用 PHP 来实现一个动态 Web 服务器

本文所实现的服务器仅仅是演示和理解原理所用，力求简单易懂。有兴趣的朋友可以继续深入改造

要是现实一个 web 服务器，那么就需要大概了解 web 服务器的运行原理。先从静态的文本服务器开始，以访问 web 服务器的1.html为例

1.客户端通过发送一个 http 请求到服务器，如果服务器监听的端口号是9002，那么在本机自身测试访问的地址就是 http://localhost:9002/1.html 。

2.服务器监听着9002端口，那么在收到请求了请求之后，就能从 http head 头中获取到请求里需要访问的 uri 资源在web 目录中的位置。

3.服务器读取需要访问的资源文件，然后填充到 http 的实体中返回给客户端。

示意图如下：

php<?php class web_config {  // 监听的端口号  const PORT = 9003;  // 项目根目录  const WEB_ROOT = "/Users/zhoumengkang/Documents/html"; } class server {  private $ip;  private $port;  public function __construct($ip, $port) {   $this->ip = $ip;   $this->port = $port;   $this->await();  }  private function await() {   $sock = socket_create(AF_INET, SOCK_STREAM, SOL_TCP);   if ($sock < 0) {    echo "Error:" . socket_strerror(socket_last_error()) . "/n";   }   $ret = socket_bind($sock, $this->ip, $this->port);   if (!$ret) {    echo "BIND FAILED:" . socket_strerror(socket_last_error()) . "/n";    exit;   }   echo "OK/n";   $ret = socket_listen($sock);   if ($ret < 0) {    echo "LISTEN FAILED:" . socket_strerror(socket_last_error()) . "/n";   }   do {    $new_sock = null;    try {     $new_sock = socket_accept($sock);    } catch (Exception $e) {     echo $e->getMessage();     echo "ACCEPT FAILED:" . socket_strerror(socket_last_error()) . "/n";    }    try {     $request_string = socket_read($new_sock, 1024);     $response = $this->output($request_string);     socket_write($new_sock, $response);     socket_close($new_sock);    } catch (Exception $e) {     echo $e->getMessage();     echo "READ FAILED:" . socket_strerror(socket_last_error()) . "/n";    }   } while (TRUE);  }  /**   * @param $request_string   * @return string   */  private function output($request_string){   // 静态 GET /1.html HTTP/1.1 ...   $request_array = explode(" ",$request_string);   if(count($request_array) < 2){    return $this->not_found();   }   $uri = $request_array[1];   $filename = web_config::WEB_ROOT . $uri;   echo "request:".$filename."/n";   // 静态文件的处理   if (file_exists($filename)) {    return $this->add_header(file_get_contents($filename));   } else {    return $this->not_found();   }  }  /**   * 404 返回   * @return string   */  private function not_found(){   $content = " <h1>File Not Found </h1> ";   return "HTTP/1.1 404 File Not Found/r/nContent-Type: text/html/r/nContent-Length: ".strlen($content)."/r/n/r/n".$content;  }  /**   * 加上头信息   * @param $string   * @return string   */  private function add_header($string){   return "HTTP/1.1 200 OK/r/nContent-Length: ".strlen($string)."/r/nServer: mengkang/r/n/r/n".$string;  } } $server = new server("127.0.0.1", web_config::PORT);  

代码已经上传 github https://github.com/zhoumengkang/php/tree/master/php-webserver/static

如上代码所述，只要在终端执行该文件，那么一个静态的 web 服务器就启动啦。

下图为我访问我 web 目录下的1.jpg文件的截图

简单的静态 web 服务器已经完成了，下面的问题就是怎么让其支持动态内容的输出了。是不是只需要在 web 服务器内部执行完某个程序之后，把得到的结果返回给客户端就行呢？但是这样 web 服务器的代码就和业务代码耦合在一起了，怎么解决一个 web 服务器，可以运用在各个业务场景下呢？

CGI 的出现解决了这一问题。那么 CGI 是什么呢？下面这段话复制的：

好晕，举个具体的例子，比如我们在使用的 PHP 的全局变量 $_SERVER['QUERY_STRING'] 就是 Web 服务器通过 CGI 协议之上，传递过来的。例如在 Nginx 中，也许你记得这样的 fastcgi 配置

fastcgi_param  QUERY_STRING       $query_string; 

没错 nginx 把自己的全局变量 $query_string 传递给了 fastcgi_param 的环境变量中。

下面我们也以 CGI 的 QUERY_STRING 作为桥梁，将客户端请求的 uri 中的信息传递到 cgi 程序中去。通过 putenv 的方式把 QUERY_STRING 存入该请求的环境变量中。

我们约定 Web 服务器中访问的资源是 .cgi 后缀则表示是动态访问，这一点有点儿类似于 nginx 里配置 location 来寻找 php 脚本程序一样。都是一种检查是否应该请求 cgi 程序的规则。为了和 Web 服务器区别开来，我用 C 写了一个查询用户信息的 cgi 程序，根据用户 id 查询用户资料。

大致的访问逻辑如下图

演示代码地址： https://github.com/zhoumengkang/php/tree/master/php-webserver/dynamic

如果要运行该 demo 需要做如下操作

其实只是在静态服务器的基础上做了一些 cgi 的判断是请求的转发处理，把github 上的三个文件的代码合并到一个文件里方便大家观看

php<?php class web_config {  // 监听的端口号  const PORT = 9003;  // 项目根目录  const WEB_ROOT = "/Users/zhoumengkang/Documents/html";  // 系统支持的 cgi 程序的文件扩展名  const CGI_EXTENSION = "cgi"; } class server {  private $ip;  private $port;  public function __construct($ip, $port) {   $this->ip = $ip;   $this->port = $port;   $this->await();  }  private function await() {   $sock = socket_create(AF_INET, SOCK_STREAM, SOL_TCP);   if ($sock < 0) {    echo "Error:" . socket_strerror(socket_last_error()) . "/n";   }   $ret = socket_bind($sock, $this->ip, $this->port);   if (!$ret) {    echo "BIND FAILED:" . socket_strerror(socket_last_error()) . "/n";    exit;   }   echo "OK/n";   $ret = socket_listen($sock);   if ($ret < 0) {    echo "LISTEN FAILED:" . socket_strerror(socket_last_error()) . "/n";   }   do {    $new_sock = null;    try {     $new_sock = socket_accept($sock);    } catch (Exception $e) {     echo $e->getMessage();     echo "ACCEPT FAILED:" . socket_strerror(socket_last_error()) . "/n";    }    try {     $request_string = socket_read($new_sock, 1024);     $response = $this->output($request_string);     socket_write($new_sock, $response);     socket_close($new_sock);    } catch (Exception $e) {     echo $e->getMessage();     echo "READ FAILED:" . socket_strerror(socket_last_error()) . "/n";    }   } while (TRUE);  }  /**   * @param $request_string   * @return string   */  private function output($request_string){   // 静态 GET /1.html HTTP/1.1 ...   // 动态 GET /user.cgi?id=1 HTTP/1.1 ...   $request_array = explode(" ",$request_string);   if(count($request_array) < 2){    return "";   }   $uri = $request_array[1];   echo "request:".web_config::WEB_ROOT . $uri."/n";   $query_string = null;   if ($uri == "/favicon.ico") {    return "";   }   if (strpos($uri,"?")) {    $uriArr = explode("?", $uri);    $uri = $uriArr[0];    $query_string = isset($uriArr[1]) ? $uriArr[1] : null;   }   $filename = web_config::WEB_ROOT . $uri;   if ($this->cgi_check($uri)) {    $this->set_env($query_string);    $handle = popen(web_config::WEB_ROOT.$uri, "r");    $read = stream_get_contents($handle);    pclose($handle);    return $this->add_header($read);   }   // 静态文件的处理   if (file_exists($filename)) {    return $this->add_header(file_get_contents($filename));   } else {    return $this->not_found();   }  }  /**   * 设置环境变量 给 cgi 程序使用   * @param $query_string   * @return bool   */  private function set_env($query_string){   if($query_string == null){    return false;   }   if (strpos($query_string, "=")) {    putenv("QUERY_STRING=".$query_string);   }  }  /**   * 判断请求的 uri 是否是合法的 cgi 资源   * @param $uri   * @return bool   */  private function cgi_check($uri){   $info = pathinfo($uri);   $extension = isset($info["extension"]) ? $info["extension"] : null;   if( $extension && in_array($extension,explode(",",web_config::CGI_EXTENSION))){    return true;   }   return false;  }  /**   * 404 返回   * @return string   */  private function not_found(){   $content = "<h1>File Not Found </h1>";   return "HTTP/1.1 404 File Not Found/r/nContent-Type: text/html/r/nContent-Length: ".strlen($content)."/r/n/r/n".$content;  }  /**   * 加上头信息   * @param $string   * @return string   */  private function add_header($string){   return "HTTP/1.1 200 OK/r/nContent-Length: ".strlen($string)."/r/nServer: mengkang/r/n/r/n".$string;  } } $server = new server("127.0.0.1", web_config::PORT);