Простейший кросcплатформенный сервер с поддержкой ssl
Кроссплатформенный https сервер с неблокирующими сокетами
Кроссплатформенный https сервер с неблокирующими сокетами. Часть 2
В конце этой статьи будет ссылка на исходный код сервера, который я протестировал в Visual Studio 2012 (Windows 8 64bit), g++4.4 (Linux 32bit), g++4.6 (Linux 64bit). Сервер принимает соединения от любого количества клиентов и отправляет в ответ заголовки запроса.
Но начну я статью пожалуй, с ответов на некоторые комментарии к предыдущим.
Во-первых, получив массу негативных откликов о необычности своего кода, отныне я решил свои статьи помещать еще и в хаб «Ненормальное программирование».
Во-вторых, я решил больше не ставить пометку «tutorial»: кто-то найдет что-то новое в моих статьях, а кому-то они покажутся дилетантскими. Я не против…
Теперь про мой стиль программирования:
1. Я продолжу писать код в заголовочных файлах по ряду причин:
а) Я хочу без дополнительных телодвижений знать полное количество строк кода и поэтому мне так удобней.
б) В любой момент я могу захотеть прикрутить к клиенту или серверу template, и не хотелось бы ради этого переписывать весь код.
Те кто уверен, что так как я делать нельзя — можете поучить программированию создателей stl и boost сначала, а потом переименовать файл server.h в server.cpp и будет всем хорошо…
2. Я оставлю бесконечный цикл в конструкторе по одной причине: считаю этот подход правильным. Если класс не делает больше ничего, кроме изменения своих внутренних переменных, то самым правильным будет оставить у этого класса публичной одну единственную функцию: его конструктор.
Можно конечно в этом случае вообще без класса, но с классом мне как-то привычней, да и глобальные функции на пустом месте тоже не нужны.
3. Я не буду использовать std::copy вместо memcpy по одной причине: std::copy — тормоз!
Наконец хочу поблагодарить всех, кто не поленился откомпилировать исходник и указать на некоторые ошибки. Я постарался их учесть и исправить.
Теперь о главном.
Чтобы сервер из предыдущей статьи наконец подготовить для парсинга заголовков запроса и раздаче файлов, осталось сделать одно маленькое дополнение: начать вместо бесконечного цикла использовать специально предназначенные для пассивного ожидания сетевых событий функции.
В Windows и Linux есть несколько таких функций, я предлагаю использовать select в Windows и epoll в Linux.
Есть проблема в том, что функции epoll в Windows не существует. Чтобы код выглядел единообразно во всех системах, давайте напишем код сервера так, как будто epoll в Windows есть!
Простая реализация epoll для Windows с помощью select
1. Добавим в проект Visual Studio два пустых файла из той же директории, где расположен «server.h». Файлы: «epoll.h» и «epoll.cpp».
2. Перенесем в файл epoll.h определения констант, структур и функций из документации по epoll:
#ifndef __linux__ enum EPOLL_EVENTS { EPOLLIN = 0x001, #define EPOLLIN EPOLLIN EPOLLPRI = 0x002, #define EPOLLPRI EPOLLPRI EPOLLOUT = 0x004, #define EPOLLOUT EPOLLOUT EPOLLRDNORM = 0x040, #define EPOLLRDNORM EPOLLRDNORM EPOLLRDBAND = 0x080, #define EPOLLRDBAND EPOLLRDBAND EPOLLWRNORM = 0x100, #define EPOLLWRNORM EPOLLWRNORM EPOLLWRBAND = 0x200, #define EPOLLWRBAND EPOLLWRBAND EPOLLMSG = 0x400, #define EPOLLMSG EPOLLMSG EPOLLERR = 0x008, #define EPOLLERR EPOLLERR EPOLLHUP = 0x010, #define EPOLLHUP EPOLLHUP EPOLLRDHUP = 0x2000, #define EPOLLRDHUP EPOLLRDHUP EPOLLONESHOT = (1 << 30), #define EPOLLONESHOT EPOLLONESHOT EPOLLET = (1 << 31) #define EPOLLET EPOLLET }; /* Valid opcodes ( "op" parameter ) to issue to epoll_ctl(). */ #define EPOLL_CTL_ADD 1 /* Add a file descriptor to the interface. */ #define EPOLL_CTL_DEL 2 /* Remove a file descriptor from the interface. */ #define EPOLL_CTL_MOD 3 /* Change file descriptor epoll_event structure. */ typedef union epoll_data { void *ptr; int fd; unsigned int u32; unsigned __int64 u64; } epoll_data_t; struct epoll_event { unsigned __int64 events; /* Epoll events */ epoll_data_t data; /* User data variable */ }; int epoll_create(int size); int epoll_ctl(int epfd, int op, int fd, struct epoll_event *event); int epoll_wait(int epfd, struct epoll_event *events, int maxevents, int timeout); #endif 3. В файл epoll.cpp добавляем заголовки, а так же глобальную переменную, в которой будут храниться сокеты и их состояния:
#include "epoll.h" #include <map> #ifndef WIN32 #include <unistd.h> #include <sys/socket.h> #include <netinet/in.h> #include <arpa/inet.h> #include <netdb.h> #else #include <io.h> #include <Winsock2.h> #pragma comment(lib, "ws2_32.lib") #endif std::map<int, epoll_event> g_mapSockets; 4. Добавляем код для первой функции:
int epoll_create(int size) { return 1; } Что тут происходит?
На сколько я могу судить по документации: оригинальный код в линуксе при каждом вызове epoll_create создает файл, в котором хранятся состояния сокетов. Видимо это нужно в многопоточных процессах.
У нас же процесс однопоточный и нам не нужно более одной структуры для хранения сокетов. Поэтому epoll_create у нас это «заглушка».
5. С помощью stl добавление и удаление сокетов в памяти происходит элементарно:
int epoll_ctl(int epfd, int op, int fd, struct epoll_event *event) { switch(op) { case EPOLL_CTL_ADD: case EPOLL_CTL_MOD: g_mapSockets[fd] = *event; return 0; case EPOLL_CTL_DEL: if (g_mapSockets.find(fd) == g_mapSockets.end()) return -1; g_mapSockets.erase(fd); return 0; } return 0; } 6. Наконец главное: функцию ожидания реализуем через select
int epoll_wait(int epfd, struct epoll_event *events, int maxevents, int timeout) { if ((!events) || (!maxevents)) return -1; //Создаем и обнуляем структуры для функции select fd_set readfds, writefds, exceptfds; FD_ZERO(&readfds); FD_ZERO(&writefds); FD_ZERO(&exceptfds); //Заполняем структуры сокетами int nFDS = 0; for (auto it=g_mapSockets.begin(); it != g_mapSockets.end(); ++it) { if (it->first == -1) continue; if (it->first > nFDS) nFDS = it->first; FD_SET(it->first, &readfds); FD_SET(it->first, &writefds); FD_SET(it->first, &exceptfds); } //Задаем интервал ожидания struct timeval tv; tv.tv_sec = timeout/1000; tv.tv_usec = timeout - tv.tv_sec*1000; //Ждем событий nFDS++; select(nFDS, &readfds, &writefds, &exceptfds, &tv); //Заполняем структуру для отправки программе так, как будто она вызвала epoll int nRetEvents = 0; for (auto it=g_mapSockets.begin(); (it != g_mapSockets.end() && nRetEvents < maxevents); ++it) { if (it->first == -1) continue; if (!FD_ISSET(it->first, &readfds) && !FD_ISSET(it->first, &writefds) && !FD_ISSET(it->first, &exceptfds)) continue; memcpy(&events[nRetEvents].data, &it->second.data, sizeof(epoll_data)); if (FD_ISSET(it->first, &readfds)) events[nRetEvents].events |= EPOLLIN; if (FD_ISSET(it->first, &writefds)) events[nRetEvents].events |= EPOLLOUT; if (FD_ISSET(it->first, &exceptfds)) events[nRetEvents].events |= EPOLLERR; nRetEvents++; } return nRetEvents; } Вот и все. Функция epoll для Windows реализована!
Добавление epoll в сервер
1. Добавляем в заголовки:
#ifdef __linux__ #include <sys/epoll.h> #else #include "epoll.h" #endif 2. В класс CServer добавляем строки:
private: //События слушающего сокета struct epoll_event m_ListenEvent; //События клиентских сокетов vector<struct epoll_event> m_events; int m_epoll; 3. В конструкторе CServer все, что после вызова функции listen меняем на:
m_epoll = epoll_create (1); if (m_epoll == -1) { printf("error: epoll_create\n"); return; } m_ListenEvent.data.fd = listen_sd; m_ListenEvent.events = EPOLLIN | EPOLLET; epoll_ctl (m_epoll, EPOLL_CTL_ADD, listen_sd, &m_ListenEvent); while(true) { m_events.resize(m_mapClients.size()+1); int n = epoll_wait (m_epoll, &m_events[0], m_events.size(), 5000); if (n == -1) continue; Callback(n); } 4. Старую функцию CServer::Callback меняем на новую:
void Callback(const int nCount) { for (int i = 0; i < nCount; i++) { SOCKET hSocketIn = m_events[i].data.fd; if (m_ListenEvent.data.fd == (int)hSocketIn) { if (!m_events[i].events == EPOLLIN) continue; struct sockaddr_in sa_cli; size_t client_len = sizeof(sa_cli); #ifdef WIN32 const SOCKET sd = accept (hSocketIn, (struct sockaddr*) &sa_cli, (int *)&client_len); #else const SOCKET sd = accept (hSocketIn, (struct sockaddr*) &sa_cli, (socklen_t *)&client_len); #endif if (sd != INVALID_SOCKET) { //Добавляем нового клиента в класс сервера m_mapClients[sd] = shared_ptr<CClient>(new CClient(sd)); auto it = m_mapClients.find(sd); if (it == m_mapClients.end()) continue; //Добавляем нового клиента в epoll struct epoll_event ev = it->second->GetEvent(); epoll_ctl (m_epoll, EPOLL_CTL_ADD, it->first, &ev); } continue; } auto it = m_mapClients.find(hSocketIn); //Находим клиента по сокету if (it == m_mapClients.end()) continue; if (!it->second->Continue()) //Делаем что-нибудь с клиентом { //Если клиент вернул false, то удаляем клиента из epoll и из класса сервера epoll_ctl (m_epoll, EPOLL_CTL_DEL, it->first, NULL); m_mapClients.erase(it); } } } С классом сервера закончили, осталось разобраться с классом CClient.
Добавим в него такой код:
private: //События сокета клиента struct epoll_event m_ClientEvent; public: const struct epoll_event GetEvent() const {return m_ClientEvent;} И на этом добавление кода поддержки epoll закончено!
Вот тут находится проект для Visual Studio: c0.3s3s.org
Для компиляции в Linux файлы epoll.h и epoll.cpp не нужны, т.е все как обычно: «скопировать в одну директорию файлы: serv.cpp, server.h, ca-cert.pem и в командной строке набрать: «g++ -std=c++0x -L/usr/lib -lssl -lcrypto serv.cpp» „
ссылка на оригинал статьи http://habrahabr.ru/post/212101/
Добавить комментарий