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）

#ifndef HTTPREQUEST_H
#define HTTPREQUEST_H
#include "socket.h"
#include <map>
#include <string>
#include <fstream>
namespace Http{
    class HttpRequest{
        public:
            HttpRequest(TCP::Socket &c);
            virtual ~HttpRequest();
            std::map<std::string,std::string>  getHeader(int confd) ;
            ......
        protected:
        private:
            std::string method;
            std::string url;
            std::string host;
            TCP::Socket &s;
    };
}

#endif // HTTPREQUEST_H

源文件(src/httprequest.cpp)

#include "httprequest.h"
#include "utils.h"
namespace Http{
    HttpRequest::HttpRequest(TCP::Socket &c):s(c){
    }

    HttpRequest::~HttpRequest(){
    }
    std::map<std::string,std::string> HttpRequest::getHeader(int confd){
        char recvBuf[1024];
        memset(recvBuf,0,sizeof(recvBuf));
        s.server_read(confd,recvBuf,1024);
        std::cout<<recvBuf<<std::endl;
        std::map<std::string,std::string> mp =Utils::parseHeader(recvBuf);
        method =mp["Method"];
        url=mp["Url"];
        host=mp["Host"];
        return mp;
    }
    ......
}

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)

#ifndef HTTPRESPONSE_H
#define HTTPRESPONSE_H
#include "socket.h"
#include<string>
#include<fstream>
#include<sstream>
#include<iterator>
#include<algorithm>
#include<time.h>
#include "utils.h"
namespace Http{
    class HttpResponse{
    public:
        HttpResponse(TCP::Socket &c);
        virtual ~HttpResponse();
        ssize_t send(int confd,std::string content);
        ssize_t sendIndexFile(int confd,std::string FileName);
        ssize_t sendFile(int &confd,std::string FileName,int64_t pos);
        ssize_t sendLineFile(int confd,std::string file);
        void setProtocal(std::string);
        void setStatusCode(std::string);
        void setServerName(std::string);
        void setContentType(std::string);
        void setContentRange(std::string);
        void setContentLength(int64_t);
    protected:
        std::string getHeader() const;
    private:
        std::string protocal;
        std::string statusCode;
        std::string serverName;
        std::string contentType;
        std::string contentLength;
        std::string contentRange;
        std::string connection;
        std::string date;
        TCP::Socket &s;
    };
}
#endif // HTTPRESPONSE_H

源文件(src/httpresponse.cpp)

#include "httpresponse.h"
namespace Http{
     HttpResponse::HttpResponse(TCP::Socket &c):s(c){
         protocal="HTTP/1.1";
         statusCode="200 OK";
         serverName="Server:(Unix)";
         contentType="Content-type:text/html";
         contentLength="Content-length:0";
         contentRange="Content-Range:0-";
         connection="Connection:Keep-Alive";
         time_t timep;
         time(&timep);
         char s[50];
         sprintf(s,ctime(&timep));
         date="Date:"+std::string(s,s+(strlen(s)-1));
    }

    HttpResponse::~HttpResponse(){
    }
    void HttpResponse::setProtocal(std::string content){
        protocal=content;
    }
    void HttpResponse::setStatusCode(std::string content){
        statusCode=content;
    }
    void HttpResponse::setServerName(std::string content){
        serverName=content;
    }
    void HttpResponse::setContentType(std::string content){
        contentType="Content-type:"+content;
    }
    void HttpResponse::setContentLength(int64_t len){
        contentLength="Content-length:"+Utils::toString(len);
    }
    void HttpResponse::setContentRange(std::string content){
        contentRange="Content-Range:"+content;
    }
    std::string HttpResponse::getHeader() const{
        std::string h1 =protocal+" "+statusCode+"
";
        std::string h2 =serverName+"
";
        std::string h3 =contentType+"
";
        std::string h4 =contentLength+"
";
        std::string h5=contentRange+"
";
        std::string h6=connection+"
";
        std::string h7=date+"

";
        return h1+h2+h3+h4+h5+h6+h7;
    }
    ssize_t HttpResponse::send(int confd,std::string content){
        setContentType("application/octet-stream");
        setContentLength(content.size());
        std::string header=getHeader();
        s.server_write(confd,(char*)header.c_str(),header.size());
        ssize_t len =s.server_write(confd,(char*)content.c_str(),content.size());
        s.server_close(confd);
        return len;
    }
    ssize_t HttpResponse::sendLineFile(int confd,std::string file){
        std::ifstream in(file.c_str());
        in.seekg(0,std::ios::end);
        int64_t  len = in.tellg();
        setContentLength(len);
        std::string header=getHeader();
        s.server_write(confd,(char*)header.c_str(),header.size());
        in.seekg(0,std::ios::beg);
        ssize_t n=0;
        char buf[1024];
        while(!in.eof()){
            bzero(buf,sizeof(buf));
            in.getline(buf,1024);
            buf[strlen(buf)]='
';
            n+=s.server_write(confd,buf,in.gcount());
        }
        s.server_close(confd);
        return n;
    }
    ssize_t HttpResponse::sendIndexFile(int confd,std::string file){
        std::ifstream in(file.c_str());
        in.seekg(0,std::ios::end);
        int64_t  len = in.tellg();
        setContentLength(len);
        std::string header=getHeader();
        s.server_write(confd,(char*)header.c_str(),header.size());
        in.seekg(0,std::ios::beg);
        char buf[1024];
        int sendCount=0;
        while(!in.eof()){
            memset(buf,0,sizeof(buf));
            in.getline(buf,1024);
            sendCount+=s.server_write(confd,buf,in.gcount());
        }
        s.server_close(confd);
        return sendCount;
    }
    ssize_t HttpResponse::sendFile(int &confd,std::string fileName,int64_t pos){
        std::ifstream in(fileName.c_str(),std::ios::binary);
        in.seekg(0, std::ios::end);
        std::streampos ps = in.tellg();
        int64_t len=ps-pos;
        if(pos!=0){
            setStatusCode("206 Partial Content");
        }
        setContentType("application/octet-stream");
        setContentLength(len);
        std::string content="bytes";
        content+=" "+Utils::toString(pos)+"-"+Utils::toString((int64_t)ps-1)+"/"+Utils::toString(len);
        setContentRange(content);
        std::string header=getHeader();
        std::cout<<header<<std::endl;
        s.server_write(confd,(char*)header.c_str(),header.size());
        in.seekg(pos,std::ios::beg);
        char buf[1024];
        ssize_t n=0;
        while(!in.eof()){
            in.read(buf,1024);
            n+=s.server_write(confd,buf,in.gcount());
        }
        s.server_close(confd);
        return n;
    }
}

　　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)》。