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)》。