linux高性能服务器开发

Posted on: 2024-01-15 Edited on: 2024-03-15 In: Views:

1.项目需求

使用C语言作为开发语言实现了一个高性能的webserver——shttpd，实现的功能有：

select IO多路复用
动态配置
CGI支持
HTTP1.1支持
静态网页响应
文件下载

2.项目实现

2.1.项目架构

2.2 动态配置

shttpd使用命令行函数getopt_long接受简易的参数设定，如web根目录，cgi目录，开放端口以及最大客户端数量。

2.3 启动服务器

通过socket-bind-listen-accept启动服务器

2.4 网络事件处理

使用select处理网络事件请求，为每一个请求分配一个子进程进行处理，如果此时子进程的数量大于预设的最大值就sleep，暂不处理请求；在父进程中使用waitpid回收子进程，父进程永不退出。

2.5 HTTP请求解析

使用fgets遇到\n就停止读取的特性，循环读取HTTP请求的每一行，以空格将每一行进行分割提取值，并判断其是否合法；由于对于每个网络请求都分配一个子进程，因此使用全局变量来保存读取到的HTTP请求头的值，无需担心不同进程间出现干扰。提取完所有的请求头之后，判断请求方式，如果是POST请求则根据content-length字段的值来读取相应大小的content；接下来判断url是否为cgi请求，如果是普通文件则进入到文件发送的流程，如果为cgi请求则进入到cgi处理流程。

2.5.1 文件发送流程

在文件发送流程中，首先根据请求的文件类型设定好响应头中的content-type；然后生成ETAG字段，比较请求头中的ETAG字段和此时生成的ETAG字段是否相同，相同的话则发送Not Modified响应；如果请求头中存在IfModifiedSince字段，则解析该字段为unix时间戳，和请求文件的最后修改时间戳进行比较，如果请求文件的最后修改时间戳大于等于IfModifiedSince字段的时间戳，则也发送Not Modified响应；接下来再打开请求文件，如果有Range字段，则根据Range字段发送相应大小的文件数据，如果没有则完整发送文件；发送文件使用sendfile零拷贝函数，直接在内核中进行拷贝，避免在用户态和内核态之间操作数据，提高效率。