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如何用PHP來實現一個動態Web服務器

編輯：PHP綜合

要是現實一個 web 服務器，那麼就需要大概了解 web 服務器的運行原理。先從靜態的文本服務器開始，以訪問 web 服務器的1.html為例

1.客戶端通過發送一個 http 請求到服務器，如果服務器監聽的端口號是9002，那麼在本機自身測試訪問的地址就是http://localhost:9002/1.html。

2.服務器監聽著9002端口，那麼在收到請求了請求之後，就能從 http head 頭中獲取到請求裡需要訪問的 uri 資源在web 目錄中的位置。

3.服務器讀取需要訪問的資源文件，然後填充到 http 的實體中返回給客戶端。

示意圖如下：

<?php
class web_config {
  // 監聽的端口號
  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";
    // 靜態文件的處理
    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;
  }
  /**
   * 加上頭信息
   * @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);

如上代碼所述，只要在終端執行該文件，那麼一個靜態的 web 服務器就啟動啦。

下圖為我訪問我 web 目錄下的1.jpg文件的截圖

簡單的靜態 web 服務器已經完成了，下面的問題就是怎麼讓其支持動態內容的輸出了。是不是只需要在 web 服務器內部執行完某個程序之後，把得到的結果返回給客戶端就行呢？但是這樣 web 服務器的代碼就和業務代碼耦合在一起了，怎麼解決一個 web 服務器，可以運用在各個業務場景下呢？

CGI 的出現解決了這一問題。那麼 CGI 是什麼呢？下面這段話復制的：

CGI是外部應用程序（CGI程序）與Web服務器之間的接口標准，是在CGI程序和Web服務器之間傳遞信息的規程。CGI規范允許Web服務器執行外部程序，並將它們的輸出發送給Web浏覽器，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交互式媒體。

好暈，舉個具體的例子，比如我們在使用的 PHP 的全局變量$_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

fastcgi_param QUERY_STRING $query_string;

沒錯 nginx 把自己的全局變量$query_string傳遞給了 fastcgi_param 的環境變量中。

下面我們也以CGI的QUERY_STRING作為橋梁，將客戶端請求的 uri 中的信息傳遞到 cgi 程序中去。通過putenv的方式把QUERY_STRING存入該請求的環境變量中。

我們約定 Web 服務器中訪問的資源是.cgi後綴則表示是動態訪問，這一點有點兒類似於 nginx 裡配置 location 來尋找 php 腳本程序一樣。都是一種檢查是否應該請求 cgi 程序的規則。為了和 Web 服務器區別開來，我用 C 寫了一個查詢用戶信息的 cgi 程序，根據用戶 id 查詢用戶資料。

大致的訪問邏輯如下圖

演示代碼地址：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文件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 web 服務器就啟動了

4.通過 http://localhost:9003/user.cgi?id=1 就可以訪問看到如下效果了

其實只是在靜態服務器的基礎上做了一些 cgi 的判斷是請求的轉發處理，把github 上的三個文件的代碼合並到一個文件裡方便大家觀看

<?php
class web_config {

  // 監聽的端口號
  const PORT = 9003;

  // 項目根目錄
  const WEB_ROOT = "/Users/zhoumengkang/Documents/html";

  // 系統支持的 cgi 程序的文件擴展名
  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);
    }
    // 靜態文件的處理
    if (file_exists($filename)) {
      return $this->add_header(file_get_contents($filename));
    } else {
      return $this->not_found();
    }
  }
  /**
   * 設置環境變量 給 cgi 程序使用
   * @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;
  }
  /**
   * 加上頭信息
   * @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);

以上就是PHP實現一個動態Web服務器的全部實現過程，希望對大家的學習有所幫助。