Linux下搭建简易的HTTP服务器完成图片显示_3月月更_DS小龙哥_InfoQ写作平台
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Linux 下搭建简易的 HTTP 服务器完成图片显示
- 2022 年 3 月 31 日
本文字数：3051 字
阅读完需：约 10 分钟
这篇文章作为 Linux 下 socket(TCP)网络编程的练习，使用 C 语言代码搭建一个简单的 HTTP 服务器，完成与浏览器之间的交互，最终在浏览器上显示一张图片；通过这个例子可以巩固 socket 里多线程使用，也可以方便学习了解 HTTP 协议。
2. HTTP 协议介绍
HTTP 协议本身是基于 TCP 通信协议来传递数据(HTML 文件, 图片文件-也叫超文本传输协议)，HTTP 协议必须工作在客户端-服务端架构上(本身底层就是 TCP)，HTTP 默认端口号为 80(浏览器访问默认就是 80 端口)，但是你也可以改为 8080 或者其他端口(可以手动指定端口)。
HTTP 协议是无连接的,也就是限制每次连接只处理一个请求;服务器处理完客户的请求，并收到客户的应答后，即断开连接。采用这种方式可以节省传输时间。
3. HTTP 的消息结构
客户端向 HTTP 服务器发送的请求消息格式包括了 4 个部分:请求行（request line）、 请求头部（header）、空行、请求数据
下面这个是浏览器的请求，可以对比上面这张图的格式:
GET / HTTP/1.1Host: 10.0.0.6Connection: keep-aliveUpgrade-Insecure-Requests: 1User-Agent: Mozilla/5.0 (Windows NT 10.0; Win64; x64) AppleWebKit/537.36 (KHTML, like Gecko) Chrome/94.0.4606.81 Safari/537.36Accept: text/html,application/xhtml+xml,application/xml;q=0.9,image/avif,image/webp,image/apng,*/*;q=0.8,application/signed-exchange;v=b3;q=0.9Accept-Encoding: gzip, deflateAccept-Language: zh-CN,zh;q=0.9
HTTP 常用的请求是 GET 和 POST 。
HTTP1.0 定义了三种请求方法： GET, POST 和 HEAD 方法。HTTP1.1 新增了五种请求方法： OPTIONS, PUT, DELETE, TRACE 和 CONNECT 方法。
HTTP 服务器向客户端的响应也由四个部分组成，分别是：状态行、消息报头、空行、响应正文。
"HTTP/1.1 200 OK\r\n""Content-type:image/jpeg\r\n""Content-Length:1234\r\n""\r\n""...............正文............."
上面列出的报文字段含义:HTTP/1.0 200 OK: Http/1.0 表示当前协议为 Http。 1.0 是协议的版本。 200 表示成功
Content-type : 告诉浏览器回送的数据类型
Content-Length: 告诉浏览器报文中实体主体的大小,也就是返回的内容长度
上面字段里回复的状态码一般有好几种，分别是：200 - 请求成功 301 - 资源（网页等）被永久转移到其它 URL404 - 请求的资源（网页等）不存在 500 - 内部服务器错误
4. HTTP 交互流程
第一次请求是由 HTTP 客户端(浏览器)发起的，HTTP 服务器收到请求后，对请求进行解析，然后完成后续的交互。
如果要在浏览器上显示一张图片，那么交互的流程大致如下:
要让浏览器在界面显示一张图片，还得编写一个 HTML 代码给浏览器，直接用一个图片标签即可。
当前程序使用的 HTML 代码比较简单，代码下面贴出来了：
<! DOCTYPE HTML><html><head><title>jpg</title><meta http-equiv="content-type" content="text/html; charset=iso-8859-1" /></head><body><center><img src="www/123.jpg" width="512px" height="384px" /></center></body></html>
然后还得准备一张 JPG 图片，作为资源文件，方便传递给浏览器，本地文件结构如下:
5. 案例代码: 搭建 HTTP 服务器
下面代码采用多线程形式响应浏览器的请求。
#include <stdio.h>#include <unistd.h>#include <string.h>#include <sys/types.h>#include <sys/stat.h>#include <fcntl.h>#include <dirent.h>#include <stdlib.h>#include <pthread.h>#include <semaphore.h>#include <signal.h>#include <sys/types.h>#include <sys/socket.h>#include <arpa/inet.h>#include <netinet/in.h>#include <pthread.h>/*函数功能: 服务器向客户端发送响应数据*/int HTTP_ServerSendFile(int client_fd,char *buff,char *type,char *file){/*1. 打开文件*/int fd=open(file,2);if(fd<0)return -1;/*2. 获取文件大小*/struct stat s_buff;fstat(fd,&s_buff);/*3. 构建响应头部*/sprintf(buff,"HTTP/1.1 200 OK\r\n""Content-type:%s\r\n""Content-Length:%d\r\n""\r\n",type,s_buff.st_size);/*4. 发送响应头*/if(write(client_fd,buff,strlen(buff))!=strlen(buff))return -2;/*5. 发送消息正文*/int cnt;while(1){cnt=read(fd,buff,1024);if(write(client_fd,buff,cnt)!=cnt)return -3;if(cnt!=1024)break;}return 0;}/*线程工作函数*/void *thread_work_func(void *argv){int client_fd=*(int*)argv;free(argv);unsigned int cnt;unsigned char buff[1024];//读取浏览器发送过来的数据cnt=read(client_fd,buff,1024);buff[cnt]='\0';printf("%s\n",buff);if(strstr(buff,"GET / HTTP/1.1")){HTTP_ServerSendFile(client_fd,buff,"text/html","www/image_text.html");}else if(strstr(buff,"GET /www/123.jpg HTTP/1.1")){HTTP_ServerSendFile(client_fd,buff,"image/jpeg","www/888.jpg");}else if(strstr(buff,"GET /favicon.ico HTTP/1.1")){HTTP_ServerSendFile(client_fd,buff,"image/x-icon","www/1.ico");}close(client_fd);//退出线程pthread_exit(NULL);}int main(int argc,char **argv){if(argc!=2){printf("./app <端口号>\n");return 0;}signal(SIGPIPE,SIG_IGN); //忽略 SIGPIPE 信号--防止服务器异常退出int sockfd;/*1. 创建socket套接字*/sockfd=socket(AF_INET,SOCK_STREAM,0);int on = 1;setsockopt(sockfd, SOL_SOCKET, SO_REUSEADDR, &on, sizeof(on));/*2. 绑定端口号与IP地址*/struct sockaddr_in addr;addr.sin_family=AF_INET;addr.sin_port=htons(atoi(argv[1])); // 端口号0~65535addr.sin_addr.s_addr=INADDR_ANY; //inet_addr("0.0.0.0"); //IP地址if(bind(sockfd,(const struct sockaddr *)&addr,sizeof(struct sockaddr))!=0){printf("服务器:端口号绑定失败.\n");}/*3. 设置监听的数量,表示服务器同一时间最大能够处理的连接数量*/listen(sockfd,20);/*4. 等待客户端连接*/int *client_fd;struct sockaddr_in client_addr;socklen_t addrlen;pthread_t thread_id;while(1){addrlen=sizeof(struct sockaddr_in);client_fd=malloc(sizeof(int));*client_fd=accept(sockfd,(struct sockaddr *)&client_addr,&addrlen);if(*client_fd<0){printf("客户端连接失败.\n");return 0;}printf("连接的客户端IP地址:%s\n",inet_ntoa(client_addr.sin_addr));printf("连接的客户端端口号:%d\n",ntohs(client_addr.sin_port));/*创建线程*/if(pthread_create(&thread_id,NULL,thread_work_func,client_fd)){printf("线程创建失败.\n");break;}/*设置线程的分离属性*/pthread_detach(thread_id);}/*5. 关闭连接*/close(sockfd);return 0;}
6. 最终运行的效果
版权声明: 本文为 InfoQ 作者【DS小龙哥】的原创文章。
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DS小龙哥
之所以觉得累，是因为说的比做的多。 2022.01.06 加入
熟悉C/C++、51单片机、STM32、Linux应用开发、Linux驱动开发、音视频开发、QT开发. 目前已经完成的项目涉及音视频、物联网、智能家居、工业控制领域
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