

// 添加数据
INSERT INTO user(username, passwd) VALUES('name', 'passwd');

修改main.c中的数据库初始化信息

// root root修改为服务器数据库的登录名和密码
// yourdb修改为上述创建的yourdb库名
// 3306是默认端口号
connPool->init("localhost", "root", "root", "yourdb", 3306, 8);

修改http_conn.cpp中的root路径

// 修改为root文件夹所在路径
const char *doc_root = "/home/ubuntu16/WEb/1/root";

在终端打开，生成server，启动编译

make server

启动server，port为端口号，可以指定一个如9006,12345

./server port

打开火狐浏览器

http://localhost:9006/  或者 127.0.0.1:9006

代码运行

项目并发测试

测试方法

• 测试环境: Ubuntu:16.04 cpu:i7-9700 内存:16G。在四种并发模式下系统运行状态

./test_presure/webbench-1.5/webbench -c 100 -t 10 http://ip:port/
./test_presure/webbench-1.5/webbench -c 1000 -t 10 http://ip:port/
./test_presure/webbench-1.5/webbench -c 5000 -t 10 http://ip:port/
./test_presure/webbench-1.5/webbench -c 10000 -t 10 http://ip:port/

I/O复用方式，listenfd和connfd可以使用不同的触发模式，代码中使用LT + LT模式，可以自由修改与搭配.

• listenfd触发模式，关闭main.c中listenfdET，打开listenfdLT

 //#define listenfdET       //边缘触发非阻塞
 #define listenfdLT         //水平触发阻塞

• listenfd触发模式，关闭http_conn.cpp中listenfdET，打开listenfdLT

 //#define listenfdET       //边缘触发非阻塞
 #define listenfdLT         //水平触发阻塞

connfd触发模式，关闭http_conn.cpp中connfdET，打开connfdLT

 //#define connfdET       //边缘触发非阻塞
 #define connfdLT         //水平触发阻塞

测试结果

1. LT + LT模式
   

2. LT + ET模式
   同理使用LT+ET的模式
   

3. ET+ET模式
   

日志写入方式，代码中使用同步日志，可以修改为异步写入.

• 同步写入日志

关闭main.c中ASYNLOG，打开同步写入SYNLOG

 #define SYNLOG //同步写日志
 //#define ASYNLOG   /异步写日志

• 异步写入日志

关闭main.c中SYNLOG，打开异步写入ASYNLOG

//#define SYNLOG //同步写日志
 #define ASYNLOG   /异步写日志

选择I/O复用方式或日志写入方式后，按照前述生成server，启动server，即可进行测试.

参考文章

https://github.com/qinguoyi/TinyWebServer/tree/raw_version
https://github.com/qinguoyi/TinyWebServer
Linux高性能服务器编程，游双著.