世界时间（基于HTTP服务器框架实现）

2018-06-10

基于HTTP服务器框架实现世界时间查看的功能，支持客户/服务器模式，客户只需传送请求方法和路径给服务器，服务器根据页面生成规则，将资源以HTML页面形式返回给客户端。
客户端发起请求，服务器创建多线程，读取并解析请求，服务器根据请求特征决定生成静态页面或者动态页面的响应，并能够进行差错处理，如果请求资源不存在，服务器打印日志。
世界时间查询页面的响应利用CGI技术，具有较好的解耦合特点，各地时间和北京时间的时差存放在MySQL数据库中。
使用WebBench对服务器进行压力测试。

详细特点

1、设计思路清晰：

这是一个基于HTTP服务器框架的网站，实现了世界时间查看、加法计算的功能。每个功能都是一组CGI程序，这样设计，可以实现较好的解耦合，技术支持（HTTP框架）与具体业务无关。

2、简单快速：

HTTP框架是基于TCP实现的，客户向服务器发起请求时，只需要发送方法名和路径。请求方法支持GET和POST方法，每种方法规定了客户与服务器联系的类型不同。由于HTTP协议比较简单，使得项目的程序规模不大，因此通信速度较快。

3、灵活：

HTTP允许任意类型的数据对象传输，传输类型可以用Content-Type加以标记。

4、无连接：

限制每次连接只处理一个请求，服务器处理完客户端请求，并收到客户端的应答后，就断开连接。

5、无状态：

主要是因为HTTP协议是无状态的。协议对事务处理没有记忆能力。缺少状态意味着如果后续处理需要前面的信息，就必须要重传。缺点就是：可能导致每次连接传送的数据量增大。

设计思路

客户端/服务器之间数据传输

基本流程

1、服务器启动

2、进入事件循环

（1）创建线程：一个线程处理一个客户端。

（2）读取并解析请求：读取首行、Header、Body。

（3）根据读取的请求特征决定，按什么样的规则来生成响应页面。

如果是静态页面（GET请求无参数）：
将服务器磁盘上的本地文件返回给浏览器。

如果是动态页面（GET请求，有query-string参数；POST请求）：
调用对应的CGI程序，让CGI生成动态页面。

静态文件的不同类型处理：

HTTP响应加一个Content-Type，告诉系统这是一个HTML，UTF-8编码格式。

注意使用POST这种方法传输数据时，HTTP在数据发送完后，并不会发送相应的数据传输完毕提示信息，所以HTTP服务器提供了另一个环境变量CONTENET_LENGTH,该环境变量记录了传输过来了多少个字节长度的数据（单位为字节），所以在编写CGI程序时，如果method为POST，就需要通过该变量来限定读取的数据的长度。

CGI模式

CGI是一种标准，规定动态页面生成的标准。

特点：解耦合

根据不同的业务需求，实现一组CGI程序，放到某个具体目录中，请求如果触发了CGI的流程（动态页面：GET请求，带有query-string; POST请求）。

1、创建一对管道

创建一对管道，实现全双工通信，供父子进程间交换数据，读写操作。

2、创建子进程

对于父进程：

（1）将请求相关的内容写到管道中；

（2）尝试从管道中读取输出；

（3）把结果写回到Socket里面，并回收子进程。

对于子进程：

（1）设置环境变量（METHOD、QUERY-STRING、CONTENT-LENGTH）；

（2）重定向：把标准输入、标准输出重定向到管道中，完成父子进程间通信；

（3）子进程程序替换。

简单并发测试

页面URL	并发数	时间/sec	pages/min	bytes/sec	成功	性能分析
主页：/index.html	100	15	2640	87429	660
主页：/index.html	100	1	4140	141905	69
主页：index.html	10000	2	0	0	0	fork failed
世界时间：/wordtime/index.html	100	15	1892	95729	473
世界时间：/wordtime/index.html	100	1	3179	159319	53
世界时间：/wordtime/index.html	1000	1	2819	154429	47
加法计算器：/cgi-bin/index.html	100	15	1400	103495	350
加法计算器：/cgi-bin/index.html	100	1	2039	161368	34
加法计算器/cgi-bin/index.html	1000	1	2280	162920	38