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Web服务器端程序的实现
Web服务器端程序主要是两个部分，一部分是主函数，一部门是命令处理函数。命令处理函数比较好理解就是针对客户端不同的命令进行处理，与客户端进行通信。主函数也有两个主要的功能，第一是要对程序进行初始化，其中包括创建监听套接字并且绑定到地址和端口上，第二是创建子进程处理对应的连接请求。
1、主函数
Web服务器的主函数中第一是初始化程序，第二就是创建子进程。父进程一直监听，子进程进行连接处理，提高服务器端的处理能力，提高效率，流程图如下：
主函数中的代码如下所示：
#include "common.h" int main(void) { struct sockaddr_in sin; /* 服务器端地址结构 */ struct sockaddr_in cin; /* 客户端地址结构 */ int lfd, cfd; socklen_t len = sizeof(struct sockaddr_in); /* 十进制点分格式地址的长度，包括字符串结束符 */ char buf[MAX_LINE]; /* 命令缓冲区，存储发送给客户端的信息 */ char str[ADDR_LEN]; /* 十进制点分地址缓冲区 */ int sock_opt = 1; /* 套接字选项 */ int n; pid_t pid; if(init(&sin, &lfd, sock_opt) == -1) /* 初始化程序，得到地址结构和监听套接字描述符 */ exit(1); printf("waiting connections ...\n"); /* 打印提示信息 */ while(1){ /* 死循环，处理客户端的请求 */ if( (cfd = accept(listen_fd, (struct sockaddr *)&cin, &len)) == -1){ /* 接收请求 */ perror("fail to accept"); exit(1); } if( (pid = fork()) < 0){ /* 创建子进程*/ perror("fail to fork"); exit(1); }else if(pid == 0){ /* 子进程处理连接请求，父进程继续监听 */ close(lfd); /* 关闭监听套接字 */ while(1){ /* 本程序的客户端是一个交互式程序，服务器端和客户端也是交互的 */ if(my_read(cfd, buf, MAX_LINE) == -1) /* 读取客户端的命令 */ exit(1); /* 在用户发送的命令串中寻找合法的命令，找到则处理 */ if(strstr(buf, "GET") == buf) /* get命令 */ if(do_put(cfd, &buf[4]) == -1) /* 调用do_put函数进行处理 */ printf("error occours while putting\n"); else if(strstr(buf, "PUT") == buf) /* put命令 */ if(do_cd(cfd, &buf[4]) == -1) /* 调用do_put函数进行处理 */ printf("error occours while getting\n"); else if(strstr(buf, "CD") == buf) /* cd命令 */ if(do_ls(cfd &buf[4]) == -1) printf("error occours while changing directory\n"); else if(strstr(buf, "LS") == buf) /* ls命令 */ if(do_ls(&buf[4]) == -1) printf("error occours while listing\n"); else if(strstr(buf, "BYE") == buf) /* bye命令 */ break; /* 不调用相关函数处理，直接跳出循环 */ else{ /* 未知命令，出错 */ printf("wrong command\n"); exit(1); } } close(cfd); /* 跳出循环后关闭连接套接字描述符，通信结束 */ exit(0); /* 子进程退出 */ }else close(cfd); /* 父进程关闭连接套接字，继续监听 */ } return 0; /* 服务器程序很少有退出的时候 */ }
在主函数中也可以看出来父进程用来监听，子进程用来处理连接请求。一开始进行LinuxC学习的时候学到了进程的相关的知识，这是一个多进程的程序实例，原理很简单，但是需要注意的是子进程与父进程资源共享，因此要在父进程进行监听的时候要关闭连接套接字，在子进程中要关闭监听套接字，防止父子进程中相互干扰。主函数中进程初始化调用的init函数，函数代码如下：
int init(struct sockaddr_in *sin, int *lfd, int sock_opt) { bzero(sin, sizeof(struct sockaddr_in)); sin->sin_family = AF_INET; sin->sin_addr.s_addr = INADDR_ANY; sin->sin_port = htons(PORT); if( (tfd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0)) == -1) { /* 创建监听套接字 */ perror("fail to creat socket"); return -1; } setsockopt(tfd, SOL_SOCKET, SO_REUSEADDR, &sock_opt, sizeof(int)); /* 设置套接字选项 */ /* 绑定客户端地址，具体地址没有限制 */ if( (bind(tfd, (struct sockaddr *)sin, sizeof(struct sockaddr_in))) == -1){ perror("fail to bind"); return -1; } if( (listen(tfd, 20)) == -1){ perror("fail to listen"); return -1; } *lfd = tfd; return 0; }
2、命令处理模块
根据之前的客户端程序可以知道服务器端有4个函数，分别是处理GET、PUT、CD、LS这四个命令。
do_put函数处理GET命令，函数成功返回0，失败返回-1。客户端发过来的GET命令的格式为：GET arg1。
参数说明：
cfd : 连接套接字的描述符
file : 客户端请求的文件的路径
int do_put(int cfd, char *file) { struct stat statbuf; /* 文件状态缓冲区 */ int n, fd; int res = -1; /* 返回值 */ if( (fd = open(file, O_RDONLY)) == -1){ /* 打开客户端请求的本地文件 */ /* 打开失败则向客户端输出出错信息并将应答码设置为ERR * 出错信息格式为：应答码 出错信息 */ my_write(cfd, "ERR open server file\n", strlen("ERR open server file\n")); return res; /* 返回-1 */ } if( (fstat(fd, &statbuf)) == -1){ /* 得到文件状态 */ my_write(cfd, "ERR stat server file\n", strlen("ERR stat server file\n") /* 出错则发送错误信息 */ goto end; } if(!S_ISREG(statbuf.st_mode)){ /* 如果被请求文件不是普通文件，则出错 */ if(my_write(cfd, "ERR server path should be a regular file\n", strlen("ERR server path should be a regular file\n")) == -1) /* 向客户端发送出错信息 */ goto end; res = 0; /* 成功发送后do_put函数返回0，虽然出现了错误，但还是返回0 */ goto end; } sprintf(buf, "OK %d", statbuf.st_size); /* 一切正常，发送应答信息，格式为：OK 发送文件的长度 */ if(my_write(cfd, buf, strlen(buf)) == -1) /* 发送应答信息 */ goto end; if ( (my_read(cfd, buf, MAX_LINE)) <= 0) /* 等待客户端的应答信息，应答码是RDY */ goto end; while(1){ /* 开始传送文件内容 */ n = read(fd, buf, MAX_LINE); /* 循环读取文件内容，直到文件结束 */ if(n > 0) if(my_write(cfd, buf, n) == -1) /* 将读取的文件内容发送给客户端 */ goto end; else if(n == 0) { /* 文件已经到达结尾 */ printf("OK\n"); /* 输出提示信息 */ break; }else { /* 如果读取的字节数小于0则说明出错 */ perror("fail to read"); goto end; } } res = 0; /* 执行至此一切正常 */ end: close(fd); /* 关闭文件，注意不是关闭套接字 */ return res; }
do_get函数处理PUT命令，成功返回0，失败返回-1。客户端发过来的 PUT命令的格式为：PUT arg1 arg2
该命令将客户端的文件传送至服务器，arg1为文件的大小，arg2为传送文件在服务器端的文件路径。
参数说明：
cfd : 连接套接字的描述符
file : 传送过来的文件在服务器端的存储路径
int do_get(int cfd, char *file) { struct stat statbuf; /* 文件状态缓冲区 */ int n, fd, len; int res = -1; if( (fd = open(file, O_WRONLY|O_CREAT|O_TRUNC, 0644)) == -1){ /* 打开文件 */ /* 文件的打开方式是覆盖写，也就是说如果该文件已存在则覆盖。 * 但是如果有一个同名的目录则无法覆盖，下面分支处理这种情况 */ if(errno == EISDIR){ if(my_write(cfd, "ERR server has a dir with the same name\n", strlen("ERR server has a dir with the same name\n")) == -1) /* 输出错误信息 */ goto end; res = 0; /* 这种错误属于用户的不正确请求 */ goto end; }else{ /* 其他的原因不能打开文件则是服务器程序的错误 */ my_write(cfd, "ERR open server file\n", strlen("ERR open server file\n")); /* 输出错误信息 */ goto end; } } if( (fstat(fd, &statbuf)) == -1){ /* 得到文件状态 */ my_write(cfd, "ERR stat server file\n", strlen("ERR stat server file\n")); /* 输出错误信息 */ goto end; } len = statbuf.st_size; if(!S_ISREG(statbuf.st_mode)){ /* 如果该文件不是普通文件则出错 */ if(my_write(cfd, "ERR server path should be a regular file\n", strlen("ERR server path should be a regular file\n")) == -1) /* 输出错误信息 */ goto end; res = 0; goto end; } if(my_write(cfd, "OK", 2) == -1) /* 发送正确的应答码 */ goto end; while(1){ /* 循环读传送过来的文件内容 */ n = my_read(cfd, buf, MAX_LINE); if(n > 0){ write(fd, buf, n); /* 写到指定的文件中 */ len -= n; /* 文件长度减少 */ }else if(len == 0) { /* 文件没有剩余，表示传输完毕 */ printf("OK\n"); break; }else /* 读取的字节数小于0，出错 */ goto end; } res = 0; /* 正常返回 */ end: close(fd); return res; }
do_cd函数处理CD命令，成功返回0，失败返回-1，客户端发送过来的CD命令的格式为：PUT arg1
该命令进入指定的服务器端目录，arg1为指定目录的路径
参数说明：
path：指定目录的路径
int do_cd(char *path) { if(chdir(path) == -1){ /* 进入指定的目录 */ perror("fail to change directory\n"); /* 出错则向客户端发送错误应答码和出错原因 */ my_write(cfd, "ERR can‘t change directory\n", strlen("ERR can‘t change directory\n")); return -1; } my_write(cfd, "OK\n"); return 0; }
do_ls函数处理LS命令，成功返回0，失败返回-1。客户端发送过来的LS命令的格式为：LS arg1。
该命令列出当前服务器端目录下的文件，arg1为指定目录的路径
参数说明：
path：指定目录的路径
int do_ls(char *path) { char cmd[128]; char buf[NAME_LEN]; struct stat statbuf; /* 文件状态缓冲区 */ int n, fd; int res = -1; /* 返回值 */ /* 拼接命令“ls path > temp.txt”，将文件列表写在temp.txt文件中 */ sprintf(cmd, "ls %s > temp.txt ",path); system(cmd); /* 执行该命令 */ if( (fd = open(“temp.txt”, O_RDONLY)) == -1){ /* 打开客户端请求的本地文件 */ /* 打开失败则向客户端输出出错信息并将应答码设置为ERR。 * 出错信息格式为：应答码 出错信息 */ my_write(cfd, "ERR ls server file\n", strlen("ERR ls server file\n")); return res; /* 返回-1 */ } if( (fstat(fd, &statbuf)) == -1){ /* 得到文件状态 */ my_write(cfd, "ERR stat server file\n", strlen("ERR stat server file\n") /* 出错则发送错误信息 */ goto end; } if(!S_ISREG(statbuf.st_mode)){ /* 如果被请求文件不是普通文件，出错 */ if(my_write(cfd, "ERR server path should be a regular file\n", strlen("ERR server path should be a regular file\n")) == -1) /* 向客户端发送出错信息 */ goto end; res = 0; /* 成功发送后do_put函数返回0，虽然出现了错误，但还是返回0 */ goto end; } sprintf(buf, "OK %d", statbuf.st_size); /* 一切正常发送应答信息，格式为： OK 发送文件的长度 */ if(my_write(cfd, buf, strlen(buf)) == -1) /* 发送应答信息 */ goto end; if ( (my_read(cfd, buf, MAX_LINE)) <= 0) /* 等待客户端的应答信息，应答码是RDY */ goto end; while(1){ /* 开始传送文件内容 */ n = read(fd, buf, MAX_LINE); /* 循环读取文件内容，直到文件结束 */ if(n > 0) if(my_write(cfd, buf, n) == -1)/* 将读取的文件内容发送给客户端 */ goto end; else if(n == 0) { /* 文件已经到达结尾 */ printf("OK\n"); /* 输出提示信息 */ break; }else { /* 如果读取的字节数小于0则说明出错 */ perror("fail to read"); goto end; } } res = 0; /* 执行至此一切正常 */ end: close(fd); /* 关闭文件，注意不是关闭套接字 */ return res; }
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