Http服务器实现文件上传与下载(四)

一、引言

　　欢迎大家来到和我一起编写Http服务器实现文件的上传和下载，现在我稍微回顾一下之前我说的，第一、二章说明说明了整体的HTTP走向，第三章实现底层的网络编程。接着这一章我想给大家讲的是请求获取，和响应发送的内容。这里主要讲解的响应内容，为什么？因为我们编写的是一个与浏览器交互的HTTP服务器，所以大多数的情况下我们只进行被动的应答。

　　这就是一种"提问--回答"的问题。其实在讲解这章的时候，我本来准备给大家讲解一下Linux一些信号中断的问题。因为在网络层发送的时候，系统会发送一些信号给我们的应用程序，所以会导致我们的程序意外的终止。但当我写的这篇博客的时候我又放弃，我想在讲流程走向的时候再提一个中断捕获吧。在这个请求响应层的类其实真正的设计需要很多的内容，这里就是HttpResponse类和HttpRequest类的设计，在j2EE中，我们编写Servlet的时候就用到了这2个类，如HttpServletResquest,HttpServletResponse的类，如果对这里面的内容感兴趣，可以下载tomcat,在servlet-api.jar包里面有这些类。

　　在本文的实现中，Request类只包含了一个获取请求头和解析头的一些方法。如何解析头，我在《Http服务器实现文件上传与下载(一)》已经讲解了，读者只需要对其封装一个类即可。

二、HttpRequest类

　　请求消息的解析是通过被定义在命名空间为Http的类名为HttpRequest。这个类的构造函数接受一个套接字，就是跟我们连接的那个套接字，在网络层我们已经讲过了，然后在getHeader方法中调用server_read()获取请求头，然后通过Utils::parseHeader()函数进行解析。这样把解析的内容放入需要的string中，当前不太需要的直接在map里面。这里我直接贴出代码，大家看起来也比较容易。这里我在这一章节我主要讲解的是文件的下载，所以主要会对HttpResponse的类的分析，而HttpRequest类只贴出目前需要的内容。

头文件（include/httprequest.h）

 1 #ifndef HTTPREQUEST_H
 2 #define HTTPREQUEST_H
 3 #include "socket.h"
 4 #include <map>
 5 #include <string>
 6 #include <fstream>
 7 namespace Http{
 8     class HttpRequest{
 9         public:
10             HttpRequest(TCP::Socket &c);
11             virtual ~HttpRequest();
12             std::map<std::string,std::string>  getHeader(int confd) ;
13             ......
14         protected:
15         private:
16             std::string method;
17             std::string url;
18             std::string host;
19             TCP::Socket &s;
20     };
21 }
22
23 #endif // HTTPREQUEST_H

源文件(src/httprequest.cpp)

 1 #include "httprequest.h"
 2 #include "utils.h"
 3 namespace Http{
 4     HttpRequest::HttpRequest(TCP::Socket &c):s(c){
 5     }
 6
 7     HttpRequest::~HttpRequest(){
 8     }
 9     std::map<std::string,std::string> HttpRequest::getHeader(int confd){
10         char recvBuf[1024];
11         memset(recvBuf,0,sizeof(recvBuf));
12         s.server_read(confd,recvBuf,1024);
13         std::cout<<recvBuf<<std::endl;
14         std::map<std::string,std::string> mp =Utils::parseHeader(recvBuf);
15         method =mp["Method"];
16         url=mp["Url"];
17         host=mp["Host"];
18         return mp;
19     }
20     ......
21 }

三、HttpResponse类

　　当我们访问Http服务器的时候，浏览器显示可以下载的文件的内容，然后我们点击需要下载的文件，然后文件就可下载了。首先我点击这个文件这个URL时，浏览器给我们发送一些请求头，例如它发送一个为/download/HttpServer.zip这个URL，说明他需要下载的文件，而且该文件为HttpServer.zip。在上面我们已经可以用getHeader来捕获这个请求头，然后获取这个URL。之后服务端还是要发送一个响应头，告诉浏览器你的请求我们同意，请求头结束以空行为标记，接着就是具体的文件的内容了。

　　在发送响应头时，还是需要发送协议版本，状态码，响应内容类型，文件的长度，文件断点下载等内容，或者传输的时候采用chunk传输，但是这里我采用文件的长度来标记。读者可以自行查看其它方式传输内容。特别要注意ed是一定要在响应头中指定传输实体的大小，否则客户端不知道什么时候结束，这时可能拒绝接收服务端发来的字节。在这个类中，请求下载的文件发送时，我采用sendFile这个函数，这个函数读取文件就是采用二进制的方式，并且在响应头中也告知浏览器以二进制的方式接收文件。这样都是以二进制的方式读取和发送文件才不会出现问题。sendLineFile 和sendIndexFile两者大致相同，都是采用ASCII文本的方式发送内容，这样比如HTML这些需要显示在浏览器的内容，可以通过这两个函数。通过函数名可知在sendLineFile会以文件行的方式读取，而sendIndexFile文件会把内容写在同一行上。例如：我们浏览器请求一个index.html的内容，这时采用2个sendLineFile和sendIndexFile的显示效果都是一样的，但是如果点击右键查看源码时，sendLineFile的内容是以源文件一样的，而sendIndexFile发送的内容会都在第一行，不会换行。

　　说了这么多大家也比较清楚了，下面贴出具体一些代码。

头文件(include/httpresponse.h)

 1 #ifndef HTTPRESPONSE_H
 2 #define HTTPRESPONSE_H
 3 #include "socket.h"
 4 #include<string>
 5 #include<fstream>
 6 #include<sstream>
 7 #include<iterator>
 8 #include<algorithm>
 9 #include<time.h>
10 #include "utils.h"
11 namespace Http{
12     class HttpResponse{
13     public:
14         HttpResponse(TCP::Socket &c);
15         virtual ~HttpResponse();
16         ssize_t send(int confd,std::string content);
17         ssize_t sendIndexFile(int confd,std::string FileName);
18         ssize_t sendFile(int &confd,std::string FileName,int64_t pos);
19         ssize_t sendLineFile(int confd,std::string file);
20         void setProtocal(std::string);
21         void setStatusCode(std::string);
22         void setServerName(std::string);
23         void setContentType(std::string);
24         void setContentRange(std::string);
25         void setContentLength(int64_t);
26     protected:
27         std::string getHeader() const;
28     private:
29         std::string protocal;
30         std::string statusCode;
31         std::string serverName;
32         std::string contentType;
33         std::string contentLength;
34         std::string contentRange;
35         std::string connection;
36         std::string date;
37         TCP::Socket &s;
38     };
39 }
40 #endif // HTTPRESPONSE_H

源文件(src/httpresponse.cpp)

  1 #include "httpresponse.h"
  2 namespace Http{
  3      HttpResponse::HttpResponse(TCP::Socket &c):s(c){
  4          protocal="HTTP/1.1";
  5          statusCode="200 OK";
  6          serverName="Server:(Unix)";
  7          contentType="Content-type:text/html";
  8          contentLength="Content-length:0";
  9          contentRange="Content-Range:0-";
 10          connection="Connection:Keep-Alive";
 11          time_t timep;
 12          time(&timep);
 13          char s[50];
 14          sprintf(s,ctime(&timep));
 15          date="Date:"+std::string(s,s+(strlen(s)-1));
 16     }
 17
 18     HttpResponse::~HttpResponse(){
 19     }
 20     void HttpResponse::setProtocal(std::string content){
 21         protocal=content;
 22     }
 23     void HttpResponse::setStatusCode(std::string content){
 24         statusCode=content;
 25     }
 26     void HttpResponse::setServerName(std::string content){
 27         serverName=content;
 28     }
 29     void HttpResponse::setContentType(std::string content){
 30         contentType="Content-type:"+content;
 31     }
 32     void HttpResponse::setContentLength(int64_t len){
 33         contentLength="Content-length:"+Utils::toString(len);
 34     }
 35     void HttpResponse::setContentRange(std::string content){
 36         contentRange="Content-Range:"+content;
 37     }
 38     std::string HttpResponse::getHeader() const{
 39         std::string h1 =protocal+" "+statusCode+"\r\n";
 40         std::string h2 =serverName+"\r\n";
 41         std::string h3 =contentType+"\r\n";
 42         std::string h4 =contentLength+"\r\n";
 43         std::string h5=contentRange+"\r\n";
 44         std::string h6=connection+"\r\n";
 45         std::string h7=date+"\r\n\r\n";
 46         return h1+h2+h3+h4+h5+h6+h7;
 47     }
 48     ssize_t HttpResponse::send(int confd,std::string content){
 49         setContentType("application/octet-stream");
 50         setContentLength(content.size());
 51         std::string header=getHeader();
 52         s.server_write(confd,(char*)header.c_str(),header.size());
 53         ssize_t len =s.server_write(confd,(char*)content.c_str(),content.size());
 54         s.server_close(confd);
 55         return len;
 56     }
 57     ssize_t HttpResponse::sendLineFile(int confd,std::string file){
 58         std::ifstream in(file.c_str());
 59         in.seekg(0,std::ios::end);
 60         int64_t  len = in.tellg();
 61         setContentLength(len);
 62         std::string header=getHeader();
 63         s.server_write(confd,(char*)header.c_str(),header.size());
 64         in.seekg(0,std::ios::beg);
 65         ssize_t n=0;
 66         char buf[1024];
 67         while(!in.eof()){
 68             bzero(buf,sizeof(buf));
 69             in.getline(buf,1024);
 70             buf[strlen(buf)]='\n';
 71             n+=s.server_write(confd,buf,in.gcount());
 72         }
 73         s.server_close(confd);
 74         return n;
 75     }
 76     ssize_t HttpResponse::sendIndexFile(int confd,std::string file){
 77         std::ifstream in(file.c_str());
 78         in.seekg(0,std::ios::end);
 79         int64_t  len = in.tellg();
 80         setContentLength(len);
 81         std::string header=getHeader();
 82         s.server_write(confd,(char*)header.c_str(),header.size());
 83         in.seekg(0,std::ios::beg);
 84         char buf[1024];
 85         int sendCount=0;
 86         while(!in.eof()){
 87             memset(buf,0,sizeof(buf));
 88             in.getline(buf,1024);
 89             sendCount+=s.server_write(confd,buf,in.gcount());
 90         }
 91         s.server_close(confd);
 92         return sendCount;
 93     }
 94     ssize_t HttpResponse::sendFile(int &confd,std::string fileName,int64_t pos){
 95         std::ifstream in(fileName.c_str(),std::ios::binary);
 96         in.seekg(0, std::ios::end);
 97         std::streampos ps = in.tellg();
 98         int64_t len=ps-pos;
 99         if(pos!=0){
100             setStatusCode("206 Partial Content");
101         }
102         setContentType("application/octet-stream");
103         setContentLength(len);
104         std::string content="bytes";
105         content+=" "+Utils::toString(pos)+"-"+Utils::toString((int64_t)ps-1)+"/"+Utils::toString(len);
106         setContentRange(content);
107         std::string header=getHeader();
108         std::cout<<header<<std::endl;
109         s.server_write(confd,(char*)header.c_str(),header.size());
110         in.seekg(pos,std::ios::beg);
111         char buf[1024];
112         ssize_t n=0;
113         while(!in.eof()){
114             in.read(buf,1024);
115             n+=s.server_write(confd,buf,in.gcount());
116         }
117         s.server_close(confd);
118         return n;
119     }
120 }

　　在上面响应头中Content-Range:这个字段，表示文件内容的范围，在一般情况下都是从0到lenth(file)-1。如果在之前已经下了一些内容后，如果是断点续下载时，浏览器在请求头中有Range知道，表示从Range的开始字节传输，而我们服务器指定Content-Range为Range字段开始，接着发送这些内容即可，实现文件的断点下载。接下来的内容请大家看《Http服务器实现文件上传与下载(五)》。