Разработка веб приложений на С++

от автора

В этой статье я бы хотел рассказать про создание веб приложений на С/С++ с использованием стека Nginx+fastcgi. Если быть более точным, то статья больше относится к сайтам, то есть к отдаче контента. Есть достаточно старая, но хорошая статья habr.com/ru/post/154187 С тех пор прошло много времени, да и вышли новые стандарты С++. Я хочу в этой статье описать некоторое логическое продолжение, так как думаю, что тема будет многим интересна.
Будем использовать компонентный подход без использования фреймворков, но с использованием библиотек. Не вижу смысла пытаться заменить nginx на какой-то другой веб сервер или на что-то самописное. Я использую Ubuntu 20.04, Codeblocks. Помимо самого nginx, нужно установить пакет libfcgi-dev. В рамках статьи я рассмотрю отдачу статических файлов и подходы к отдаче динамических(генерируемых) страниц. Для статики сделаем генерируемый url, соответствующий относительному пути хранения файла. Nginx тоже умеет отдавать статические страницы, но их нужно помещать в определённую папку. В нашем же случае контент хранится вместе с проектом.
В Project→Build options->Linker settings ставим сипользуемые библиотеки lpthread, lfcgi. Я создал отдельный класс для доступности параметров.

class web_backend {     public:     ///PATH_MAX уже содержит терминальный нуль     std::string path; ///полный путь     char *ip_addr="127.0.0.1:9000";     std::string html_relative_path{"/html"};     std::vector<char*> files;      web_backend()     {         char buf[PATH_MAX]; ///PATH_MAX уже содержит терминальный нуль         get_full_path("bin", buf);         path.append(buf);         path=path+html_relative_path;         files=get_all_string_from_path((char*)path.c_str());         create_fastcgi_threads(ip_addr);     }     ~web_backend()     {         for(char *str: files)         {             free(str);         }     }     private:     int THREAD_COUNT=sysconf(_SC_NPROCESSORS_ONLN);     void get_full_path(char *relatve_path, char *absolute_path);     int create_fastcgi_threads(char *ip_addr);     std::vector<char*> get_all_string_from_path(char* html_path);     std::string urlencode(const std::string &s);     std::string urlDecode(std::string &SRC);      static int threadFunction(int socketId, char* html_path, std::vector<char*> *files);     static void generate_pages_from_uri(FCGX_Request *request, char *uri, char* html_path, std::vector<char*> *files);     static int add_all_path_for_send(FCGX_Request *request, char *uri, char *html_path, std::vector<char*> *files); }; 

Функции, вызываемые в потоках помечены как static из-за проблем с общим доступом.
То есть мы должны либо отвязать функцию от объекта, либо пометить её как static. В этом случае имя класса используется в качестве пространства имён. urlDecode/urlencode в проекте не используются, но нужны в post/get запросах, поэтому были оставлены. Я не нашёл каких-то готовых реализаций, понятно, что в php это стандартная функция. Пути меряются относительно папки проекта, поэтому если запускать через консоль, то нужно
$cd абсолютный_путь_к_папке_с_проектом

$cd абсолютный_путь_к_папке_с_проектом $./bin/Release/web_C++ 

Само вычисление абсолютного пути нужно сформировать список(точнее вектор) url/файлов и сами полные пути файлов, так как это требуется для их открывания

int web_backend::add_all_path_for_send(FCGX_Request *request, char *uri, char *html_path, std::vector<char*> *files) {     for(char *str: *files)     {         ///страница по умолчанию         char *str_temp="/index.html"; ///временный указатель для index.html         if(!strcmp(uri, "/"))         {             goto start;         }         str_temp=str;         if(!strcmp(uri, str_temp))         {             start:             std::string filename{html_path};             filename+=str_temp;             std::ifstream istrm(filename, std::ios::binary);             if (istrm.is_open())             {                 std::stringstream extension;                 extension<<std::filesystem::path(filename.c_str()).extension();                 if(extension.str()!=".mstch")                 {                     istrm.seekg (0, istrm.end);                     std::streampos size = istrm.tellg();                     istrm.seekg (0, istrm.beg);                     char *memblock = new char [size];                     istrm.read (memblock, size);                     istrm.close();                     FCGX_PutStr(memblock, size, request->out);                     delete[] memblock;                     return 0;                 }                 else                 {                     ///обработка динамических страниц с шаблонами                 }             }             else std::cout << "Unable to open file";         }     }     return 0; } 

Здесь получается html_path — полный путь к папке с html страницами, вектор с сишными строками — это получается остальная часть пути. Как видно по for(char *str: *files), используются диапазоны, которые введены в С++20. goto обычно не рекомендуется использовать, но здесь я использую чтобы показывало index.html по умолчанию. Отдача организована целым файлом, хотя можно вести отдачу частями, как это делает nginx. FCGX_PutStr может применяться вообще к любым бинарным данным, несмотря на своё название. По заложенной логике подразумевается, что в качестве шаблонов применяются файлы с расширением .mstch, что является сокращением от mustache. Шаблонизатор имеет открытый исходный код, я его просто добавил в папку с проектом ( github.com/no1msd/mstch) и создал новую цель сборки через Project->Properties->Build targets. Получилась динамическая библиотека, собранная с опцией -fPIC. Библиотеку не следует помещать в корень папки с проектом, так как ломается логика работы системы сборки CodeBlocks, в которой используется по-видимому realpath (stdlib). mustache использует boost и имеет «обычное» быстродействие, так как можно в принципе использовать алгоритм с однократным обходном и отдачей по частям.

const mstch::node& render_context::find_node(     const std::string& token,     std::list<node const*> current_nodes) {   if (token != "." && token.find('.') != std::string::npos)     return find_node(token.substr(token.rfind('.') + 1),         {&find_node(token.substr(0, token.rfind('.')), current_nodes)});   else     for (auto& node: current_nodes)       if (visit(has_token(token), *node))         return visit(get_token(token, *node), *node);   return null_node; } 

То есть используется рекурсивный обход текстового файла, и добавление узлов в std::string.
Да, сами исходники библиотеки mustache тяжеловаты для понимания.
Примеры типового использования есть в Readme, один из примеров

std::string view{"{{#names}}{{> column}}{{/names}}"}; std::string user_view{"<strong>{{name}}</strong>"}; mstch::map context{   {"names", mstch::array{     mstch::map{{"name", std::string{"Chris"}}},     mstch::map{{"name", std::string{"Mark"}}},     mstch::map{{"name", std::string{"Scott"}}},   }} }; std::cout << mstch::render(view, context, {{"column", user_view}}) << std::endl; 

Кому-то может показаться, что выносить много логики в шаблон не очень хорошо, поэтому второй пример использования

std::string view{"Hello {{lambda}}!"}; mstch::map context{   {"lambda", mstch::lambda{[]() -> mstch::node {     return std::string{"World"};   }}} }; std::cout << mstch::render(view, context) << std::endl; 

В этом случае следует учитывать, что по умолчанию включено экранирование тегов. Выключить и включить обратно можно при помощи следующих конструкций

mstch::config::escape = [](const std::string& str) -> std::string {   return str; }; mstch::config::escape=nullptr; 

Вернёмся всё-таки к отдаче контента.

void web_backend::generate_pages_from_uri(FCGX_Request *request, char *uri, char* html_path, std::vector<char*> *files) {     FCGX_PutS("\n", request->out);     add_all_path_for_send(request, uri, html_path, files);     ///здесь может быть функция для обработки post/get запросов } 

Функцию обработки post/get запросов целесообразно вынести в отдельный файл. Следующая функция обходит все папки и подпапки и формирует вектор из строк имён файлов, причём пути усекаются до относительных путём прибавления длины при копировании dir_entry.path().c_str()+strlen(html_path)

std::vector<char*> web_backend::get_all_string_from_path(char* html_path) {     std::vector <char*> vc;     const std::filesystem::path sandbox(html_path);     namespace fs = std::filesystem;     if(fs::exists(sandbox))     {         for(std::filesystem::directory_entry const& dir_entry: std::filesystem::recursive_directory_iterator{sandbox})         {             if(fs::is_regular_file(dir_entry))             {                 vc.emplace_back(strdup(dir_entry.path().c_str()+strlen(html_path)));             }         }     }     return vc; } 

Приведённый пример не является полностью законченным, так как много много каких тем статья не касается, например, CRUD или непрерывная интеграция.

server {  listen       80 default_server; server_name localhost;  location / {  fastcgi_pass 127.0.0.1:9000; include fastcgi_params;  } } 

github.com/SanyaZ7/webCpp


ссылка на оригинал статьи https://habr.com/ru/post/645925/


Комментарии

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *