以下內容通過圖文並茂的方式介紹php實現動態web伺服器的方法,具體內容如下:
本文所實現的伺服器僅僅是示範和理解原理所用,力求簡單易懂。有興趣的朋友可以繼續深入改造
要是現實一個 網頁伺服器,那麼就需要大概瞭解 網頁伺服器的運行原理。先從靜態文本伺服器開始,以訪問 網頁伺服器的1.html為例
1.用戶端通過發送一個 http 請求到伺服器,如果伺服器監聽的連接埠號碼是9002,那麼在本機自身測試訪問的地址就是 http://localhost:9002/1.html 。
2.伺服器監聽著9002連接埠,那麼在收到請求了請求之後,就能從 http head 頭中擷取到請求裡需要訪問的 uri 資源在web 目錄中的位置。
3.伺服器讀取需要訪問的資源檔,然後填充到 http 的實體中返回給用戶端。
示意圖如下:
php<?phpclass web_config { // 監聽的連接埠號碼 const PORT = 9003; // 項目根目錄 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){ // 靜態 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"; // 靜態檔案的處理 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; } /** * 加上頭資訊 * @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);
代碼已經上傳 github https://github.com/zhoumengkang/php/tree/master/php-webserver/static
如上代碼所述,只要在終端執行該檔案,那麼一個靜態 網頁伺服器就啟動啦。
下圖為我訪問我 web 目錄下的1.jpg檔案的截圖
簡單的靜態 網頁伺服器已經完成了,下面的問題就是怎麼讓其支援動態內容的輸出了。是不是只需要在 網頁伺服器內部執行完某個程式之後,把得到的結果返回給用戶端就行呢?但是這樣 網頁伺服器的代碼就和業務代碼耦合在一起了,怎麼解決一個 網頁伺服器,可以運用在各個業務情境下呢?
CGI 的出現解決了這一問題。那麼 CGI 是什麼呢?下面這段話複製的:
CGI是外部應用程式(CGI程式)與Web伺服器之間的介面標準,是在CGI程式和Web伺服器之間傳遞資訊的規程。CGI規範允許Web伺服器執行外部程式,並將它們的輸出發送給Web瀏覽器,CGI將Web的一組簡單的靜態超媒體文檔變成一個完整的新的互動式媒體。
好暈,舉個具體的例子,比如我們在使用的 PHP 的全域變數 $_SERVER['QUERY_STRING']
就是 Web 服務器通過 CGI 協議之上,傳遞過來的。例如在 Nginx 中,也許你記得這樣的 fastcgi 配置
複製代碼 代碼如下:
fastcgi_param
QUERY_STRING
$query_string;
沒錯 nginx 把自己的全域變數 $query_string
傳遞給了 fastcgi_param 的環境變數中。
下面我們也以 CGI 的 QUERY_STRING
作為橋樑,將用戶端請求的 uri 中的資訊傳遞到 cgi 程式中去。通過 putenv
的方式把 QUERY_STRING
存入該請求的環境變數中。
我們約定 Web 服務器中訪問的資源是 .cgi
尾碼則表示是動態訪問,這一點有點兒類似於 nginx 裡配置 location 來尋找 php 指令碼程式一樣。都是一種檢查是否應該請求 cgi 程式的規則。為了和 Web 服務器區別開來,我用 C 寫了一個查詢使用者資訊的 cgi 程式,根據使用者 id 查詢使用者資料。
大致的訪問邏輯如下圖
示範代碼地址: https://github.com/zhoumengkang/php/tree/master/php-webserver/dynamic
如果要運行該 demo 需要做如下操作
1.修改 config.php
裡的項目根目錄 WEB_ROOT
2.編譯 cgi-demo\user.c
,編譯命令 gcc -o user.cgi user.c
,然後將 user.cgi
檔案放入你配置的項目根目錄下面
3.在終端執行 php start.php
,這樣該 網頁伺服器就啟動了
4.通過 http://localhost:9003/user.cgi?id=1 就可以訪問看到如下效果了
其實只是在靜態伺服器的基礎上做了一些 cgi 的判斷是請求的轉寄處理,把github 上的三個檔案的代碼合并到一個檔案裡方便大家觀看
php<?phpclass web_config { // 監聽的連接埠號碼 const PORT = 9003; // 項目根目錄 const WEB_ROOT = "/Users/zhoumengkang/Documents/html"; // 系統支援的 cgi 程式的副檔名 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){ // 靜態 GET /1.html HTTP/1.1 ... // 動態 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); } // 靜態檔案的處理 if (file_exists($filename)) { return $this->add_header(file_get_contents($filename)); } else { return $this->not_found(); } } /** * 設定環境變數 給 cgi 程式使用 * @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); } } /** * 判斷請求的 uri 是否是合法的 cgi 資源 * @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; } /** * 加上頭資訊 * @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);
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