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)》。