Linux程序设计综合训练之简易Web服务器 1.功能需求： 2.实现的功能： 3.开发环境： 4.实现细节： 5.实现代码：在我的上传资源中有完整代码
（2）设计一简单Web服务器，提供静态网页浏览服务功能。
2.实现的功能：
（1）C语言实现基于socket的Web服务器
（2）使用socket通信，使用进程运行
（3）实现遍历指定目录
（4）实现对静态网页的浏览
（5）访问普通文本
（6）执行cgi程序
（7）执行shell程序
（8）浏览图片(jpg,jpeg,gif)
（9）记录日志文件
3.开发环境：
Vmware Workstation 6.4 虚拟机下，用C语言进行开发，开发工具包括：vim，gcc，gdb。
4.实现细节：
客户和服务器都是进程，服务器设立服务，然后进入循环接收和处理请求。客户连接到服务器，然后发送，接收挥着交换数据，最后退出。该交互过程中主要包含三个操作：
(1) 服务器设立服务
a) 建立服务器端socket
i. 创建一个socket
ii. 绑定地址
iii. 监听接入请求
Socket=make_soerver_socket(int protnum)
return -1 if error,
or a server socket listening at port”protnum”
(2) 客户连接到服务器（浏览器）
a) 建立到服务器的链接
i. 创建一个socket
ii. 连接到服务器
(3) 服务器和客户处理事
a) 具体的会话内容
b) 使用fork
i. 当有一个新的访问请求时便创建一个进程来完成事务。
Process_request(fd);
c) 服务器的功能
i. 列举目录信息
ii. Cat文件
iii. 运行程序
(4) web服务器协议
a) http请求：get
Telnet创建一个socket并调用connect来连接web服务器。服务器接受连接请求，并创建一个基于socket的从客户端的键盘到web服务进程的数据通道。
b) http应答：ok
服务器读取请求，检查请求，然后返回一个请求。应答有两部分：头部和内容。头部以状态起始。状态行含有两个或更多的字符串。第一个字符串是协议的版本，第二个是返回码。
结构体：
sockaddr_in（在netinet/in.h中定义）：
struct sockaddr_in {
short int sin_family; /* Address family */
unsigned short int sin_port; /* Port number */
struct in_addr sin_addr; /* Internet address */
unsigned char sin_zero[8]; /* Same size as struct sockaddr */
};
struct hostent {
char *h_name; /*地址的正式名称*/
char **h_aliases; /* 空字节-地址的预备名称的指针*/
int h_addrtype; /*地址类型; 通常是AF_INET*/
int h_length; /*地址的比特长度*/
char **h_addr_list; /* 零字节-主机网络地址指针。网络字节顺序*/
};
struct in_addr {
in_addr_t s_addr; /*结构体in_addr 用来表示一个32位的IPv4地址*/
};
5.实现代码：在我的上传资源中有完整代码
socklib.c
#include <stdio.h>
#include <unistd.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/socket.h>
#include <stdlib.h>
#include <strings.h>
#include <netdb.h>
#include <netinet/in.h>
#include <time.h>
#include <sys/utsname.h>
#define HOSTLEN 256
#define BACKLOG 10
int make_server_socket_q(int,int);
int make_server_socket(int protnum)
{
return make_server_socket_q(protnum,BACKLOG);
}
int make_server_socket_q(int portnum,int backlog)
{
struct sockaddr_in saddr;
int sock_id;
//创建服务器socket
sock_id=socket(PF_INET, SOCK_STREAM, 0);
if(sock_id==-1)//失败
{
return -1;
}
bzero((void *)&saddr,sizeof(saddr));
saddr.sin_addr.s_addr=htonl(INADDR_ANY);
saddr.sin_port=htons(portnum);
saddr.sin_family=AF_INET;
//绑定
if(bind(sock_id,(struct sockaddr *)&saddr,sizeof(saddr))!=0)
return -1;
//监听
if(listen(sock_id,backlog)!=0)
return -1;
return sock_id;
}
int connect_to_server(char *host,int portnum)
{
int sock;
struct sockaddr_in servadd;//the number to call
struct hostent *hp;//used to get number
//得到一个socket
sock = socket(PF_INET,SOCK_STREAM,0);//get a line
if(sock==-1)
return -1;
//链接
bzero(&servadd,sizeof(servadd));
hp = gethostbyname(host);
if(hp==NULL)
return -1;
bcopy( hp->h_addr,(struct sockaddr*)&servadd.sin_addr, hp->h_length);
// servadd.sin_addr=htonl(INADDE_ANY);
servadd.sin_port=htons(portnum);
servadd.sin_family=AF_INET;
if(connect(sock,(struct sockaddr*)&servadd,sizeof(servadd))!=0)
return -1;
return sock;
}
webserv.c
/*
build :gcc webserv.c socklib.c -o webserv -w
run :./webserv 8080
*/
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/stat.h>
#include <string.h>
#include <sys/utsname.h>
#include <fcntl.h>
#include <unistd.h>
#include <time.h>
main(int ac,char*av[])
{
//socket描述符和accept描述符
int sock,fd;
FILE *fpin;
//保存请求
char request[BUFSIZ];
if(ac==1)
{
fprintf(stderr,"usage:ws portnum
");
exit(1);
}
sock =make_server_socket(atoi(av[1]));//atoi方法将字符串变成整型
if(sock==-1) exit(2);
//创建日志文件
createLog();
while(1)
{
//该函数会阻塞等待客户端请求到达
fd =accept(sock,NULL,NULL);
//只读方式接收请求(文件流)
fpin=fdopen(fd,"r");
//得到请求
fgets(request,BUFSIZ,fpin);
//打印到控制台请求记录
printf("got a call :request = %s",request);
//记录日志文件
writeLog(request);
read_til_crnl(fpin);
//处理请求
process_rq(request,fd);
//结束本次请求
fclose(fpin);
}
}
//创建日志文件
createLog()
{
if((access("./log",F_OK))!=-1)
{
//日志文件存在则清空内容
int ret = open("./log", O_WRONLY | O_TRUNC);
if(ret == -1)
{
printf("打开日志文件失败!
");
return;
}
close(ret);
}
else
{
//日志文件不存在则创建
system("touch ./log");
system("chmod 744 ./log");
}
}
//记录日志文件
writeLog(char *request)
{
char temp[225]="got a call : request = ";
strcat(temp,request);
int logfd;
//打开文件
if((logfd=open("./log",O_RDWR|O_APPEND,0644))<0)
{
perror("打开日志文件出错！");
exit(1);
}
//获取当前时间
int z;
struct tm *t;
time_t tt;
time(&tt);
t = localtime(&tt);
char time[18];
sprintf(time,"%4d年%02d月%02d日 %02d:%02d:%02d
", t->tm_year + 1900, t->tm_mon + 1, t->tm_mday, t->tm_hour, t->tm_min, t->tm_sec);
z=write(logfd,time,150);
if(z<0)
{
perror("写入日志文件出错！");
exit(1);
}
//关闭文件
if(close(logfd))
{
perror("关闭日志文件出错！");
exit(1);
}
}
//读取完整的请求
read_til_crnl(FILE*fp)
{
char buf[BUFSIZ];
while(fgets(buf,BUFSIZ,fp)!=NULL&&strcmp(buf,"
")!=0);
}
//处理请求
process_rq(char *rq, int fd)
{
char cmd[BUFSIZ],arg[BUFSIZ];
//创建子进程，如果不是子进程则结束
if (fork()!=0)
return;
strcpy(arg,"./");
if (sscanf(rq,"%s%s",cmd,arg+2)!=2)
return;
if(strcmp(cmd,"GET")!=0)//只能处理静态网页get方式
cannot_do(fd);
else if (not_exist(arg))//请求出错
do_404(arg,fd);
else if (isadir(arg))//判断是否为目录
do_ls(arg,fd);
else if (ends_in_cgi(arg))//是否为cgi程序
do_exec(arg,fd);
else if (ends_in_sh(arg))//是否为sh程序
do_exec_sh(arg,fd);
else
do_cat(arg,fd);
}
//获取头部信息
header(FILE *fp,char*content_type)
{
fprintf(fp,"HTTP/1.0 200 OK
");
if(content_type)
fprintf(fp,"Content-type: %s
",content_type);
}
//请求501错误
cannot_do(int fd)
{
FILE *fp =fdopen(fd,"w");
fprintf(fp,"HTTP/1.0 501 Not Implemented
");
fprintf(fp,"Content-type:text/plain
");
fprintf(fp,"
");
fprintf(fp,"Sorry,HTTP 501!
无法处理请求!");
fclose(fp);
}
//请求出错404
do_404(char *item,int fd)
{
FILE *fp=fdopen(fd,"w");
fprintf(fp,"HTTP/1.0 404 Not Found
");
fprintf(fp,"Content-type:text/plain
");
fprintf(fp,"
");
fprintf(fp,"Sorry,HTTP 404!
The item you requested: %s
is not found
",item);
fclose(fp);
}
//判断是否为目录
isadir(char*f)
{
struct stat info;
return (stat(f,&info)!=-1&&S_ISDIR(info.st_mode));
}
//不存在
not_exist(char *f)
{
struct stat info;
return (stat(f,&info)==-1);
}
//显示目录下内容
do_ls(char*dir,int fd)
{
FILE *fp;
fp = fdopen(fd,"w");
header(fp,"text/plain;charset=UTF-8");
fprintf(fp,"
");
fflush(fp);
dup2(fd,1);
dup2(fd,2);
close(fd);
execlp("ls","ls","-l",dir,NULL);
perror(dir);
exit(1);
}
//返回文件类型
char* file_type(char *f)//return 'extension' of file
{
char *cp;
if((cp=strrchr(f,'.'))!=NULL)
return cp+1;
return " ";
}
//cgi类型文件
ends_in_cgi(char *f)
{
return(strcmp(file_type(f),"cgi")==0);
}
//执行shell程序
ends_in_sh(char *f)
{
return(strcmp(file_type(f),"sh")==0);
}
do_exec_sh(char *prog,int fd)
{
system(prog);
}//shell
//执行可执行程序cgi
do_exec(char *prog,int fd)
{
FILE *fp;
fp =fdopen(fd,"w");
header(fp,NULL);
fflush(fp);
dup2(fd,1);
dup2(fd,2);
close(fd);
execl(prog,prog,NULL);
perror(prog);
}
//显示当前目录下全部文件或目录
do_cat(char*f,int fd)
{
char *extension=file_type(f);
char *content="text/html";
FILE *fpsock,*fpfile;
int c;
if(strcmp(extension,"html")==0)
content="text/html";
else if (strcmp(extension,"gif")==0)
content="image/gif";
else if(strcmp(extension,"jpg")==0)
content="image/jpeg";
else if(strcmp(extension,"jpeg")==0)
content="image/jpeg";
fpsock = fdopen(fd,"w");
fpfile = fopen(f,"r");
if(fpsock!=NULL&&fpfile!=NULL)
{
header(fpsock,content);
fprintf(fpsock,"
");
while((c=getc(fpfile))!=EOF)
putc(c,fpsock);
fclose(fpfile);
fclose(fpsock);
}
exit(0);
}