WebServer构建响应 && 发送响应

1.构建响应

• 构建响应流程如下
  • 确认方法
  • 根据不同方法，以不同方法提参
  • 确认访问资源
• 如果用户的URL没有指明要访问的某种资源(路径)，虽然浏览器默认会添加/，但是依旧没有告知服务器，要访问什么资源
  • 此时，默认返回对应服务的首页
  • 这里的/不是Linux服务器的根目录，通常是http服务器设置的自己的WEB根目录
• 关于stat
  • stat()返回一个文件的信息，信息都存在一个struct stat结构体变量中
    • 细节可以：man 2 stat
  • struct stat可以判断
    • 是否是一个可执行程序
    • 该文件的大小
    • …
• 判断文件是否是可执行程序
  • 若不是，则走ProcessNonCgi逻辑，返回静态网页
  • 若是，则走ProcessCgi逻辑，将参数传递给子程序处理
• 请求资源是什么类型，取决于资源的后缀
• 为什么要使用goto？
  • 分析协议的每一步，都有可能出错
  • 所以在做出错处理的时候，如果没有goto，会导致使用大量的if判断

void BuildResponse()
{
    size_t pos = 0;
    if (_request.method != "GET" && _request.method != "POST")
    {
        // 非法请求
        _response.status_code = BAD_REQUEST; // TODO
        LOG(WARNING, "Method is not right");
        goto END;
    }

    if (_request.method == "GET")
    {
        // GET可能带参数，也可能不带参数，要区分出来
        if (_request.uri.find('?') != std::string::npos)
        {
            Util::CutString(_request.uri, _request.path, _request.arg, "?");
            _request.cgi = true;
        }
        else
        {
            _request.path = _request.uri;
        }
    }
    else if(_request.method == "POST")
    {
        _request.cgi = true;
        _request.path = _request.uri;
    }
    else
    {
        // Do Nothing
    }

    _request.path.insert(0, WEB_ROOT); // 从根目录开始

    // 如果访问的是根目录，则默认访问主页
    if(_request.path[_request.path.size() - 1] == '/')
    {
        _request.path += HOME_PAGE;
    }

    // 确认访问资源是否存在
    struct stat st;
    if(stat(_request.path.c_str(), &st) == 0) // TODO  待整理stat()
    {
        // 访问的是否是一个具体资源？
        if(S_ISDIR(st.st_mode))
        {
            // 请求的是一个目录，需要特殊处理 -- 改为访问该目录下主页
            // 虽然是目录，但是绝对不会以/结尾
            _request.path += "/";
            _request.path += HOME_PAGE;

            // 上面更改了path指向，所以重新获取文件状态
            stat(_request.path.c_str(), &st);
        }

        // 是否是一个可程序程序？
        if (st.st_mode & S_IXUSR || st.st_mode & S_IXGRP || st.st_mode & S_IXOTH)
        {
            _request.cgi = true; // TODO CGI标志位感觉有多余
        }

        _response.fSize = st.st_size;
    }
    else
    {
        // 资源不存在
        LOG(WARNING, _request.path + " Not Found");
        _response.status_code = NOT_FOUND;
        goto END;
    }

    // 读取文件后缀
    pos = _request.path.rfind('.');
    if (pos== std::string::npos)
    {
        _request.suffix = ".html"; // 没找到就默认设置为html
    }
    else
    {
        _request.suffix = _request.path.substr(pos);
    }

    if(_request.cgi)
    {
        _response.status_code = ProcessCgi(); // 执行目标程序，拿到结果到_response.response_body
    }
    else
    {
        // 1.至此，目标网页一定是存在的
        // 2.返回并不是单单返回网页，而是要构建HTTP响应
        _response.status_code = ProcessNonCgi(); // 简单的网页返回，返回静态网页，只需要打开即可
    }

    END:
    // 最后统一构建响应
    BuildResponseHelper();

    return;
}

void BuildResponseHelper()
{
    // 此处status_line是干净的，没有内容的
    // 构建状态行
    _response.status_line += HTTP_VERSION;
    _response.status_line += " ";
    _response.status_line += std::to_string(_response.status_code);
    _response.status_line += " ";
    _response.status_line += Util::Code2Desc(_response.status_code);
    _response.status_line += LINE_END;

    // 构建响应正文，可能包括响应报头
    std::string path = WEB_ROOT;
    path += '/';

    switch (_response.status_code)
    {
        case OK:
            BuildOKResponse();
            break;
        case NOT_FOUND:
            path += PAGE_404;
            HandlerError(path);
            break;
        case BAD_REQUEST:  // 暂时先404处理，后面有需要再改
            path += PAGE_404;
            HandlerError(path);
            break;
        case SERVER_ERROR:
            path += PAGE_404;
            HandlerError(path);
            break;
        default:
            break;
    }
}

void BuildOKResponse()
{
    // Header
    std::string header_line = "Content-Type: ";
    header_line += Util::Suffix2Desc(_request.suffix);
    header_line += LINE_END;
    _response.response_header.push_back(header_line);

    header_line = "Content-Length: ";
    if(_request.cgi)
    {
        header_line += std::to_string(_response.response_body.size());
    }
    else
    {
        header_line += std::to_string(_response.fSize);
    }
    header_line += LINE_END;
    _response.response_header.push_back(header_line);
}

2.发送响应

• 注意：
  • 分多次发和把所有内容合成一个字符串一次性发送是没区别的
  • send只是把内容拷贝到发送缓冲区中
  • 具体什么时候发，一次性发多少，是由TCP决定的
• 此处_response.response_body发送逻辑确保了_response.response_body能全部发完
• 此次请求为ProcessNonCgi时，需要从磁盘读取文件内容，再把内容拷贝到发送缓冲区中，这样是效率低下的
  • sendfile()可以在两个文件描述符之间拷贝数据
    • 即：sendfile()可以把文件内容，直接拷贝到Tcp的发送缓冲区中，提高了效率
  • 这个拷贝实在内核态完成的，所以比read() / write()高效的多

void SendResponse()
{
    send(_sock, _response.status_line.c_str(), _response.status_line.size(), 0);
    for(auto& str : _response.response_header)
    {
        send(_sock, str.c_str(), str.size(), 0);
    }
    send(_sock, _response.blank.c_str(), _response.blank.size(), 0);

    if(_request.cgi)
    {
        const char *start = _response.response_body.c_str();
        size_t size = 0, total = 0;

        while (total < _response.response_body.size() &&
               (size = send(_sock, start + total, _response.response_body.size() - total, 0) > 0))
        {
            total += size;
        }
    }
    else
    {
        sendfile(_sock, _response.fd, nullptr, _response.fSize);
        close(_response.fd);
    }
}