libevent高并发网络编程 – 04_libevent实现http服务器

1 evhttp简介

在libevent中，HTTP的实现主要是通过evhttp模块来完成的。evhttp提供了一个高层次的HTTP服务器接口，可以处理HTTP请求并发送HTTP响应。

在源码中，libevent的HTTP协议处理主要是通过evhttp模块来完成的。当客户端发起一个HTTP请求时，libevent将该请求解析为struct evhttp_request结构体表示，并调用用户设置的请求处理函数进行处理。

struct evhttp_request结构体定义了HTTP请求的各个字段，如请求行、请求头、请求正文等。例如，以下是struct evhttp_request结构体的部分定义：

struct evhttp_request {
    int major;  // 主版本号
    int minor;  // 次版本号
    enum evhttp_cmd_type type;  	// 请求方法（GET、POST等）
    char *uri;  					// 请求URI
    struct evkeyvalq *input_headers;// 请求头
    struct evbuffer *input_buffer;  // 请求正文
};

enum evhttp_cmd_type {
	EVHTTP_REQ_GET     = 1  0,
	EVHTTP_REQ_POST    = 1  1,
	EVHTTP_REQ_HEAD    = 1  2,
	EVHTTP_REQ_PUT     = 1  3,
	EVHTTP_REQ_DELETE  = 1  4,
.....
};

当接收到HTTP请求数据时，libevent将会使用一个状态机来逐步解析HTTP请求。在此过程中，它将从输入流中读取一些数据并按照HTTP协议格式解析这些数据，以获得请求的不同部分。具体来说，HTTP请求包括请求行、请求头和请求正文三个部分，每个部分都有其特定的格式。

将HTTP请求解析为struct evhttp_request结构体，libevent就会调用用户设置的请求处理函数来处理该请求。对于GET请求等不包含请求正文的请求，可以直接在请求处理函数中进行处理；对于POST请求等包含请求正文的请求，则需要从struct evhttp_request结构体中获取请求正文数据并进行处理。

总之，libevent使用状态机来逐步解析HTTP请求，并将请求解析为struct evhttp_request结构体表示。这种设计使得libevent能够高效地处理HTTP请求，同时也方便了开发者对HTTP协议进行扩展和定制。

2 相关的API

evhttp_new()

evhttp_new 用于创建和初始化一个 evhttp 结构体，以便用于 HTTP 服务器。 evhttp 结构体表示一个 HTTP 服务器，它可以在一个或多个套接字上监听传入的 HTTP 请求，并将这些请求分派给适当的请求处理程序。

struct evhttp * evhttp_new(struct event_base *base)
    
base：即指向 `event_base` 结构体的指针，用于处理 HTTP 服务器的事件

evhttp_free()

evhttp_free() 用于释放 evhttp 结构体及其相关资源。调用该函数后，将销毁与 evhttp 相关联的所有信息，包括绑定的套接字以及任何未完成的请求。

void evhttp_free(struct evhttp* http)

evhttp_bind_socket()

evhttp_bind_socket用于将HTTP服务器绑定到指定的IP地址和端口号。它接受一个指向evhttp结构体的指针，一个字符串表示IP地址，以及一个16位整数表示端口号。

int evhttp_bind_socket(struct evhttp *http, const char *address, ev_uint16_t port)

参数：
    http：指向要绑定的evhttp对象的指针。
    address：要绑定的IP地址。可以是一个IPv4或IPv6地址，也可以是一个域名。如果为NULL，则默认绑定到所有可用地址。
    port：要绑定的端口号。

evhttp_set_gencb()

evhttp_set_gencb() 是 libevent 库中的一个函数，用于设置通用回调函数，该函数将在 HTTP 请求到达时被调用。

void
evhttp_set_gencb(struct evhttp *http,
   				 void (*cb)(struct evhttp_request *, void *), 
                 void *cbarg)
    
	第一个参数是指向 evhttp 结构体的指针，表示要设置回调函数的 HTTP 服务器；
	第二个参数是指向回调函数的指针，该回调函数的原型为 void (*cb)(struct evhttp_request *, void *)，其中第一个参数是指向当前 HTTP 请求的指针，第二个参数是传递给 evhttp_set_gencb() 函数的第三个参数；
    第三个参数是传递给回调函数的上下文参数 cbarg，它可以是任何数据类型的指针；

当 HTTP 请求到达并且没有与之匹配的特定 URI 或处理程序时，将调用设置的通用回调函数。注意，如果已经为某个 URI 注册了特定的处理程序，则不会调用通用回调函数来处理该 URI 的请求。

evhttp_set_cb()

evhttp_set_cb() 用于为 HTTP 服务器注册特定 URI 的请求处理程序回调函数。

evhttp_set_cb(struct evhttp *http, 
			  const char *uri,
    		  void (*cb)(struct evhttp_request *, void *), 
    		  void *cbarg)
	第一个参数是指向 evhttp 结构体的指针，表示要设置回调函数的 HTTP 服务器；
	第二个参数是字符串类型的 URI，表示要注册回调函数的 URI；
	第三个参数是指向回调函数的指针，该回调函数的原型为 void (*cb)(struct evhttp_request *, void *)，其中第一个参数是指向当前 HTTP 请求的指针，第二个参数是传递给 evhttp_set_cb() 函数的第四个参数；
	四个参数是传递给回调函数的上下文参数 cbarg，它可以是任何数据类型的指针。

当 HTTP 请求到达并且与所注册的 URI 匹配时，将调用设置的回调函数。注意，如果同时为相同的 URI 注册了多个回调函数，则只会调用最后一个注册的回调函数。

evhttp_request_get_uri()

evhttp_request_get_uri() 用于获取 HTTP 请求的 URI（Uniform Resource Identifier）。

const char *
evhttp_request_get_uri(const struct evhttp_request *req) {
	if (req->uri == NULL)
		event_debug(("%s: request %p has no urin", __func__, (void *)req));
	return (req->uri);	//返回struct evhttp_reques中的URI
}

该函数只有一个参数，即指向 `evhttp_request` 结构体的指针，表示要获取 URI 的 HTTP 请求

函数返回一个字符串类型的指针，指向 HTTP 请求的 URI。URI 是客户端在请求服务器时发送的字符串，该字符串通常包含一个主机名、路径和查询字符串。例如，对于 “http://example.com/foo?bar=baz” 这样的请求，URI 将是 “/foo?bar=baz”。

需要注意的是，返回的指针指向的内存由 evhttp_request 结构体管理，因此不需要手动释放该指针指向的内存。

evhttp_request_get_command()

evhttp_request_get_command() 用于获取 HTTP 请求的方法类型。

enum evhttp_cmd_type
evhttp_request_get_command(const struct evhttp_request *req) {
	return (req->type);	//返回struct evhttp_reques中请求方法（GET、POST等）
}

函数返回一个枚举类型 evhttp_cmd_type 值，表示 HTTP 请求使用的方法类型。枚举类型包括以下值：
    EVHTTP_REQ_GET: 使用 GET 方法。
    EVHTTP_REQ_POST: 使用 POST 方法。
    EVHTTP_REQ_HEAD: 使用 HEAD 方法。
    EVHTTP_REQ_PUT: 使用 PUT 方法。
    EVHTTP_REQ_DELETE: 使用 DELETE 方法。
    EVHTTP_REQ_OPTIONS: 使用 OPTIONS 方法。
    EVHTTP_REQ_TRACE: 使用 TRACE 方法。
    EVHTTP_REQ_CONNECT: 使用 CONNECT 方法。
    EVHTTP_REQ_PATCH: 使用 PATCH 方法。

evhttp_request_get_input_headers()

evhttp_request_get_input_headers() 用于获取 HTTP 请求中的输入头部。输入头部是从客户端发送到服务器的数据块，其中包含一些元信息，例如请求的内容类型、长度或来源等。

struct evkeyvalq *evhttp_request_get_input_headers(struct evhttp_request *req)
{
	return (req->input_headers);	// 返回struct evhttp_reques中请求头
}

函数返回一个指向 evkeyvalq 结构体的指针，该结构体代表了 HTTP 请求的输入头部。 该结构体是一个键值对列表，其中每个键都是头部的名称，每个值都是头部的值。

evhttp_request_get_input_buffer()

evhttp_request_get_input_buffer() 用于获取 HTTP 请求的输入缓冲区。输入缓冲区是从客户端发送到服务器的数据块，其中包含了 HTTP 请求体以及可能的其他数据。

struct evbuffer *evhttp_request_get_input_buffer(struct evhttp_request *req)
{
	return (req->input_buffer);	// 返回struct evhttp_reques中请求正文
}

函数返回一个指向 evbuffer 结构体的指针，该结构体代表了 HTTP 请求的输入缓冲区。

evhttp_request_get_output_headers()

evhttp_request_get_output_headers() 用于获取 HTTP 请求的输出头部。输出头部是从服务器发送到客户端的元信息块，其中包含了一些关于响应的信息，例如响应状态码、内容类型或其他自定义头部等。

struct evkeyvalq *evhttp_request_get_output_headers(struct evhttp_request *req)
{
	return (req->output_headers);
}

函数返回一个指向 evkeyvalq 结构体的指针，该结构体代表了 HTTP 请求的输出头部。 该结构体是一个键值对列表，其中每个键都是头部的名称，每个值都是头部的值。

evhttp_add_header()

evhttp_add_header()用于向 evkeyvalq 结构体表示的头部列表添加一个新的键值对。

int	evhttp_add_header(struct evkeyvalq *headers,
    				  const char *key, 
                      const char *value)
    
第一个参数是指向 evkeyvalq 结构体的指针，表示要添加头部的头部列表；
第二个参数是字符串类型的键名，表示要添加的头部的名称；
第三个参数是字符串类型的键值，表示要添加的头部的值。

需要注意的是，如果某个键已经存在于头部列表中，则会将现有键值对的值替换为新的值。如果要添加多个具有相同名称的头部，请使用逗号分隔它们的值。例如，可以使用"Accept-Encoding: gzip, deflate"来同时添加两个Accept-Encoding头部。

evhttp_request_get_output_buffer()

evhttp_request_get_output_buffer() 用于获取 HTTP 请求的输出缓冲区。输出缓冲区是服务器发送到客户端的数据块，其中包含了 HTTP 响应体以及可能的其他数据。

struct evbuffer *evhttp_request_get_output_buffer(struct evhttp_request *req)
{
	return (req->output_buffer);
}

函数返回一个指向 evbuffer 结构体的指针，该结构体代表了 HTTP 请求的输出缓冲区。可以使用 evbuffer_add() 函数将内容添加到缓冲区中。

evhttp_send_reply()

evhttp_send_reply() 用于向客户端发送 HTTP 响应。该函数使用指定的状态码、原因短语和响应正文来构造 HTTP 响应。

void
evhttp_send_reply(struct evhttp_request *req, 
                 int code, 
                 const char *reason,
    			 struct evbuffer *databuf)
    
	第一个参数是指向 evhttp_request 结构体的指针，表示要发送响应的 HTTP 请求；
    第二个参数是整数类型的状态码，表示响应的状态码；
    第三个参数是字符串类型的原因短语，表示状态码的原因短语；
    第四个参数是指向 evbuffer 结构体的指针，表示响应正文的内容。

需要注意的是，在调用 evhttp_send_reply() 函数之前，必须确保已经设置了响应状态码和必要的响应头部，并且已经将所有响应数据写入到输出缓冲区中。

http服务器例子

通过浏览器发送http请求，并解析url和http头部，并响应浏览器对文件和图片的请求。

http服务器代码

#include 
#include 
#include 
#include 
#include 
#include 
#ifndef _WIN32
#include 
#endif
#include 
#include 
using namespace std;

#define WEBROOT "." 
#define DEFAULTINDEX "index.html"

void http_cb(struct evhttp_request *request, void *arg)
{
	cout  "http_cb"  endl;
	//1 获取浏览器的请求信息
	//uri 
	const char *uri = evhttp_request_get_uri(request);
	cout  "uri:"  uri  endl;

	//请求类型 GET POST
	string cmdtype;
	switch (evhttp_request_get_command(request))
	{
	case EVHTTP_REQ_GET:
		cmdtype = "GET";
		break;
	case EVHTTP_REQ_POST:
		cmdtype = "POST";
		break;
	}
	cout  "cmdtype:"  cmdtype  endl;

	// 消息报头
	evkeyvalq *headers = evhttp_request_get_input_headers(request);
	cout  "====== headers ======"  endl;
	for (evkeyval *p = headers->tqh_first; p != NULL; p = p->next.tqe_next)
	{
		cout  p->key  ":"  p->value  endl;
	}

	// 请求正文 (GET为空，POST有表单信息  )
	evbuffer *inbuf = evhttp_request_get_input_buffer(request);
	char buf[1024] = { 0 };
	cout  "======= Input data ======"  endl;
	while (evbuffer_get_length(inbuf))
	{
		int n = evbuffer_remove(inbuf, buf, sizeof(buf) - 1);
		if (n > 0)
		{
			buf[n] = '';
			cout  buf  endl;
		}
	}

	//2 回复浏览器
	//状态行 消息报头 响应正文 HTTP_NOTFOUND HTTP_INTERNAL
	string filepath = WEBROOT;
	filepath += uri;
	if (strcmp(uri, "/") == 0)
	{
		//默认加入首页文件
		filepath += DEFAULTINDEX;
	}

	//消息报头
	evkeyvalq *outhead = evhttp_request_get_output_headers(request);
	//  要支持 图片 js css 下载zip文件
	//  获取文件的后缀
	// ./index.html
	int pos = filepath.rfind('.');
	string postfix = filepath.substr(pos + 1, filepath.size() - (pos + 1));
	if (postfix == "jpg" || postfix == "gif" || postfix == "png")
	{
		string tmp = "image/" + postfix;
		evhttp_add_header(outhead, "Content-Type", tmp.c_str());
	}
	else if (postfix == "zip")
	{
		evhttp_add_header(outhead, "Content-Type", "application/zip");
	}
	else if (postfix == "html")
	{
		evhttp_add_header(outhead, "Content-Type", "text/html;charset=UTF8");
		//evhttp_add_header(outhead, "Content-Type", "text/html");
	}
	else if (postfix == "css")
	{
		evhttp_add_header(outhead, "Content-Type", "text/css");
	}

	//读取html文件返回正文
	FILE *fp = fopen(filepath.c_str(), "rb");
	if (!fp)
	{
		evhttp_send_reply(request, HTTP_NOTFOUND, "", 0);
		return;
	}
	evbuffer *outbuf = evhttp_request_get_output_buffer(request);
	for (;;)
	{
		int len = fread(buf, 1, sizeof(buf), fp);
		if (len  0)break;
		evbuffer_add(outbuf, buf, len);
	}
	fclose(fp);
	evhttp_send_reply(request, HTTP_OK, "", outbuf);
}

int main(int argc,char *argv[])
{
    
#ifdef _WIN32 
	//初始化socket库
	WSADATA wsa;
	WSAStartup(MAKEWORD(2,2),&wsa);
#else
	//忽略管道信号，发送数据给已关闭的socket
	if (signal(SIGPIPE, SIG_IGN) == SIG_ERR)
		return 1;
#endif

	std::cout  "test server!n"; 
	//创建libevent的上下文
	event_base * base = event_base_new();
	if (base)
	{
		cout  "event_base_new success!"  endl;
	}

	// http  服务器
	//1	创建evhttp上下文
	evhttp *evh = evhttp_new(base);

	//2  绑定端口和IP
	if (evhttp_bind_socket(evh, "0.0.0.0", 8080) != 0)
	{
		cout  "evhttp_bind_socket failed!"  endl;
	}

	//3   设定回调函数
	evhttp_set_gencb(evh, http_cb, 0);

	//事件分发处理
	if(base)
		event_base_dispatch(base);
	if(base)
		event_base_free(base);
	if(evh)
		evhttp_free(evh);

	return 0;
}

index.html文件

HTML>
HEAD>
meta charset= "UTF8" />
TITLE>test http server/TITLE>
/HEAD>
BODY>
    h1>test http server/h1>
    1234567890
      测试中文  
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        input type="submit" name="submit"/>
    /form>
/BODY>
/HTML>

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