Linux网络——HTTP

一.应用层

我们程序员写的一个个解决我们实际问题, 满足我们日常需求的网络程序, 都是在应用层.

我们上一次写的网络版本计算器就是一个应用层的网络程序。

我们约定了数据的读取，一端发送时构造的数据, 在另一端能够正确的进行解析, 就是ok的. 这种约定, 就是应用层协议。

在应用层我们只负责将数据怎么读取，和怎么构造数据，然后将构造好的数据交给应用层的协议层传输层，再由传输层何其一下的网络协议栈来帮我们完成数据在网络中发送，至于数据在这之间是怎么发送的，什么时候发送的，我们不知道，不清楚，也不关心。

二.认识URL

平时我们俗称的 "网址" 其实就是说的 URL.

1.域名

服务器地址可以是一个IP地址，但是IP地址是点分十进制的字符串，为了方便记忆就有了和IP地址一 一对应的域名。

例如：

  • 112.29.213.131 —— www.JD.com
  • 36.155.132.55   —— www.baidu.com

2.urlencode和urldecode

像 / ? : 等这样的字符, 已经被url当做特殊意义理解了. 因此这些字符不能随意出现.
比如, 某个参数中需要带有这些特殊字符, 就必须先对特殊字符进行转义. 

转义的规则如下:
将需要转码的字符转为16进制，然后从右到左，取4位(不足4位直接处理)，每2位做一位，前面加上%，编码成%XY格式，这个过程就是urlencode。

 "+" 被转义成了 "%2B"。
urldecode就是urlencode的逆过程。

三.HTTP协议格式 

1.请求格式http

见一见http请求：

部分测试代码：

编写一个服务器，服务器多线程接受网络数据，使用浏览器在url栏框中输入服务端车程序的IP和端口，然后回车。此时浏览器就会构建一个http请求发送给我们的服务端程序，服务端程序直接将收到的数据直接以字符串的形式输出到终端。

    void serverIO(int fd)
    {
        string message;
        char buff[102400];
        // 读取一个完整的http请求报文
        int n = recv(fd, buff, sizeof(buff), 0);
        message = buff;
        // 直接将该请求以字符串的形式输出
        cout << "得到一个HTTP请求" << endl;
        cout << message << endl;
        close(fd);
    }

得到的http请求：

2.响应格式

见一见http响应：

使用telnet 向百度模拟发送一个http请求，接受返回的http响应。

HTTP协议的格式大致有四部分组成：

  1. 首行：HTTP请求——[ 方法 ]+[ url ]+[ 版本 ]；HTTP响应——[ 版本 ]+[ 状态码 ]+[ 描述 ]；其中请求中url实际上就是服务器上的请求的资源路径。
  2. Header：请求/响应 的属性，冒号分割的键值对;每组属性之间使用\n分隔;遇到空行表示Header部分结束。例如：Content-Length：8899，标识 请求/响应 的有效载荷长度，有效载荷的长度是8899。
  3. 空行：用来分隔Header和Body。
  4. Body：就是有效载荷部分，空行后面的内容都是Body. Body允许为空字符串. 如果Body存在, 则在Header中会有一个Content-Length属性来标识Body的长度;

四.HTTP响应状态码

状态码类别描述
1XX

lnformational(信息性状态码)

接收的请求正在处理

2XX

Success（成功状态码)

请求正常处理完毕

3XX

Redirection(重定向状态码）

需要进行附加操作以完成请求

4XX

Client Error(客户端错误状态码）

服务器无法处理请求

5XX

Server Error(服务器错误状态码)

服务器处理请求出错

说明：

Client Error：

  • 客户端连接的端口错了。
  • 客户端连接的域名或者IP地址错误。
  • 如果客户端使用了域名连接，域名可能指向了错误的服务器。
  • 当客户端发送了一个无效请求时，服务器可能会因为无法处理而返回 Client  Error。

lnformational：

  • 主要作用是告知客户端请求已经被接受 。

Redirection：

  • 是服务器在处理客户端请求时，为了保证流程的顺利进行而发出的一种信号。
  • 当客户端发送一个请求到服务器，服务器会根据需要将请求重定向到另一个URL。

 Success：

  • 表示客户端与服务器之间的通信已经成功完成，并且服务器已经处理了客户端的请求。

 Server Error:

  • 表示服务器在处理客户端请求时发生了错误。
  • 服务器遇到了一个未知的错误，无法完成请求的处理。
  • 服务器当前无法处理请求，因为过载或维护。

五.HTTP常见Header

Header是以K/V形式存储的字符串，主要是一些协议的属性说明等。

  1. Content-Type: 数据类型(text/html等)
  2. Content-Length: Body的长度
  3. Host: 客户端告知服务器, 所请求的资源是在哪个主机的哪个端口上;
  4. User-Agent: 声明用户的操作系统和浏览器版本信息;
  5. referer: 当前页面是从哪个页面跳转过来的;
  6. location: 搭配3xx（重定向）状态码使用, 告诉客户端接下来要去哪里访问;
  7. Cookie: 用于在客户端存储少量信息. 通常用于实现会话(session)的功能;

 介绍Content-Type：表明此次http报文的body传输的是什么内容。

对于服务器上的每一种资源，都是以文件的形式存在的，文件都会有自己的类型，例如(网页文件).html，（音频文件）.mp3，（图片）.jpg/.png，（视频）.mp4。

每一种文件类型，都会有自己对应的Content-Type类型：

  • text/html：HTML 文档
  • text/css：CSS 样式表
  • text/javascript：JavaScript 脚本
  • image/jpeg：JPEG 图像
  • image/png：PNG 图像
  • image/gif：GIF 图像

Content-Type 对照表

六.简单的HTTP服务器

编写一个服务器，多线程处理请求，对于请求的处理，解析一个http请求反序列化，根据http的请求的资源，构建响应并返回。

Sock.hpp

#pragma once
#include <iostream>
#include <cstdio>
#include <cstring>
#include <unistd.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/socket.h>
#include <arpa/inet.h>
#include <netinet/in.h>
#include "Log.hpp"
#define TCP SOCK_STREAM
#define UDP SOCK_DGRAM
const static int backlog = 32;

enum
{
    SOCK_ERR = 10,
    BING_ERR,
    LISTEN_ERR,
    CONNECT_ERR
};

class Udp
{
public:
    Udp(int SOCK)
    {
        _listensock = socket(AF_INET, SOCK, 0);
        if (_listensock == -1)
        {
            Logmessage(Fatal, "socket err ,error code %d,%s", errno, strerror(errno));
            exit(SOCK_ERR);
        }
    }
    Udp(uint16_t port, int SOCK)
        : _port(port)
    {
        _listensock = socket(AF_INET, SOCK, 0);
        if (_listensock == -1)
        {
            Logmessage(Fatal, "socket err ,error code %d,%s", errno, strerror(errno));
            exit(10);
        }
    }

    void Bind()
    {
        struct sockaddr_in host;
        host.sin_family = AF_INET;
        host.sin_port = htons(_port);
        host.sin_addr.s_addr = INADDR_ANY; // #define INADDR_ANY 0x00000000
        socklen_t hostlen = sizeof(host);
        int n = bind(_listensock, (struct sockaddr *)&host, hostlen);
        if (n == -1)
        {
            Logmessage(Fatal, "bind err ,error code %d,%s", errno, strerror(errno));
            exit(BING_ERR);
        }
    }

    int FD()
    {
        return _listensock;
    }
    ~Udp()
    {
        close(_listensock);
    }

protected:
    int _listensock;
    uint16_t _port;
};

class Tcp : public Udp
{
public:
    Tcp(uint16_t port)
        : Udp(port, TCP)
    {
    }

    Tcp()
        : Udp(TCP)
    {
    }

    void Listen()
    {
        int n = listen(_listensock, backlog);
        if (n == -1)
        {
            Logmessage(Fatal, "listen err ,error code %d,%s", errno, strerror(errno));
            exit(LISTEN_ERR);
        }
    }

    int Accept(string *clientip, uint16_t *clientport)
    {
        struct sockaddr_in client;
        socklen_t clientlen;
        int sock = accept(_listensock, (struct sockaddr *)&client, &clientlen);
        if (sock < 0)
        {
            Logmessage(Warning, "bind err ,error code %d,%s", errno, strerror(errno));
        }
        else
        {
            *clientip = inet_ntoa(client.sin_addr);
            *clientport = ntohs(client.sin_port);
        }
        return sock;
    }

    void Connect(string ip, uint16_t port)
    {
        struct sockaddr_in server;
        memset(&server, 0, sizeof(server));
        server.sin_family = AF_INET;
        server.sin_port = htons(port);
        server.sin_addr.s_addr = inet_addr(ip.c_str());
        socklen_t hostlen = sizeof(server);
        int n = connect(_listensock, (struct sockaddr *)&server, hostlen);
        if (n == -1)
        {
            Logmessage(Fatal, "Connect err ,error code %d,%s", errno, strerror(errno));
            exit(CONNECT_ERR);
        }
    }

    ~Tcp()
    {
    }
};

Server.hpp

#pragma once
#include <iostream>
#include <string>
#include <pthread.h>
#include <functional>
#include "Sock.hpp"

using fun_t = std::function<string(string &)>;
class Httpserver;
struct Args
{
    Args(Httpserver *ser, string ip, uint16_t port, int fd)
        : _ip(ip), _port(port), _pserver(ser), _fd(fd)
    {
    }
    int _fd;
    uint16_t _port;
    string _ip;
    Httpserver *_pserver;
};

class Httpserver
{
public:
    Httpserver(fun_t func, uint16_t port)
        : _func(func)
    {
        tcp = new Tcp(port);
        tcp->Bind();
        tcp->Listen();
        cout << "服务器创建成功" << endl;
    }
    void start()
    {
        while (1)
        {
            string clientip;
            uint16_t clientport;
            cout << "start accept" << endl;
            int sock = tcp->Accept(&clientip, &clientport);
            cout << "get a new connect" << endl;
            // 多线程处理请求
            pthread_t t;
            Args *args = new Args(this, clientip, clientport, sock);
            pthread_create(&t, nullptr, ThreadRun, args);
        }
    }

    ~Httpserver()
    {
        delete tcp;
    }

private:
    static void *ThreadRun(void *args)
    {
        pthread_detach(pthread_self());
        Args *ts = static_cast<Args *>(args);
        ts->_pserver->serverIO(ts->_fd);
        delete ts;
        return nullptr;
    }

    void serverIO(int fd)
    {

        string message;
        char buff[102400];
        // 1.确信,读取一个完整的http请求报文
        int n = recv(fd, buff, sizeof(buff), 0);
        message = buff;

        string re = _func(message);
        send(fd, re.c_str(), re.length(), 0);
        close(fd);
    }

private:
    Tcp *tcp;
    fun_t _func;
};

Server.cc

#include <sstream>
#include <unistd.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/stat.h>
#include <fcntl.h>
#include <signal.h>
#include <sys/socket.h>
#include <iostream>
#include <cstring>
#include <cstdio>
#include <string>
#include <vector>
#include "Server.hpp"
#include "util.hpp"

const string wwwroot = "./html/3";
const string defaupath = "/index.html";

class HttpRequest
{
public:
    HttpRequest()
    {
    }

    ~HttpRequest() {}
    void Print()
    {
        cout << method_ << ":" << url_ << ":" << httpVersion_ << endl;

        for (auto &e : body_)
            cout << e << endl;
        cout << "suffix:" << suffix_ << endl;
        cout << "path:" << path_ << endl;
    }

public:
    std::string method_;            // 请求方法
    std::string url_;               // 资源地址
    std::string httpVersion_;       // 协议版本
    std::vector<std::string> body_; // 报头

    std::string path_;   // 请求资源路径
    std::string suffix_; // 资源类型
};

HttpRequest Deserialize(string &message)
{
    HttpRequest req;
    // 1.拿到请求行
    string oneline = HeadOneLine(message, SEP);
    // 2.解析请求行
    DisposeOneLine(oneline, &req.method_, &req.url_, &req.httpVersion_);
    // 3.解析反序列化报头
    while (!message.empty())
    {
        string mes = HeadOneLine(message, SEP);
        req.body_.push_back(mes);
    }
    // 4.设置请求资源路径 url:/a/b/c
    if (req.url_[req.url_.length() - 1] == '/')
    {
        req.path_ = wwwroot + defaupath; //./html/index.html
    }
    else
    {
        req.path_ = wwwroot + req.url_; //./html/a/b/c
    }

    // 5.设置请求资源类型
    auto pos = req.url_.find('.');
    if (pos == string::npos)
        req.suffix_ = ".html";
    else
        req.suffix_ = req.url_.substr(pos);

    return req;
}

string Dispose(string &message)
{
    // 这里我们一定读取的是一个完整的报文

    // 一个网页会有很多的资源，每一个资源(网页,图片,视频),都需要一次http请求来得到
    // 所以我们需要知道，每次请求的资源是什么，即需要知道请求的url是什么,url的类型是什么
    // 反序列化请求
    HttpRequest req = Deserialize(message);
    req.Print();
    // 响应————最简单的一个响应
    // 4.有效载荷
    string body = Readfile(req.path_) + SEP;
    // 1.响应的状态行————"HTTP版本 状态码 状态描述\r\n"
    string request_head = string("HTTP/1.0 200 OK") + SEP;
    // 2.响应报头————Content-Length,Content-Type
    request_head += string("Content-Length: ") + to_string(body.length()) + SEP;
    request_head += GetContentType(req.suffix_) + SEP;
    // 3.空行
    request_head += SEP;
    // 整体的响应报文
    string responce = request_head + body;
    return responce;
}

void daemonize()
{
    // 1.忽略SIGPIPE信号
    signal(SIGPIPE, SIG_IGN);
    // 2.更改进程的工作目录
    // chdir();

    // 3.让自己不要成为进程组组长
    if (fork() > 0)
        exit(0);
    // 4.设置自己是一个独立的会话
    setsid();
    // 5.重定向0,1,2
    int fd = 0;
    if (fd = open("dev/null", O_RDWR) != -1)
    {
        dup2(fd, STDIN_FILENO);
        dup2(fd, STDOUT_FILENO);
        dup2(fd, STDERR_FILENO);
        // 6.关闭掉不需要的fd
        if (fd > STDERR_FILENO)
        {
            close(fd);
        }
    }
}

int main(int argc, char *argv[])
{
    daemonize();
    uint16_t port = atoi(argv[1]);
    Httpserver httpser(Dispose, port);
    httpser.start();

    return 0;
}

Util.hpp

#pragma once
#include <iostream>
#include <unistd.h>
#include <string>
#include <sys/types.h>
#include <sys/stat.h>
#include <unistd.h>
#include <fcntl.h>

#define SEP "\r\n"
using namespace std;

string Readfile(const string path)
{
    // 1. 获取文件本身的大小
    string fileContent;
    struct stat st;
    int n = stat(path.c_str(), &st);
    if (n < 0)
        return "";
    int size = st.st_size;
    // 2. 调整string的空间
    fileContent.resize(size);
    // 3. 读取
    int fd = open(path.c_str(), O_RDONLY);
    if (fd < 0)
        return "";
    read(fd, (char *)fileContent.c_str(), size);
    close(fd);
    return fileContent;
}

string HeadOneLine(string &message, const string &sep)
{
    auto pos = message.find(sep, 0);
    if (pos == string::npos)
        return "";
    string oneline = message.substr(0, pos);
    message.erase(0, pos + sep.size());
    return oneline;
}

void DisposeOneLine(const string &oneline, string *method, string *url, string *httpVersion)
{
    stringstream line(oneline);
    line >> *method >> *url >> *httpVersion;
}

string GetContentType(const string &suffix)
{
    std::string content_type = "Content-Type: ";
    if (suffix == ".html" || suffix == ".htm")
        content_type + "text/html";
    else if (suffix == ".css")
        content_type += "text/css";
    else if (suffix == ".js")
        content_type += "application/x-javascript";
    else if (suffix == ".png")
        content_type += "image/png";
    else if (suffix == ".jpg")
        content_type += "image/jpeg";
    else
    {
    }
    return content_type;
}

效果展示：

七.HTTP的方法

HTTP的方法有很多但是最常用的只有两个：GET，POST。

1.GET方法

我们要促使浏览器使用不同的方法进行资源请求，提交，要使用html的表单。

<!DOCTYPE html>
<html lang="en">

<head>
    <meta charset="UTF-8">
    <meta name="viewport" content="width=device-width, initial-scale=1.0">
    <title>CSDN</title>
</head>

<body>

    <h1>test</h1>
    <form action="/a/b/c.exe" method="get">
        姓名: <input type="text" name="myname" value=""><br />
        密码: <input type="password" name="mypasswd"><br />
        <input type="submit" value="提交"><br />
    </form>

</body>

</html>

尝试提交数据：

2.POST方法

再次尝试提交数据：

 区别：

  1. GET能获取一个静态网页，GET也能提交参数，通过URL的方式提交参数。
  2. POST请求，提交的参数的时候，是通过正文的部分提交的参数。
  3. GET方法提交参数，不私密（没有不安全的说法），安全对HTTP来说本身就没有保障。
  4. POST提交参数比较私密一些。
  5. 由于GET使用url提交参数，所以大小一般会受限。
  6. POST使用正文提交参数，正文理论上可以非常大。

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双向流RPC模式 在双向流 RPC 模式中&#xff0c;客户端以消息流的形式发送请求到服务器端&#xff0c;服务器端也以消息流的形式进行响应。调用必须由客户端发起&#xff0c;但在此之后&#xff0c;通信完全基于 gRPC 客户端和服务器端的应用程序逻辑。 为什么有了双向流模式…
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Android resource/drawable转换成Uri，Kotlin

Android resource/drawable转换成Uri，Kotlin

Android resource/drawable转换成Uri&#xff0c;Kotlin private fun convertResource2Uri(resId: Int): Uri {return Uri.parse(ContentResolver.SCHEME_ANDROID_RESOURCE "://" resources.getResourcePackageName(resId) / resources.getResourceTypeName(resI…
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开源WIFI继电器之方案介绍

开源WIFI继电器之方案介绍

一、实物 1、外观 2、电路板 二、功能说明 输出一路继电器常开信号&#xff0c;最大负载电流10A输入一路开关量检测联网方式2.4G Wi-Fi通信协议MQTT配网方式AIrkiss&#xff0c;SmartConfig设备管理本地Web后台管理&#xff0c;可配置MQTT参数供电AC220V其它一个功能按键&…
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进程概述

进程概述

文章目录 计算机算机组成因特尔CPU型号摩尔定律衡量CPU的指标指令&#xff08;Instruction)操作系统&#xff08;Operating System&#xff09;虚拟地址空间&#xff08;Virtual Address Space&#xff09;进程(Process/task)进程管理(PCB - 进程控制块)进程控制块&#xff08;…
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某60区块链安全之重入漏洞实战记录

某60区块链安全之重入漏洞实战记录

区块链安全 文章目录 区块链安全重入漏洞实战实验目的实验环境实验工具实验原理实验内容 重入漏洞实战 实验目的 学会使用python3的web3模块 学会以太坊重入漏洞分析及利用 实验环境 Ubuntu18.04操作机 实验工具 python3 实验原理 以太坊智能合约的特点之一是能够调用和…
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rollout

rollout

构建 测试 代码扫描 打包 打镜像 推送镜像 部署应用 Rollout 是 Kubernetes 中用于管理部署应用的资源对象。它通过控制多个 ReplicaSets 对象的创建、缩放和更新&#xff0c;以实现无宕机升级和回滚应用程序版本的能力。 一般来说&#xff0c;在 Kubernetes 中&#xff0c;我…
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选硬币该用动态规划

选硬币该用动态规划

选硬币&#xff1a; 现有面值分别为1角1分&#xff0c;5分&#xff0c;1分的硬币&#xff0c;请给出找1角5分钱的最佳方案。 #include <iostream> #include <vector>std::vector<int> findChange(int amount) {std::vector<int> coins {11, 5, 1}; /…
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C_12练习题

C_12练习题

一、单项选择题(本大题共20小题,每小题2分&#xff0c;共40分。在每小题给出的四个备选项中&#xff0c;选出一个正确的答案&#xff0c;并将所选项前的字母填写在答题纸的相应位置上。) C 风格的注释&#xff0c;也称块注释或多行注释&#xff0c;以&#xff08;&#xff09;…
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qt-C++笔记之treeWidget初次使用

qt-C++笔记之treeWidget初次使用

qt-C笔记之treeWidget初次使用 code review! 文章目录 qt-C笔记之treeWidget初次使用1.运行2.文件结构3.main.cpp4.widget.h5.widget.cpp6.widget.ui7.main.qrc8.qt_widget_test.pro9.options.png 1.运行 2.文件结构 3.main.cpp 代码 #include "widget.h"#include…
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神经网络反向传播的数学原理

神经网络反向传播的数学原理

如果能二秒内在脑袋里解出下面的问题&#xff0c;本文便结束了。 已知&#xff1a;&#xff0c;其中。 求&#xff1a;。 到这里&#xff0c;请耐心看完下面的公式推导&#xff0c;无需长久心里建设。 首先&#xff0c;反向传播的数学原理是“求导的链式法则” : 设f和g为x…
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利用 Pandoc + ChatGPT 优雅地润色论文，并保持 Word 公式格式：Pandoc将Word和LaTeX文件互相转化

利用 Pandoc + ChatGPT 优雅地润色论文，并保持 Word 公式格式：Pandoc将Word和LaTeX文件互相转化

论文润色完美解决方案&#xff1a;Pandoc 与 ChatGPT 的强强联合 写在最前面其他说明 一、通过 Pandoc 将 Word 转换为 LaTeX 的完整指南步骤 1: 安装 PandocWindows:macOS:Linux: 步骤 2: 准备 Word 文档步骤 3: 转换文档步骤 4: 检查并调整输出步骤 5: 编译 LaTeX 文档总结 二…
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