手写一个 WebServer

前言

本文的主要目标是用C++实现一个webServer，但在实现一个WebServer的前提下，我们首先需要知道什么是WebServer。

它其实很简单，当你浏览到本页面时，就已经在访问一个webServer了。

到目前为止，我想你应该对TCP与UDP协议已经不陌生了，并且已经能够用它们进行熟练的编程了。

比如写一个简单的聊天室，应该没问题了吧？如果还不会，本站的其它文章：网络编程详解

一个Web服务器，其本质也是一个服务器，底层使用的协议就是TCP协议。

也就是说，我们想要手写一个Web服务器，实际上是在手写一个TCP服务器而已。

这么一说，是不是就觉得web服务器其实也不那么神秘了！

但既然它有了一个新名字，那必然就与普通的TCP服务器有所差别。

而其差别就在于：web服务器需要遵守一定的规则来 发送/接收 字符串，这个规则就叫做：HTTP协议

拿一个最简单的例子来说，当你想要看到本页内容，首先就需要先得到本页内容在本站服务器上的路径，也就是当前你的浏览器上方的那个链接。

以这个本站主页链接举例：https://www.kucoding.com/

有了这个链接，将其复制到网址栏，按下回车，你的浏览器就会作为一个TCP客户端，向本站点的服务器发送一个连接请求。

这里大家可能有个疑问，那就是我们平时编程时都用的ip地址与端口号进行连接的，这里也没看到这两个东西呀？

其实是有这两个东西的。

比如IP地址，浏览器会先发送一个请求获取域名www.kucoding.com的ip地址，也就是完整链接中间那一段，只是ip地址对我们来说是不可见的。

而端口，由于http协议默认为80端口，https默认为443端口，所以也给我们省略了

这个域名怎么来的？那就需要自己去购买了，一般都是几十块一年，购买后，绑定到自己的ip地址，这样你就也能通过域名来访问你的ip地址了。

这里同样提到了另一个https协议，是在http的基础上添加了一个s，即安全层(Secure)。

因为前面提到了，http是通过服务器与客户端直接发送一定规则字符串实现的，所以很容易被人拦截直接看到其中传输的内容，因此需要添加一个安全层，也就是先加密，再传输，到达之后再解密。

举个实际的例子，还是以上面那个链接为例，我们可以通过ping命令获取到本站点服务器的ip地址：

然后将这个链接前面那串域名替换为这个ip地址：`/media/labs/cpp/12-handwritten-webserver/202309141039489.png)

可以看到，:443会被自动省略掉，并且禁止访问

这是因为https多了一个安全层，需要对域名进行校验，但我们这里直接用的ip地址访问，没有域名，校验失败，就出现了错误（如果是http协议，那么就不会有这个问题了）

HTTP协议基础

现在，我们已经知道了web服务器实际上就是一个发送与接收固定规则字符串的TCP服务器

那么下一步我们需要知道的就是，这个规则是什么？

实际上的规则很简单，对于客户端而言，其固定协议如下面所示：

Method URL HTTP/Version
Header1: Value1
Header2: Value2

Body

首先是方法：Method

一般我们浏览器网页，用到的都是GET方法，即获取的意思，本文也将以GET方法为例子作为讲解。

然后是URL，即资源路径，比如前面提到的那个链接：`/media/labs/cpp/12-handwritten-webserver/202309141032550.png)

服务器就会通过这个来识别当前我们用的设备、浏览器版本之类的东西。

然后中间以一个空行作为分隔，后面的Body为请求体，但由于GET请求不需要，所以就没有它。

但服务器要响应这个GET请求时，却需要将要显示的网页内容通过响应体发送回来，只是叫法不同，实际上两者都指的是这个Body。

服务器协议为：

HTTP/版本号 状态码 状态信息
响应头信息

响应体

只有第一行与客户端不同，其它都一样的，下面一个实例举例子：

比如GET请求index.html页面：

GET /index.html HTTP/1.1
Accept: text/html

这个的请求头我只写了一个Accept，即客户端可接受的资源类型，为text/html,即html文本，没有请求体

然后我们的服务器就可以发出响应了：

HTTP/1.1 200 OK
Content-Type: text/html; charset=UTF-8