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Socket

Socket是对网络中不同主机上的应用进程之间进行双向通信的端点的抽象。它可以看成是两个网络应用程序进行通信时，各自通信连接中的端点。Socket上联应用进程，下联网络协议栈，是应用程序通过网络协议进行通信的接口，是应用程序与网络协议栈进行交互的接口
App通过Socket发送和接收数据，主要提供了TCP Socket和UDP Socket来收发数据，基于Socket对象操作系统提供了一系列接口来收发数据。
下面提供客户端和服务器代码及其讲解：

客户端

#include <stdio.h>
#include <string.h>
#include <stdlib.h>#ifdef WIN32 // WIN32 宏, Linux宏不存在
#include <WinSock2.h>
#include <Windows.h>
#pragma comment (lib, "WSOCK32.LIB")
#endifint main(int argc, char** argv) {int ret;// 配置一下windows socket 版本// 一定要加上这个，否者低版本的socket会出很多莫名的问题;
#ifdef WIN32WORD wVersionRequested;WSADATA wsaData;wVersionRequested = MAKEWORD(2, 2);ret = WSAStartup(wVersionRequested, &wsaData);if (ret != 0) {printf("WSAStart up failed\n");system("pause");return -1;}
#endifint s = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, IPPROTO_TCP);if (s == INVALID_SOCKET) {goto failed;}// 配置一下要连接服务器的socket// 127.0.0.1 本机IP地址;struct sockaddr_in sockaddr;sockaddr.sin_addr.S_un.S_addr = inet_addr("127.0.0.1");sockaddr.sin_family = AF_INET;sockaddr.sin_port = htons(6080); // 连接信息要发送给监听socket;// 发送连接请求到我们服务端的监听socket;ret = connect(s, &sockaddr, sizeof(sockaddr));if (ret != 0) {goto failed;}// 连接成功, s与服务器对应的socket就会建立连接;// 客户端在连接的时候他也需要一个IP地址+端口;// 端口是服务器端口。不是，客户端一个没有使用的端口就可以了;// 客户端自己也会分配一个IP + 端口(只要是没有使用的就可以了);// char buf[11];memset(buf, 0, 11);send(s, "Hello", 5, 0);recv(s, buf, 5, 0);printf("%s\n", buf);failed:if (s != INVALID_SOCKET) {closesocket(s);s = INVALID_SOCKET;}#ifdef WIN32WSACleanup();
#endifsystem("pause");return 0;
}

服务器

#include <stdio.h>
#include <string.h>
#include <stdlib.h>// 配置windows socket环境
#ifdef WIN32 // WIN32 宏, Linux宏不存在
#include <WinSock2.h>
#include <Windows.h>
#pragma comment (lib, "WSOCK32.LIB")
#endif
// end int main(int argc, char** argv) {int ret;// 配置一下windows socket 版本// 一定要加上这个，否者低版本的socket会出很多莫名的问题;
#ifdef WIN32WORD wVersionRequested;WSADATA wsaData;wVersionRequested = MAKEWORD(2, 2);ret = WSAStartup(wVersionRequested, &wsaData);if (ret != 0) {printf("WSAStart up failed\n");system("pause");return -1;}
#endif// step1 创建一个监听的socket;int s = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, IPPROTO_TCP); // TCPif (s == INVALID_SOCKET) { // 创建goto failed;}// end // ip地址 + 端口,监听到哪个IP地址和端口上;struct sockaddr_in sockaddr;sockaddr.sin_addr.S_un.S_addr = inet_addr("127.0.0.1");sockaddr.sin_family = AF_INET;sockaddr.sin_port = htons(6080); // 127.0.0.1: 6080端口上;ret = bind(s, (const struct sockaddr*)&sockaddr, sizeof(sockaddr));if (ret != 0) {goto failed;}// 开启监听ret = listen(s, 1); while (1) {// 等待客户介入进来;struct sockaddr_in c_address; // 客户端的IP地址;int address_len = sizeof(c_address);// cs 是我们服务端为客户端创建的配对的socket;// c_address 就是我们客户端的IP地址和端口;printf("waiting....!!!!\n");int cs = accept(s, (struct sockaddr*)&c_address, &address_len); // 在这里像卡住了一样的；OSprintf("new client %s：%d\n", inet_ntoa(c_address.sin_addr), ntohs(c_address.sin_port));// 收数据;char buf[11];memset(buf, 0, 11);recv(cs, buf, 5, 0);printf("recv: %s\n", buf);// end // 发数据给客户端send(cs, buf, 5, 0);// end closesocket(cs);}failed:if (s != INVALID_SOCKET) {closesocket(s);}
// 结束的时候也要清理
#ifdef WIN32WSACleanup();
#endif
// end system("pause");return 0;
}

说明

这两个部分的代码实现了客户端和服务器的最简单通信，先运行服务器程序监听端口，再打开客户端程序，客户端程序会与服务器建立TCP连接，并发送“Hello”字符串，服务器收到后会回复一个“Hello”给客户端

Select管理模型

用于监听所有Socket，在服务器监听连接端口的同时，能够接收所有客户端传过来的数据。

步骤：

1. 准备一个句柄集合
2. 将Socket句柄加入到这个集合
3. 调用Select函数等待在这个集合上
4. 当其中一个句柄有时间发生的时候，OS唤醒任务从Select返回
5. 处理事件，继续Select

根据上一小节服务器代码修改：

  static int client_fd[4096];static int socket_count = 0;#define MAX_BUF_LEN 4096static unsigned char recv_buf[MAX_BUF_LEN];ret = listen(s, 1); fd_set set;while (1) {FD_ZERO(&set);FD_SET(s,&set);    // 监听句柄加入到等待集合// 客户端介入进来的socket，加入到句柄集合for(int j = 0; j < socket_count; j++){if(clint_fd[j] != INVALID_SOCKET){FD_SET(client_fd[j],&set);}}ret = select(0,&set, NULL,NULL,NULL);  // 这里监听事件的发生if(ret < 0){printf("select error\n");continue;}else if(ret == 0){printf("select timeout\n");continue;}if(FD_ISSET(s, &set)){  // 发送过来连接请求struct sockaddr_in c_address; // 客户端的IP地址;int address_len = sizeof(c_address);printf("waiting....!!!!\n");int cs = accept(s, (struct sockaddr*)&c_address, &address_len);printf("new client %s：%d\n", inet_ntoa(c_address.sin_addr), ntohs(c_address.sin_port));client_fd[socket_count] = cs;socket_count++;continue;}for(int j = 0; j < socket_count; j++){if(client_fd[j] != INVALID_SOCKET && FD_ISSET(client_fd[j], &set)){int len = recv(client_fd[j], recv_buf, MAX_BUF_LEN, 0);if(len <= 0){closesocket(client_fd[j]);client_fd[j] = INVALID_SOCKET;}else{recv_buf[len] = 0;printf("recv: %s\n", recv_buf);send(client_fd[j], recv_buf, len, 0);}}}}

缺点：

1. 每次有事件都需要遍历所有句柄，性能不好
2. 能够管理句柄的数目有限
3. 读写仍然是同步的

IOCP管理模型

1: IOCP: 是windows针对高性能服务器做的IO的管理模式，又叫完成端口;Linux平台有类似的机制叫epoll
2: IOCP的核心模式:
1>提交请求;
2>等待结果;
3>继续提交请求;
3: 监听:
1>提交一个监听请求,使用完成端口来等待这个请求到来;
2>请求来了后，处理，继续提交请求;
4: 读取数据:
1>提交一个读取数据的请求。
2>请求完成后，处理完后继续提交;
5: 发送数据的请求:
1>提交一个发送数据的请求;
2>请求完成后，继续处理;

#include <stdio.h>
#include <string.h>
#include <stdlib.h>
/*
IOCP 只支持windows平台 Linux epoll
*/#include <WinSock2.h>
#include <mswsock.h>
#include <windows.h>#pragma comment(lib, "WSOCK32.lib ")
#pragma comment(lib, "ws2_32.lib")
#pragma comment(lib, "odbc32.lib")
#pragma comment(lib, "odbccp32.lib")// 非常重要的数据结构;
enum {IOCP_ACCPET = 0, // 监听socket,接入请求;IOCP_RECV, // 读请求;IOCP_WRITE, // 写请求;
};// 接收数据的时候最大的buf大小;
#define MAX_RECV_SIZE 8192struct io_package {// 自己定义的, 一定要在第一个就要用WSAOVERLAPPED 结构体;?// 所有的请求的等待，都是等在这个结构对象上的，必须是第一个;WSAOVERLAPPED overlapped;// 操作类型, 监听,读,写, IOCP_ACCPET, IOCP_RECV, IOCP_WRITEint opt;// 句柄,就是我们提交请求的句柄, accept的句柄或你读写请求的句柄int accpet_sock;// 结构体，配合读写数据的时候用的bufffer;WSABUF wsabuffer; // wsabuffer.buf = 内存;, wsabuffer.len = MAX_RECV_SIZE;// 定义了一个buf,这个buf就是整正的内存;char pkg[MAX_RECV_SIZE];
};// 投递一个用户的请求;
static void
post_accept(SOCKET l_sock) {// step1: 分配一个io_package 数据结构;struct io_package* pkg = malloc(sizeof(struct io_package));memset(pkg, 0, sizeof(struct io_package));// 初始化好了接受数据的buf --> WSABUFpkg->wsabuffer.buf = pkg->pkg;pkg->wsabuffer.len = MAX_RECV_SIZE - 1;pkg->opt = IOCP_ACCPET; // 请求类型;DWORD dwBytes = 0;SOCKET client = WSASocket(AF_INET, SOCK_STREAM, IPPROTO_TCP, NULL, 0, WSA_FLAG_OVERLAPPED);int addr_size = (sizeof(struct sockaddr_in) + 16);pkg->accpet_sock = client; // 创建一个socket,然后客户端连接进来后，就用这个socket和我们的客户端通讯;// 发送一个异步的请求，来接入客户端的连接;AcceptEx(l_sock, client, pkg->wsabuffer.buf, 0/*pkg->wsabuffer.len - addr_size* 2*/,addr_size, addr_size, &dwBytes, &pkg->overlapped);
}static void
post_recv(SOCKET client_fd) {struct io_package* io_data = malloc(sizeof(struct io_package));memset(io_data, 0, sizeof(struct io_package));io_data->opt = IOCP_RECV;io_data->wsabuffer.buf = io_data->pkg;io_data->wsabuffer.len = MAX_RECV_SIZE - 1;io_data->accpet_sock = client_fd;DWORD dwRecv = 0;DWORD dwFlags = 0;int ret = WSARecv(client_fd, &(io_data->wsabuffer),1, &dwRecv, &dwFlags,&(io_data->overlapped), NULL);
}int main(int argc, char** argv) {// 如果你做socket那么必须要加上;WSADATA data;WSAStartup(MAKEWORD(2, 2), &data);// step1:创建一个完成端口;HANDLE iocp = CreateIoCompletionPort(INVALID_HANDLE_VALUE, NULL, 0, 0);if (iocp == INVALID_HANDLE_VALUE) {goto failed;}// end // 创建我们的监听socket,开始监听SOCKET l_sock = INVALID_SOCKET;l_sock = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);if (l_sock == INVALID_SOCKET) {goto failed;}struct sockaddr_in s_address;memset(&s_address, 0, sizeof(s_address));s_address.sin_family = AF_INET;s_address.sin_addr.s_addr = inet_addr("127.0.0.1");s_address.sin_port = htons(6080);if (bind(l_sock, (struct sockaddr *) &s_address, sizeof(s_address)) != 0) {goto failed;}if (listen(l_sock, SOMAXCONN) != 0) {goto failed;}// end// 让IOCP来管理我们的l_sock// 第三个参数，是用户传的自定义数据(一个指针带入进去),后面讲解;CreateIoCompletionPort((HANDLE)l_sock, iocp, (DWORD)0, 0);// 发送一个监听用户进来的请求;post_accept(l_sock); // 投递一个accpet接入请求;while (1) {DWORD dwTrans;DWORD udata;struct io_package* io_data;// 通过完成端口，来获得这个请求的结果;// 调用操作系统的API函数，查看，那个请求完成了;// 如果没有状态完成了,那么任务会挂起，等待;int ret = GetQueuedCompletionStatus(iocp, &dwTrans, &udata, (LPOVERLAPPED*)&io_data, WSA_INFINITE);if (ret == 0) { // 意外;if (io_data) {if (io_data->opt == IOCP_RECV) {closesocket(io_data->accpet_sock);free(io_data);}else if (io_data->opt == IOCP_ACCPET) {free(io_data);post_accept(l_sock);}}continue;}if (dwTrans == 0 && io_data->opt == IOCP_RECV) { // // 关闭socket发生了;closesocket(io_data->accpet_sock);free(io_data);continue;// end}switch (io_data->opt) {case IOCP_ACCPET: // 接入一个socket;{// 接入的client_socketint client_fd = io_data->accpet_sock;int addr_size = (sizeof(struct sockaddr_in) + 16);struct sockaddr_in* l_addr = NULL;int l_len = sizeof(struct sockaddr_in);struct sockaddr_in* r_addr = NULL;int r_len = sizeof(struct sockaddr_in);GetAcceptExSockaddrs(io_data->wsabuffer.buf,0, /*io_data->wsabuffer.len - addr_size * 2, */addr_size, addr_size,(struct sockaddr**)&l_addr, &l_len,(struct sockaddr**)&r_addr, &r_len);// 将新进来的client_fd,也加入完成端口，来帮助管理完成的请求;// 第三个参数是用户自定义数据，你可以携带自己的数据结构，client_fd;CreateIoCompletionPort((HANDLE)client_fd, iocp, (DWORD)client_fd, 0);// 投递一个读的请求;post_recv(client_fd);// 重新投递一个接入客户端请求;free(io_data);post_accept(l_sock);}break;case IOCP_RECV:{// dwTrans 读到数据的大小;// socket, io_data->accpet_sock;// Buf io_data->wsabuffer.buf, io_data->pkg[dwTrans] = 0;printf("IOCP recv %d %s\n", dwTrans, io_data->pkg);send(io_data->accpet_sock, io_data->pkg, dwTrans, 0); // test// 再来投递下一个请求;DWORD dwRecv = 0;DWORD dwFlags = 0;int ret = WSARecv(io_data->accpet_sock, &(io_data->wsabuffer),1, &dwRecv, &dwFlags,&(io_data->overlapped), NULL);// end }break;}}
failed:if (l_sock) {closesocket(l_sock);}if (iocp != INVALID_HANDLE_VALUE) {CloseHandle(iocp); // 释放关闭完成端口;}WSACleanup();return 0;
}

windows多线程

#include <stdio.h>
#include <string.h>
#include <stdlib.h>#include <Windows.h>/*
进程: 任务, 代码段, 数据段, 堆, 栈;
主线程: 
线程: 创建出来的OS 可以独立调度的单元;
主线程, 线程1， 线程2， ....线程3;
1: 主线程+其他的线程都共用进程的 数据段, 堆, 代码段;
2: 每一个线程都有自己独立的栈,函数调用相互不受影响;
3: 线程是OS可以调度的独立的最小的单元，在执行的过程中,
线程随时有可能切换出去,到其他的进程或现程来运行;
*//* CreateThread 创建一个线程;
1>线程句柄;--> HANDLE
2>线程ID;
3>线程入口函数;
*//*
Sleep是windows API函数，能够让我们的线程休眠多少毫秒
*/
// 开始运行我们的线程;
// 独立运行入口
// 公用了进程的代码段，数据段, 堆;
static int g_value = 10;
char* ptr = NULL;
void test_func() {
}HANDLE wait_cond = INVALID_HANDLE_VALUE;
CRITICAL_SECTION lock;
/*
事件通知/等待:
线程A，等待线程B完成达到某个条件，才能够继续;
多媒体解码线程，等待输入线程输入数据，有数据了，在通知解码线程解码;1> 创建一个事件，要求线程都可以访问;
2> 等待的线程，调用函数来等待时间;
3> 触发的线程，当条件满足后触发;
*//* 线程安全机制;
数据段, 堆, 代码段是公用的，所以会有一个问题;
2个线程或多个线程，同时在访问同一个资源的时候，由于线程之间随时会切换
出去，所以就会导致他们访问同样的资源可能会有冲突;
3:如果线程和线程之间，访问资源出现了冲突，那么我们这个时候要加上一个锁的机制;1> 需要请求一个资源的时候，请求这个锁，一旦这个锁被占用了，我们就等待;
2> 如果请求成功了以后，我们就处理，处理完了以后我们释放这个锁,
等待这个锁的线程就会被唤醒;
3> 锁就能保证我们在处理共享资源的时候，同时只有一个线程在处理，
只有等这个线程处理完了，才能够被其他的线程处理;
4> 线程同步,线程同步锁;
5> 在锁的作用下，保证了我们的公共资源的同步;
*//* 线程死锁: 线程之间的互相傻等 死锁;
A 锁1，锁2 .... 释放锁2，锁1；
// B 锁2，锁1 ... 释放锁2，锁1;
B 锁1，锁2 ... 释放锁2，锁1;
就是要使用同样的顺序来获得我们多个锁;
*/
DWORD WINAPI thread_entry(LPVOID lpThreadParameter) {printf("threadid %d\n", GetCurrentThreadId());g_value = 9; // 和进程共用数据段;ptr[0] = 10; // 和进程共用堆;test_func(); // 和进程共用代码段;// 线程是OS独立的调度单元;Sleep(5000);SetEvent(wait_cond);while (1) {printf("thread called\n");//EnterCriticalSection(&lock); // 没有请求到，线程挂起，指导其他的线程释放了这个锁;g_value = 10;LeaveCriticalSection(&lock);Sleep(3000);}return 0;
}int main(int argc, char** argv) {ptr = malloc(100);// 不用手动的重置这个时间, bManualReset 是否人工重置;// ResetEvent(事件句柄);wait_cond = CreateEvent(NULL, FALSE, FALSE, NULL);InitializeCriticalSection(&lock);int threadid;HANDLE h = CreateThread(NULL, 0, thread_entry, NULL, 0, &threadid);test_func();// 超时, 假设是一直等printf("waiting.....\n");WaitForSingleObject(wait_cond, INFINITE);printf("waiting end .....\n");// 主线程;while (1) {printf("main thread\n");EnterCriticalSection(&lock); // 没有请求到，线程挂起，指导其他的线程释放了这个锁;g_value = 8;LeaveCriticalSection(&lock);Sleep(1500); // }return 0;
}

文件的异步读写

1: 普通的读写文件打开文件都是同步的，比如C的fopen, fclose, fread等;
2: 磁盘的访问速度远远的低于内存，所以OS要等待磁盘设备来读写。
3: 如果采用同步，那么任务将会挂机，等待磁盘读好数据好，通知OS。
4: 高性能的服务器，提高并发，读写文件都会采用异步的模式。
5: 异步的模式:
1>发出读文件的请求;
2>通完了以后通知应用程序，并处理;

#include <stdio.h>
#include <string.h>
#include <stdlib.h>#include <Windows.h> // 你将获得大部分的Windows API接口
// 句柄: 这个句柄是这个对象的唯一的标识;
// unicode字符串: 每个字符是2个字节, L
// OPEN_EXISTING 打开存在文件，如果不存在就会失败;
int main(int argc, char** argv) {// sync模式HANDLE hfile = INVALID_HANDLE_VALUE;hfile = CreateFile(L"in.txt", GENERIC_READ, 0, NULL,OPEN_EXISTING, FILE_ATTRIBUTE_NORMAL, NULL);if (hfile == INVALID_HANDLE_VALUE) {printf("open error\n");goto failed;}// 准备好内存;char buf[1024];int readed;// 当我们正在读取这个磁盘的数据的时候,// 这个任务将会被挂起,直到磁盘读好了数据，才会唤醒;// 同步;ReadFile(hfile, buf, 1024, &readed, NULL); buf[readed] = 0;printf("%s\n", buf);CloseHandle(hfile); // 关闭一个文件;// async 异步, FILE_FLAG_OVERLAPPED模式;// step1: 以异步的模式打开;hfile = CreateFile(L"in.txt", GENERIC_READ, 0, NULL,OPEN_EXISTING, FILE_FLAG_OVERLAPPED | FILE_ATTRIBUTE_NORMAL, NULL);if (hfile == INVALID_HANDLE_VALUE) {printf("open error\n");goto failed;}// step2: 读时候，发送请求, 准备一个OVERLAPPED这个对象;// 传给我们的OS，等我们的OS读完以后，// 会通过OVERLAPPED来给我们发送一个事件;OVERLAPPED ov;HANDLE hevent = CreateEvent(NULL, FALSE, FALSE, NULL);memset(&ov, 0, sizeof(ov));ov.hEvent = hevent; // 事件对象，完成请求请求触发;ov.Offset = 2; // 从哪里开始读起;// 马上返回,IO挂起,没有读到数据ReadFile(hfile, buf, 1024, &readed, &ov); // 不是马上会有的;if (GetLastError() == ERROR_IO_PENDING) { // 表示正在等待;// 等待数据来读完成;WaitForSingleObject(hevent, INFINITE);readed = ov.InternalHigh; // 读到了几个字节的数据;buf[readed] = 0;printf("%s\n", buf);CloseHandle(hfile); // 关闭一个文件}else {CloseHandle(hfile); // 关闭一个文件}// 数据还没有准备好,不能马上使用，但是你可以做别的;// 都是等，有什么区别呢？// 1> 同步等，API内部等，直接挂起;// 2> 异步等，是用户自己来写代码来等待;// 3> 我们用户，可以同时等待多个请求, 并发请求数;// WaitForMultipleObjects
failed:system("pause");return 0;
}

libuv

libuv简介

1: 开源跨平台的异步IO库, 主要功能有网络异步，文件异步等。
2: libuv主页: http://libuv.org/
3: libuv是node.js的底层库;
4: libuv的事件循环模型:
epoll, kqueue, IOCP, event ports;
异步 TCP 与 UDP sockets;
DNS 解析
异步文件读写;
信号处理;
高性能定时器;
进程/线程池;

libuv原理

1:异步: 在用户层同时管理多个句柄请求。
2: loop循环等待所有的事件和句柄,管理好所有的这些请求。
3: 当其中一个请求完成后，loop就会监测得到然后调用用户指定的回掉函数处理;
4: 例如loop监听所有的socket,有数据来了后，loop就会处理，然后转到用户指定的回调函数。
5: libuv编写思想:
1> 创建一个对象, 例如socket;
2> 给loop管理这个对象;
3> 并指定一个回调函数,当有事件发生的时候调用这个回调函数, callback;

6: 1>向loop发送请求;
2>指定结束后的回调函数;
3>当请求结束后，调用调函数;

TCP服务器搭建

首先需要下载libuv库，导入到工程中，设置好include的路径和链接上对应的库
代码如下：

#include <stdio.h>
#include <string.h>
#include <stdlib.h>#include "uv.h"/*
uv_handle_s 数据结构:
UV_HANDLE_FIELDSuv_stream_t  数据结构;
UV_HANDLE_FIELDS
UV_STREAM_FIELDSuv_tcp_t 数据结构;
UV_HANDLE_FIELDS
UV_STREAM_FIELDS
UV_TCP_PRIVATE_FIELDSuv_tcp_t is uv_stream_t is uv_handle_t;
*/static uv_loop_t* loop = NULL;
static uv_tcp_t l_server; // 监听句柄;// 当我们的event loop检车到handle上有数据可以读的时候,
// 就会调用这个函数, 让这个函数给event loop准备好读入数据的内存;
// event loop知道有多少数据,suggested_size,
// handle: 发生读时间的handle;
// suggested_size: 建议我们分配多大的内存来保存这个数据;
// uv_buf_t: 我们准备好的内存，通过uv_buf_t,告诉even loop;
static void 
uv_alloc_buf(uv_handle_t* handle,size_t suggested_size,uv_buf_t* buf) {if (handle->data != NULL) {free(handle->data);handle->data = NULL;}buf->base = malloc(suggested_size + 1);buf->len = suggested_size;handle->data = buf->base;
}static void
on_close(uv_handle_t* handle) {printf("close client\n");if (handle->data) {free(handle->data);handle->data = NULL;}
}static void 
on_shutdown(uv_shutdown_t* req, int status) {uv_close((uv_handle_t*)req->handle, on_close);free(req);
}static void 
after_write(uv_write_t* req, int status) {if (status == 0) {printf("write success\n");}uv_buf_t* w_buf = req->data;if (w_buf) {free(w_buf);}free(req);
}// 参数: 
// uv_stream_t* handle --> uv_tcp_t;
// nread: 读到了多少字节的数据;
// uv_buf_t: 我们的数据都读到到了哪个buf里面, base;
static void after_read(uv_stream_t* stream,ssize_t nread,const uv_buf_t* buf) {// 连接断开了;if (nread < 0) {uv_shutdown_t* reg = malloc(sizeof(uv_shutdown_t));memset(reg, 0, sizeof(uv_shutdown_t));uv_shutdown(reg, stream, on_shutdown);return;}// endbuf->base[nread] = 0;printf("recv %d\n", nread);printf("%s\n", buf->base);// 测试发送给我们的 客户端;uv_write_t* w_req = malloc(sizeof(uv_write_t));uv_buf_t* w_buf = malloc(sizeof(uv_buf_t));w_buf->base = buf->base;w_buf->len = nread;w_req->data = w_buf;uv_write(w_req, stream, w_buf, 1, after_write);
}static void
uv_connection(uv_stream_t* server, int status) {printf("new client comming\n");// 接入客户端;uv_tcp_t* client = malloc(sizeof(uv_tcp_t));memset(client, 0, sizeof(uv_tcp_t));uv_tcp_init(loop, client);uv_accept(server, (uv_stream_t*)client);// end// 告诉event loop,让他帮你管理哪个事件;uv_read_start((uv_stream_t*)client, uv_alloc_buf, after_read);
}int main(int argc, char** argv) {int ret;loop = uv_default_loop();// Tcp 监听服务;uv_tcp_init(loop, &l_server); // 将l_server监听句柄加入到event loop里面;// 你需要event loop来给你做那种管理呢？配置你要的管理类型;struct sockaddr_in addr;uv_ip4_addr("0.0.0.0", 6080, &addr); // ip地址, 端口ret = uv_tcp_bind(&l_server, (const struct sockaddr*) &addr, 0);if (ret != 0) {goto failed;}// 让event loop来做监听管理，当我们的l_server句柄上有人连接的时候;// event loop就会调用用户指定的这个处理函数uv_connection;uv_listen((uv_stream_t*)&l_server, SOMAXCONN, uv_connection);uv_run(loop, UV_RUN_DEFAULT);failed:printf("end\n");system("pause");return 0;
}

UDP服务器搭建

客户端

客户端：

#include <stdio.h>
#include <string.h>
#include <stdlib.h>#include <WinSock2.h>
#pragma comment(lib, "ws2_32.lib")int main(int argc, char** argv) {WSADATA ws;WSAStartup(MAKEWORD(2, 2), &ws);SOCKET client = socket(AF_INET, SOCK_DGRAM, 0);// 可以bind也可以不绑,如果不要求别人先发给你可以不bind;// end SOCKADDR_IN addr;addr.sin_family = AF_INET;addr.sin_port = htons(6080);addr.sin_addr.S_un.S_addr = inet_addr("127.0.0.1");int len = sizeof(SOCKADDR_IN);int send_len = sendto(client, "Hello", 5, 0, (const SOCKADDR*)&addr, len);printf("send_len = %d\n", send_len);char buf[128];SOCKADDR_IN sender_addr; // 收到谁发的数据包的地址;int recv_len = recvfrom(client, buf, 128, 0, &sender_addr, &len);if (recv_len > 0) {buf[recv_len] = 0; // 加上结尾符号;printf("%s\n", buf);}WSACleanup();system("pause");return 0;
}

不用libuv版本的服务器

#include <stdio.h>
#include <string.h>
#include <stdlib.h>#include <WinSock2.h>
#pragma comment(lib, "ws2_32.lib")int main(int argc, char** argv) {WSADATA ws;WSAStartup(MAKEWORD(2, 2), &ws);SOCKET client = socket(AF_INET, SOCK_DGRAM, 0);// 可以bind也可以不绑,如果不要求别人先发给你可以不bind;// end SOCKADDR_IN addr;addr.sin_family = AF_INET;addr.sin_port = htons(6080);addr.sin_addr.S_un.S_addr = inet_addr("127.0.0.1");int len = sizeof(SOCKADDR_IN);int send_len = sendto(client, "Hello", 5, 0, (const SOCKADDR*)&addr, len);printf("send_len = %d\n", send_len);char buf[128];SOCKADDR_IN sender_addr; // 收到谁发的数据包的地址;int recv_len = recvfrom(client, buf, 128, 0, &sender_addr, &len);if (recv_len > 0) {buf[recv_len] = 0; // 加上结尾符号;printf("%s\n", buf);}WSACleanup();system("pause");return 0;
}

libuv的UDP服务器

#include <stdio.h>
#include <string.h>
#include <stdlib.h>#include "uv.h"static uv_loop_t* event_loop = NULL;
static uv_udp_t server; // UDP的句柄;static void 
uv_alloc_buf(uv_handle_t* handle,size_t suggested_size,uv_buf_t* buf) {if (handle->data != NULL) {free(handle->data);handle->data = NULL;}handle->data = malloc(suggested_size + 1); // +1测试的时候，我要收字符串，所以呢要加上1来访结尾符号;buf->base = handle->data;buf->len = suggested_size;
}static void
on_uv_udp_send_end(uv_udp_send_t* req, int status) {if (status == 0) {printf("send sucess\n");}free(req);
}static void 
after_uv_udp_recv(uv_udp_t* handle,ssize_t nread,const uv_buf_t* buf,const struct sockaddr* addr, // 发过来数据包的IP地址 + 端口;unsigned flags) {char ip_addr[128];uv_ip4_name((struct sockaddr_in*)addr, ip_addr, 128);int port = ntohs(((struct sockaddr_in*)addr)->sin_port);printf("ip: %s:%d nread = %d\n", ip_addr, port, nread);char* str_buf = handle->data;str_buf[nread] = 0;printf("recv %s\n", str_buf);uv_buf_t w_buf;w_buf = uv_buf_init("PING", 4);// 写数据;uv_udp_send_t* req = malloc(sizeof(uv_udp_send_t));uv_udp_send(req, handle, &w_buf, 1, addr, on_uv_udp_send_end);// end 
}int main(int argc, char** argv) {event_loop = uv_default_loop();memset(&server, 0 ,sizeof(uv_udp_t));uv_udp_init(event_loop, &server);// bind端口;struct sockaddr_in addr;uv_ip4_addr("0.0.0.0", 6080, &addr);uv_udp_bind(&server, (const struct sockaddr*)&addr, 0);// end // 告诉事件循环,你要他管理recv事件;uv_udp_recv_start(&server, uv_alloc_buf, after_uv_udp_recv);uv_run(event_loop, UV_RUN_DEFAULT);system("pause");return 0;
}

定时器设计

源码

 #include <stdio.h>
#include <string.h>
#include <stdlib.h>#include "uv.h"
#include "time_list.h"#define my_malloc malloc
#define my_free freestruct timer {uv_timer_t uv_timer; // libuv timer handlevoid(*on_timer)(void* udata);void* udata;int repeat_count; // -1一直循环;
};static struct timer* 
alloc_timer(void(*on_timer)(void* udata),void* udata, int repeat_count) {struct timer* t = my_malloc(sizeof(struct timer));memset(t, 0, sizeof(struct timer));t->on_timer = on_timer;t->repeat_count = repeat_count;t->udata = udata;uv_timer_init(uv_default_loop(), &t->uv_timer);return t;
}static void
free_timer(struct timer* t) {my_free(t);
}static void
on_uv_timer(uv_timer_t* handle) {struct timer* t = handle->data;if (t->repeat_count < 0) { // 不断的触发;t->on_timer(t->udata);}else {t->repeat_count --;t->on_timer(t->udata);if (t->repeat_count == 0) { // 函数time结束uv_timer_stop(&t->uv_timer); // 停止这个timerfree_timer(t);}}}struct timer*
schedule(void(*on_timer)(void* udata),void* udata,int after_msec,int repeat_count) {struct timer* t = alloc_timer(on_timer, udata, repeat_count);// 启动一个timer;t->uv_timer.data = t;uv_timer_start(&t->uv_timer, on_uv_timer, after_msec, after_msec);// end return t;
}void
cancel_timer(struct timer* t) {if (t->repeat_count == 0) { // 全部触发完成，;return;}uv_timer_stop(&t->uv_timer);free_timer(t);
}struct timer*
schedule_once(void(*on_timer)(void* udata),void* udata,int after_msec) {return schedule(on_timer, udata, after_msec, 1);
}

#ifndef __MY_TIMER_LIST_H__
#define __MY_TIMER_LIST_H__// on_timer是一个回掉函数,当timer触发的时候调用;
// udata: 是用户传的自定义的数据结构;
// on_timer执行的时候 udata,就是你这个udata;
// after_sec: 多少秒开始执行;
// repeat_count: 执行多少次, repeat_count == -1一直执行;
// 返回timer的句柄;
struct timer;
struct timer*
schedule(void(*on_timer)(void* udata), void* udata, int after_msec,int repeat_count);// 取消掉这个timer;
void 
cancel_timer(struct timer* t);struct timer*
schedule_once(void(*on_timer)(void* udata), void* udata, int after_msec);
#endif

使用

#include <stdio.h>
#include <string.h>
#include <stdlib.h>#include "uv.h"// 获取当前系统从开机到现在运行了多少毫秒;
#ifdef WIN32
#include <windows.h>
static unsigned int
get_cur_ms() {return GetTickCount();
}
#else
#include <sys/time.h>  
#include <time.h> 
#include <limits.h>static unsigned int
get_cur_ms() {struct timeval tv;// struct timezone tz;gettimeofday(&tv, NULL);return ((tv.tv_usec / 1000) + tv.tv_sec * 1000);
}
#endif static uv_loop_t* event_loop = NULL;#include "time_list.h"struct timer* t = NULL;
static void
on_time_func(void* udata) {static int count = 0;char* str = (udata);printf("%s\n", str);count++;if (count == 10) {cancel_timer(t);}
}static void
on_time_func2(void* udata) {char* str = (udata);printf("%s\n", str);
}int main(int argc, char** argv) {event_loop = uv_default_loop();// 每隔5秒掉一次，掉4次;t = schedule(on_time_func, "HelloWorld!!!", 1000, -1);// schedule_once(on_time_func2, "CallFunc!!!", 1000);uv_run(event_loop, UV_RUN_DEFAULT);system("pause");return 0;
}

异步文件读写

#include <stdio.h>
#include <string.h>
#include <stdlib.h>
#include <fcntl.h>#include "uv.h"/*
uv_fs_open:loop: 事件循环,uv_fs_t req请求对象;path: 文件路径flags: 标志0mode: 可读，可写... O_RDONLY O_RDWR...
*/
static uv_loop_t* event_loop = NULL;
static uv_fs_t req;
static uv_fs_t w_req;
static uv_file fs_handle;
static char mem_buffer[1024];
/*
uv_file
文件句柄对象: 打开文件以后的文件handle
uv_fs_tresult,每次请求的结果都是这个值来返回;打开文件: result返回打开文件句柄对象uv_file;读文件: result读到的数据长度;写文件: result为写入的数据长度;
*//*
释放掉这个请求req所占的资源
uv_req_cleanup(req);*//*
stdin: 标注的输入文件, scanf, cin>>
stdout: 标准的输出文件 printf;
fprintf(stdout, "xxxxxxx");每个进程在运行的时候:
stdin文件句柄与stdout这个文件句柄始终是打开的;
stdin:标准的输入文件, 
stdout: 标准的输出;
*/static void 
after_read(uv_fs_t* req) {printf("read %d byte\n", req->result);mem_buffer[req->result] = 0; // 字符串结尾;printf("%s\n", mem_buffer);uv_fs_req_cleanup(req);uv_fs_close(event_loop, req, fs_handle, NULL);uv_fs_req_cleanup(req);
}static void 
on_open_fs_cb(uv_fs_t* req) {// 打开文件fs_handle = req->result;uv_fs_req_cleanup(req);printf("open success end\n");uv_buf_t buf = uv_buf_init(mem_buffer, 1024);uv_fs_read(event_loop, req, fs_handle, &buf, 1, 0, after_read);
}int main(int argc, char** argv) {event_loop = uv_default_loop();// step1:打开文件:uv_fs_open(event_loop, &req, "./test.txt", 0, O_RDONLY, on_open_fs_cb);uv_buf_t w_buf = uv_buf_init("Good! BYCW!!!!", 12);uv_fs_write(event_loop, &w_req, (uv_file)1, &w_buf, 1, 0, NULL);uv_fs_req_cleanup(&w_req);uv_run(event_loop, UV_RUN_DEFAULT);system("pause");return 0;
}

websocket协议

1: websocket是基于TCP的一种协议,是H5的一种传输协议;
2: websocket连接协议;
3: websocket 发送数据协议;
4: websocket 接受数据协议;
5: websocket 关闭协议;

建立连接

1:客户端向服务器发送http报文,服务器处理后回客户端连接报文;
2: 客户端发过来的报文:
GET /chat HTTP/1.1
Host: server.example.com
Upgrade: websocket
Connection: Upgrade
Sec-WebSocket-Key: dGhlIHNhbXBsZSBub25jZQ==
Origin: http://example.com
Sec-WebSocket-Protocol: chat, superchat
Sec-WebSocket-Version: 13

3: 服务器回应客户端报文:
:key+migic ， SHA-1 加密， base-64 加密
key=”来自客户端的随机”, migic = “258EAFA5-E914-47DA-95CA-C5AB0DC85B11”;
static char *wb_accept = “HTTP/1.1 101 Switching Protocols\r\n”
“Upgrade:websocket\r\n”
“Connection: Upgrade\r\n”
“Sec-WebSocket-Accept: %s\r\n”
“WebSocket-Protocol:chat\r\n\r\n”;

Sec-WebSocket-Key/Accept的作用

• 避免服务端收到非法的websocket连接（比如http客户端不小心请求连接websocket服务，此时服务端可以直接拒绝连接）
• 确保服务端理解websocket连接。因为ws握手阶段采用的是http协议，因此可能ws连接是被一个http服务器处理并返回的，此时客户端可以通过Sec-WebSocket-Key来确保服务端认识ws协议。（并非百分百保险，比如总是存在那么些无聊的http服务器，光处理Sec-WebSocket-Key，但并没有实现ws协议。。。）
• 用浏览器里发起ajax请求，设置header时，Sec-WebSocket-Key以及其他相关的header是被禁止的。这样可以避免客户端发送ajax请求时，意外请求协议升级（websocket upgrade）
  可以防止反向代理（不理解ws协议）返回错误的数据。比如反向代理前后收到两次ws连接的升级请求，反向代理把第一次请求的返回给cache住，然后第二次请求到来时直接把cache住的请求给返回（无意义的返回）。
• Sec-WebSocket-Key主要目的并不是确保数据的安全性，因为Sec-WebSocket-Key、Sec-WebSocket-Accept的转换计算公式是公开的，而且非常简单，最主要的作用是预防一些常见的意外情况（非故意的）。

关闭连接

1: 主动关闭socket
2: 客户端关闭socket:
收到 0x88 开头的数据包;
收到tcp socket关闭事件;

发送数据

1. 固定字节(0x81)
2. 包长度字节
3. 原始数据

接收数据

1)固定字节(1000 0001或1000 0010);
2)包长度字节, 去掉最高位, 剩下7为得到一个整数(0, 127);125以内的长度直接表示就可以了；
126表示后面两个字节表示大小,127表示后面的8个字节是数据的长度;(高位存在低地址)
3)mark 掩码为包长之后的 4 个字节
4)兄弟数据：
得到真实数据的方法：将兄弟数据的每一字节 x ，和掩码的第 i%4 字节做 xor 运算，其中 i 是 x 在兄弟数据中的索引

代码

客户端网页

<!DOCTYPE html>
<html>
<head><title>skynet WebSocket example</title>
</head>
<body>   <script>var ws = new WebSocket('ws://127.0.0.1:8001/ws');ws.onopen = function(){alert("open");ws.send('WebSocket'); };ws.onmessage = function(ev){alert(ev.data);};ws.onclose = function(ev){alert("close");};ws.onerror = function(ev){console.log(ev);alert("error");};</script>
</body>
</html>

服务器

该代码在前面的TCP服务器的基础上修改

#include <stdio.h>
#include <string.h>
#include <stdlib.h>#include "../3rd/http_parser/http_parser.h"
#include "../3rd/crypto/sha1.h"
#include "../3rd/crypto/base64_encoder.h"#include "uv.h"struct ws_context {int is_shake_hand; // 是否已经握手char* data; // 读取数据的buf
};static uv_loop_t* loop = NULL;
static uv_tcp_t l_server; // 监听句柄;static void 
uv_alloc_buf(uv_handle_t* handle,size_t suggested_size,uv_buf_t* buf) {struct ws_context* wc = handle->data;if (wc->data != NULL) {free(wc->data);wc->data = NULL;}buf->base = malloc(suggested_size + 1);buf->len = suggested_size;wc->data = buf->base;
}static void
on_close(uv_handle_t* handle) {printf("close client\n");if (handle->data) {struct ws_context* wc = handle->data;free(wc->data);wc->data = NULL;free(wc);handle->data = NULL;}free(handle);
}static void 
on_shutdown(uv_shutdown_t* req, int status) {uv_close((uv_handle_t*)req->handle, on_close);free(req);
}static void 
after_write(uv_write_t* req, int status) {if (status == 0) {printf("write success\n");}uv_buf_t* w_buf = req->data;if (w_buf) {free(w_buf->base);free(w_buf);}free(req);
}static void
send_data(uv_stream_t* stream, unsigned char* send_data, int send_len) {uv_write_t* w_req = malloc(sizeof(uv_write_t));uv_buf_t* w_buf = malloc(sizeof(uv_buf_t));unsigned char* send_buf = malloc(send_len);memcpy(send_buf, send_data, send_len);w_buf->base = send_buf;w_buf->len = send_len;w_req->data = w_buf;uv_write(w_req, stream, w_buf, 1, after_write);
}static char filed_sec_key[512];
static char value_sec_key[512];
static int is_sec_key = 0;
static int has_sec_key = 0;static int 
on_ws_header_field(http_parser* p, const char *at, size_t length) {if (strncmp(at, "Sec-WebSocket-Key", length) == 0) {is_sec_key = 1;}else {is_sec_key = 0;}return 0;
}static int
on_ws_header_value(http_parser* p, const char *at, size_t length) {if (!is_sec_key) {return 0;}strncpy(value_sec_key, at, length);value_sec_key[length] = 0;has_sec_key = 1;return 0;
}// 
static char* wb_migic = "258EAFA5-E914-47DA-95CA-C5AB0DC85B11";
// base64(sha1(key + wb_migic))
static char *wb_accept = "HTTP/1.1 101 Switching Protocols\r\n"
"Upgrade:websocket\r\n"
"Connection: Upgrade\r\n"
"Sec-WebSocket-Accept: %s\r\n"
"WebSocket-Protocol:chat\r\n\r\n";static void
ws_connect_shake_hand(uv_stream_t* stream, unsigned char* data, int data_len) {http_parser_settings settings;http_parser_settings_init(&settings);settings.on_header_field = on_ws_header_field;settings.on_header_value = on_ws_header_value;http_parser p;http_parser_init(&p, HTTP_REQUEST);is_sec_key = 0;has_sec_key = 0;http_parser_execute(&p, &settings, data, data_len);if (has_sec_key) { // 解析到了websocket里面的Sec-WebSocket-Keyprintf("Sec-WebSocket-Key: %s\n", value_sec_key);// key + migicstatic char key_migic[512];static char sha1_key_migic[SHA1_DIGEST_SIZE];static char send_client[512];int sha1_size;sprintf(key_migic, "%s%s", value_sec_key, wb_migic);crypt_sha1((unsigned char*)key_migic, strlen(key_migic), (unsigned char*)&sha1_key_migic, &sha1_size);int base64_len;char* base_buf = base64_encode(sha1_key_migic, sha1_size, &base64_len);sprintf(send_client, wb_accept, base_buf);base64_encode_free(base_buf);send_data(stream, (unsigned char*)send_client, strlen(send_client));}
}static void 
ws_send_data(uv_stream_t* stream, unsigned char* data, int len) {int head_size = 2;if (len > 125 && len < 65536) { // 两个字节[0, 65535]head_size += 2;}else if (len >= 65536) { // 不做处理head_size += 8;}unsigned char* data_buf = malloc(head_size + len);data_buf[0] = 0x81;if (len <= 125) {data_buf[1] = len;}else if (len > 125 && len < 65536) {data_buf[1] = 126;data_buf[2] = (len & 0x0000ff00) >> 8;data_buf[3] = (len & 0x000000ff);}else { // 127不写了return;}memcpy(data_buf + head_size, data, len);send_data(stream, data_buf, head_size + len);free(data_buf);
}// 收到的是一个数据包;
static void 
ws_on_recv_data(uv_stream_t* stream, unsigned char* data, unsigned int len) {if (data[0] != 0x81 && data[0] != 0x82) {return;}unsigned int data_len = data[1] & 0x0000007f;int head_size = 2;if (data_len == 126) { // 后面两个字节表示的是数据长度;data[2], data[3]data_len = data[3] | (data[2] << 8);head_size += 2;}else if (data_len == 127) { // 后面8个字节表示数据长度; 2, 3, 4, 5 | 6, 7, 8, 9unsigned int low = data[5] | (data[4] << 8) | (data[3] << 16) | (data[2] << 24);unsigned int hight = data[9] | (data[8] << 8) | (data[7] << 16) | (data[6] << 24);data_len = low;head_size += 8;}unsigned char* mask = data + head_size;unsigned char* body = data + head_size + 4;for (unsigned int i = 0; i < data_len; i++) { // 遍历后面所有的数据;body[i] = body[i] ^ mask[i % 4];}// teststatic char test_buf[4096];memcpy(test_buf, body, data_len);test_buf[data_len] = 0;printf("%s\n", test_buf);// 发送协议ws_send_data(stream, "Hello", strlen("Hello"));// end }static void after_read(uv_stream_t* stream,ssize_t nread,const uv_buf_t* buf) {// 连接断开了;if (nread < 0) {uv_shutdown_t* reg = malloc(sizeof(uv_shutdown_t));memset(reg, 0, sizeof(uv_shutdown_t));uv_shutdown(reg, stream, on_shutdown);return;}// endprintf("start websocket!!!\n");struct ws_context* wc = stream->data;// 如果没有握手，就进入websocket握手协议if (wc->is_shake_hand == 0) {ws_connect_shake_hand(stream, buf->base, buf->len);wc->is_shake_hand = 1;return;}// end // 如果客户端主动关闭;0x88, 状态码if ((unsigned char)(buf->base[0]) == 0x88) { // 关闭printf("ws closing!!!!");return;}// end // ws正常的数据, 暂时不处理粘包这些问题;// 假设我们一次性都可以收完websocket发过来的数据包;ws_on_recv_data(stream, buf->base, nread);// end }static void
uv_connection(uv_stream_t* server, int status) {printf("new client comming\n");uv_tcp_t* client = malloc(sizeof(uv_tcp_t));memset(client, 0, sizeof(uv_tcp_t));uv_tcp_init(loop, client);uv_accept(server, (uv_stream_t*)client);struct ws_context* wc = malloc(sizeof(struct ws_context));memset(wc, 0, sizeof(struct ws_context));client->data = wc;uv_read_start((uv_stream_t*)client, uv_alloc_buf, after_read);
}int main(int argc, char** argv) {int ret;loop = uv_default_loop();uv_tcp_init(loop, &l_server); struct sockaddr_in addr;uv_ip4_addr("0.0.0.0", 8001, &addr); // ip地址, 端口ret = uv_tcp_bind(&l_server, (const struct sockaddr*) &addr, 0);if (ret != 0) {goto failed;}uv_listen((uv_stream_t*)&l_server, SOMAXCONN, uv_connection);uv_run(loop, UV_RUN_DEFAULT);failed:printf("end\n");system("pause");return 0;
}

总结

WebSocket是一种基于TCP协议的双向通信协议，与HTTP/HTTPS协议相比，具有更低的延迟和更高的实时性。使用WebSocket协议可以实现实时通信、数据推送、在线游戏等功能。但是，WebSocket协议并没有被广泛采用的原因有以下几个方面：

兼容性问题：WebSocket协议是HTML5标准中新增的协议，对于较老的浏览器可能不支持。虽然现代主流浏览器已经支持WebSocket协议，但是在一些特殊情况下（例如企业内部应用、旧版浏览器等），WebSocket协议的兼容性可能成为问题。

安全问题：由于WebSocket协议实现了双向通信，因此在网络安全方面需要更加关注。例如，在进行WebSocket通信时需要进行恰当的身份验证和加密，以避免数据泄露和劫持等问题。

部署和负载问题：WebSocket协议需要建立长连接，因此在部署WebSocket服务时需要考虑服务器负载和连接管理等问题。如果不恰当地部署WebSocket服务，可能会导致服务器资源浪费、连接管理不当等问题。

用处有限：对于大多数网站来说,HTTP请求已经能满足需求。使用WebSocket可以带来实时性改善,但对许多网站功能影响不大。所以如果没有实时交互等强需求,就不一定需要引入WebSocket。

尽管WebSocket协议存在一些问题，但是在特定的场景下仍然是一种非常有用的协议。例如，在实时通信、数据推送、在线游戏等场景下，WebSocket协议可以发挥出其优势。

HTTP服务器

步骤：
1: 等待socket 连接进来;
2: 接收socket发送过来的数据;–> http协议格式的请求数据包
3: http解析url
4: 根据url来找对应的响应处理;
5: 将要返回的数据打包成http响应格式，发给客户端;
6: 关闭客户端的连接;

以Get请求为例：
1: 客户端提交请求;
2: 服务端解析get的url找到对应的响应;
3: 服务端解析get参数;
5: 处理，返回结果给客户端:
“HTTP/1.1 %d %s\r\n” 状态码，状态描述
“transfer-encoding:%s\r\n”, “identity”
“content-length: %d\r\n\r\n” 内容长度
body数据

6: get携带参数格式?uname=xiaoming&key=18074532323

#include <stdio.h>
#include <string.h>
#include <stdlib.h>#include "uv.h"
#include "../3rd/http_parser/http_parser.h"/*
url 注册管理模块
*/typedef void(*web_get_handle)(uv_stream_t* stream, char* url);
typedef void(*web_post_handle)(uv_stream_t* stream, char* url, char* body);struct url_node {char* url; // url地址web_get_handle get; // url地址对应的处理函数;web_post_handle post; // url地址对应的post函数
};static struct url_node*
alloc_url_node(char* url, web_get_handle get, web_post_handle post) {struct url_node* node = malloc(sizeof(struct url_node));memset(node, 0, sizeof(struct url_node));node->url = strdup(url);node->get = get;node->post = post;return node;
}static struct url_node* url_node[1024];
static int url_count = 0;static void
register_web_handle(char* url, web_get_handle get, web_post_handle post) {url_node[url_count] = alloc_url_node(url, get, post);url_count ++;
}static struct url_node* 
get_url_node(char* url, int len) {for (int i = 0; i < url_count; i++) {if (strncmp(url, url_node[i]->url, len) == 0) {return url_node[i];}}return NULL;
}/*
{
[100] = "Continue",
[101] = "Switching Protocols",
[200] = "OK",
[201] = "Created",
[202] = "Accepted",
[203] = "Non-Authoritative Information",
[204] = "No Content",
[205] = "Reset Content",
[206] = "Partial Content",
[300] = "Multiple Choices",
[301] = "Moved Permanently",
[302] = "Found",
[303] = "See Other",
[304] = "Not Modified",
[305] = "Use Proxy",
[307] = "Temporary Redirect",
[400] = "Bad Request",
[401] = "Unauthorized",
[402] = "Payment Required",
[403] = "Forbidden",
[404] = "Not Found",
[405] = "Method Not Allowed",
[406] = "Not Acceptable",
[407] = "Proxy Authentication Required",
[408] = "Request Time-out",
[409] = "Conflict",
[410] = "Gone",
[411] = "Length Required",
[412] = "Precondition Failed",
[413] = "Request Entity Too Large",
[414] = "Request-URI Too Large",
[415] = "Unsupported Media Type",
[416] = "Requested range not satisfiable",
[417] = "Expectation Failed",
[500] = "Internal Server Error",
[501] = "Not Implemented",
[502] = "Bad Gateway",
[503] = "Service Unavailable",
[504] = "Gateway Time-out",
[505] = "HTTP Version not supported",
}
*//*
uv_handle_s 数据结构:
UV_HANDLE_FIELDSuv_stream_t  数据结构;
UV_HANDLE_FIELDS
UV_STREAM_FIELDSuv_tcp_t 数据结构;
UV_HANDLE_FIELDS
UV_STREAM_FIELDS
UV_TCP_PRIVATE_FIELDSuv_tcp_t is uv_stream_t is uv_handle_t;
*/static uv_loop_t* loop = NULL;
static uv_tcp_t l_server; // 监听句柄;// 当我们的event loop检车到handle上有数据可以读的时候,
// 就会调用这个函数, 让这个函数给event loop准备好读入数据的内存;
// event loop知道有多少数据,suggested_size,
// handle: 发生读时间的handle;
// suggested_size: 建议我们分配多大的内存来保存这个数据;
// uv_buf_t: 我们准备好的内存，通过uv_buf_t,告诉even loop;
static void 
uv_alloc_buf(uv_handle_t* handle,size_t suggested_size,uv_buf_t* buf) {if (handle->data != NULL) {free(handle->data);handle->data = NULL;}buf->base = malloc(suggested_size + 1);buf->len = suggested_size;handle->data = buf->base;
}static void
on_close(uv_handle_t* handle) {printf("close client\n");if (handle->data) {free(handle->data);handle->data = NULL;}
}static void 
on_shutdown(uv_shutdown_t* req, int status) {uv_close((uv_handle_t*)req->handle, on_close);free(req);
}static void 
after_write(uv_write_t* req, int status) {if (status == 0) {printf("write success\n");}uv_buf_t* w_buf = req->data;if (w_buf) {free(w_buf);}free(req);
}static void
send_data(uv_stream_t* stream, unsigned char* send_data, int send_len) {uv_write_t* w_req = malloc(sizeof(uv_write_t));uv_buf_t* w_buf = malloc(sizeof(uv_buf_t));unsigned char* send_buf = malloc(send_len);memcpy(send_buf, send_data, send_len);w_buf->base = send_buf;w_buf->len = send_len;w_req->data = w_buf;uv_write(w_req, stream, w_buf, 1, after_write);
}static char req_url[4096];
int on_url(http_parser* p, const char *at, size_t length) {strncpy(req_url, at, length);req_url[length] = 0;return 0;
}static int 
filter_url(char* url) {char* walk = url;int len = 0;while (*url != '?' && *url != '\0') {len++;url++;}return len;
}static void 
on_http_request(uv_stream_t* stream, char* req, int len) {http_parser_settings settings;http_parser_settings_init(&settings);settings.on_url = on_url;http_parser p;http_parser_init(&p, HTTP_REQUEST);http_parser_execute(&p, &settings, req, len);// http get是可以携带参数的:// http://www.baidu.com:6080/test?name=xiaoming&age=34int url_len = filter_url(req_url);struct url_node* node = get_url_node(req_url, url_len);printf("%s\n", req_url);if (node == NULL) {return;}switch (p.method) { // 请求方法case HTTP_GET:if (node->get != NULL) {node->get(stream, req_url);}break;case HTTP_POST:if (node->post != NULL) {}break;}
}
// 参数: 
// uv_stream_t* handle --> uv_tcp_t;
// nread: 读到了多少字节的数据;
// uv_buf_t: 我们的数据都读到到了哪个buf里面, base;
static void after_read(uv_stream_t* stream,ssize_t nread,const uv_buf_t* buf) {// 连接断开了;if (nread < 0) {uv_shutdown_t* reg = malloc(sizeof(uv_shutdown_t));memset(reg, 0, sizeof(uv_shutdown_t));uv_shutdown(reg, stream, on_shutdown);return;}// endbuf->base[nread] = 0;printf("recv %d\n", nread);printf("%s\n", buf->base);// 处理on_http_request(stream, buf->base, buf->len);// end
}static void
uv_connection(uv_stream_t* server, int status) {printf("new client comming\n");// 接入客户端;uv_tcp_t* client = malloc(sizeof(uv_tcp_t));memset(client, 0, sizeof(uv_tcp_t));uv_tcp_init(loop, client);uv_accept(server, (uv_stream_t*)client);// end// 告诉event loop,让他帮你管理哪个事件;uv_read_start((uv_stream_t*)client, uv_alloc_buf, after_read);
}static void 
test_get(uv_stream_t* stream, char* url) {printf("%s\n", url);char* body = "SUCCESS TEST1";static char respons_buf[4096];char* walk = respons_buf;sprintf(walk, "HTTP/1.1 %d %s\r\n", 200, "OK");walk += strlen(walk);sprintf(walk, "transfer-encoding:%s\r\n", "identity");walk += strlen(walk);sprintf(walk, "content-length: %d\r\n\r\n", strlen(body));walk += strlen(walk);sprintf(walk, "%s", body);send_data(stream, respons_buf, strlen(respons_buf));
}static void 
test2_get(uv_stream_t* stream, char* url) {printf("%s\n", url);char* body = "SUCCESS TEST2";static char respons_buf[4096];char* walk = respons_buf;sprintf(walk, "HTTP/1.1 %d %s\r\n", 200, "OK");walk += strlen(walk);sprintf(walk, "transfer-encoding:%s\r\n", "identity");walk += strlen(walk);sprintf(walk, "content-length: %d\r\n\r\n", strlen(body));walk += strlen(walk);sprintf(walk, "%s", body);send_data(stream, respons_buf, strlen(respons_buf));
}int main(int argc, char** argv) {// 注册一下web请求函数register_web_handle("/test", test_get, NULL);register_web_handle("/test2", test2_get, NULL);// end int ret;loop = uv_default_loop();// Tcp 监听服务;uv_tcp_init(loop, &l_server); // 将l_server监听句柄加入到event loop里面;// 你需要event loop来给你做那种管理呢？配置你要的管理类型;struct sockaddr_in addr;uv_ip4_addr("0.0.0.0", 6080, &addr); // ip地址, 端口ret = uv_tcp_bind(&l_server, (const struct sockaddr*) &addr, 0);if (ret != 0) {goto failed;}// 让event loop来做监听管理，当我们的l_server句柄上有人连接的时候;// event loop就会调用用户指定的这个处理函数uv_connection;uv_listen((uv_stream_t*)&l_server, SOMAXCONN, uv_connection);uv_run(loop, UV_RUN_DEFAULT);failed:printf("end\n");system("pause");return 0;
}

多线程与工作队列

1: 线程相关函数:
uv_thread_create: 创建一个线程;
uv_thread_self: 获取当前线程id号;
uv_thread_join: 等待线程结束;
2: 锁:
uv_mutex_init: 初始化锁;
uv_mutex_destroy: 销毁锁;
uv_mutex_lock: 获取锁，如果被占用，就等待;
uv_mutex_trylock: 尝试获取锁，如果获取不到，直接返回,不等待;
uv_mutex_unlock: 释放锁;
3: 等待/触发事件;
uv_cond_init: 创建条件事件;
uv_cond_destroy: 销毁条件事件;
uv_cond_signal: 触发条件事件;
uv_cond_broadcast: 广播条件事件;
uv_cond_wait/uv_cond_timedwait: 等待事件/等待事件超时;

工作队列：
1: libuv在启动的时候会创建一个线程池;
2: 线程池默认启动的线程数目是4个，最大是128个线程;
3: uv_queue_work工作队列原理:
step1: libuv启动线程池，等待任务的调度;
step2: 用户给工作队列一个执行函数，工作队列执行完后,通知主线程;
step3: 主线程在执行之前设置的回掉函数;
4: 工作队列的使用:
有很多操作，比如读文件，比如读数据库，比如读redis都会等待，所以使用工作队列，
可以工作队列来执行，然后通知主线程，这样就不会卡主线程了。给工作队列一个任务(函数)，并指定好任务完成的回掉函数,线程池就会调度去执行这个任务函数，完成后，通知主线程，主线程调用回掉函数;

#include <stdio.h>
#include <string.h>
#include <stdlib.h>#include "uv.h"// 工作队列的用处:
// 1：复杂的算法放到工作队列 ；
// 2：IO放到我们工作队列,获取数据库结果;
// ....// 是在线程池里面另外一个线程里面调用，不在主线程;
static void 
thread_work(uv_work_t* req) {// printf("user data = %d \n", (int)req->data);printf("thread_work id 0x%d:\n", uv_thread_self());
}// 当工作队列里面的线程执行完上面的任务后，通知主线程;
// 主线程调用这个函数;
static void 
on_work_complete(uv_work_t* req, int status) {printf("on_work_complete thread id 0x%d:\n", uv_thread_self());
}int main(int argc, char** argv) {uv_work_t uv_work;printf("main id 0x%d:\n", uv_thread_self());uv_work.data = (void*)6;uv_queue_work(uv_default_loop(), &uv_work, thread_work, on_work_complete);uv_run(uv_default_loop(), UV_RUN_DEFAULT);system("pause");return 0;
}

mysql数据库的搭建和操作

1: 去官网下载mysql的服务端: https://www.mysql.com/
下载mysql服务器
2: 安装好mysql服务,设置好初始化的根用户密码: 记住根用户的密码;
3: windows 启动服务: mysql notifier或windows服务管理器启动;
4: mysql客户端:
Mac OS: Sequel Pro/命令行
Windows: heidisql windows客户端/命令行;
Linux: 命令行;
5: heidisql: 安装:
将heidisql可执行文件放到mysql server对应的目录下;
7: heidisql连接数据库:

配置文件

Windows为my.ini，linux为my.cnf
1: 通讯端口: port, 默认是3306;
2: bind-address = 127.0.0.1
如果不能远程登陆，记得检查下这个参数，是否打开;
3: mysql数据库X小时无连接自动关闭, 默认8个小时;
interactive_timeout=28800000
wait_timeout=28800000

使用数据库

1: 数据库:
创建CREATE DATABASE user_center
使用一个数据库 USE user_center;
1: 插入:
insert into table_name (col1, col2,…) values(v1, v2…);
2: 删除:
delete from table_name where 条件
3: 查找:
select * from table_name where 条件;
count(): 计算个数 ORDER BY 字段 / ORDER BY 字段 DESC
4: 修改
update table_name set col1 = value where 条件;

另外，项目中需要经常备份数据库.sql文件，可以在文件栏中选择导出对应的sql文件，并在导入时执行，数据就会回来

代码

1: mysql服务器提供了服务协议，客户端遵守它的协议给他发送数据;
2: mysql有很多针对不同开发语言的 实现了和服务器通讯的客户端库;
3: 开发人员使用这些遵守mysql协议的库与mysql进行数据通讯;
4: 这里使用: mysql-connector-c

环境搭建：
1: 创建项目;
2:下载 mysql-connector-c 库与头文件;
https://dev.mysql.com/downloads/connector/c/6.1.html
3: 配置好mysql的开发环境:
1>头文件搜索路径; 2>库文件搜索路径
4: 配置好win socket环境WSAStartup/WSACleanup
5: 运行时用的.dll文件;

#include <stdio.h>
#include <string.h>
#include <stdlib.h>// 只要使用socket,最好在开始的时候
// 都加上初始化WSAStartup;#include <winsock.h>
#pragma comment(lib, "ws2_32.lib")
#pragma comment(lib, "libmysql.lib")#include "mysql.h"int main(int argc, char** argv) {WSADATA wsa;WSAStartup(MAKEWORD(2, 2), &wsa);// 创建一个mysql的连接;MYSQL* pConn = mysql_init(NULL);// 将这个连接，连接到对应的数据库，这样，我们的就和对应的数据库建立起了连接;mysql_real_connect(pConn, "127.0.0.1", "root", "123456", "class_sql", 3306, NULL, 0);// 数据库里面是utf8的编码，可是我们的VC里面不是得;// 客户端要设置一下客户端的编码格式是多少，这样服务器就会把数据当作哪种格式来使用;// mysql_query,执行命令的函数;mysql_query(pConn, "set names gbk"); // gbk字符编码;// 插入一条记录
#if 0int  ret = mysql_query(pConn, "insert into class_test (name, age, sex) values(4, 34, 1)");if (ret != 0) {printf("%s\n", mysql_error(pConn));}
#endif// end // 修改一条记录
#if 0int ret = mysql_query(pConn, "update class_test set name = \"xiaomingm\" where id = 9");if (ret != 0) {printf("%s\n", mysql_error(pConn));}int lines = mysql_affected_rows(pConn); // 打印出来受影响的行数;printf("%d\n", lines);
#endif// // 删除一条记录
#if 0int ret = mysql_query(pConn, "delete from class_test  where id = 9");if (ret != 0) {printf("%s\n", mysql_error(pConn));}
#endif// end// 查询一条记录,需要获取查询的结果;int ret = mysql_query(pConn, "select * from class_test");if (ret != 0) {printf("%s\n", mysql_error(pConn));}else { // 获得查询结果;MYSQL_RES *result = mysql_store_result(pConn);MYSQL_ROW row;while (row = mysql_fetch_row(result)) {printf("%s, %s, %s, %s\n", row[0], row[1], row[2], row[3]);}}// endmysql_close(pConn); // 关闭mysql连接;WSACleanup();system("pause");return 0;
}

redis操作与使用

1: Redis是完全在内存中保存数据的数据库，使用磁盘只是为了持久性目的
2: Redis相比许多键值数据存储系统有相对丰富的数据类型;
列表，集合，可排序集合，哈希表等数据类型
3: Redis可以将数据复制到任意数量的从服务器中;
4: Redis 操作速度快;
5: Redis 所有的操作都是原子的;
6: Redis我们常用来做内存数据库，把常用的需要查找的数据放入到redis中存放;

安装

1: 去官网下载: https://redis.io/
下载redis 服务器, windows版本redis要到github上下载，是微软开发组移植;
2: 安装好后启动 reidis;
3: redis自带reidis-client客户端工具;
4: 启动redis-server.exe redis.conf，最新版redis安装在windows上自动开启
5: redis client —> redis-cli.exe 客户端工具
如果直接redis-client.exe, 登陆的Ip: 127.0.0.1, 端口6379
redis-cli -h 127.0.0.1 -p 6379 -a yourpassword
6: Redis 设置密码
CONFIG set requirepass “password”
7: 验证密码: AUTH “password”

配置文件

1: port 6379 服务器监听的端口号
2: databases 表示redis服务器管理多少个数据库,数据库的编号从0开始 select dbid;
3: redis 备份策略 save 90 1 save 30 10 save 6 10000
4: 数据库备份文件的名字 dbfilename dump.rdb
5: dir 数据库生成的路径
6: 下次启动redis的时候，数据会从dump.rdb里面重建而来;

操作命令

1: 哈希表–> key, 表{字段, 值}
HMSET key name “xiaoming” age “1”
HGETALL key
HDEL key 字段 删除一个或多个字段
HEXISTS key 字段
HGET key 字段
HKEYS key 返回所有的字段filed
HMGET key filed
2: Hash表结果多用于存储数据, 存入在redis里面的都是字符串;

1: 有序集合
ZADD key 权重 value
ZRANGE key start stop 从0开始
ZRANGE key start stop WITHSCORES
ZREVRANGE key start stop
Zrem key filed
2: 多用于排序和排行榜;

配置开发环境

1: 下载redis代码: windows下载Windows平台;
2: 打开redis-server源码，编译msvc工程，生成了Hiredis.lib Win32_Interop.lib
Hiredis.lib 是redis编写的C client SDK静态库;
Win32_Interop.lib 是redis 为磨平linux与windows差异而做的win平台的静态库;
3: 整理好 hiredis 所依赖的头文件 hiredis头文件/Win32_Interop 头文件
4:编译器配置:
#include <hiredis.h>
#define NO_QFORKIMPL //这一行必须加才能正常使用
#include <Win32_Interop/win32fixes.h>
#pragma comment(lib,“hiredis.lib”)
#pragma comment(lib,“Win32_Interop.lib”)
(1)添加库搜索路径
(2)添加头文件搜索路径
(3)将win32fixes.c 加入到工程编译;
(4)win32fixes.h之前加上#define NO_QFORKIMPL
(5)右击项目->属性->配置属性->C/C+±>代码生成->运行库->改成多线程调试(/MTd)或多线程(/MT)
(6)右击项目->属性->配置属性->链接器->命令行中输入/NODEFAULTLIB:libcmt.lib
(7)右击项目->属性->配置属性->C/C+±>预处理器->预处理器定义->添加“_CRT_SECURE_NO_WARNINGS”

代码

#include <stdio.h>
#include <string.h>
#include <stdlib.h>#include <hiredis.h>
#define NO_QFORKIMPL
#include <Win32_Interop/win32fixes.h>#pragma comment(lib,"hiredis.lib")
#pragma comment(lib,"Win32_Interop.lib")int main(int argc, char** argv) {struct timeval timeout = { 1, 500000 }; // 1.5 secondsredisContext* c = redisConnectWithTimeout((char*)"127.0.0.1", 6379, timeout);if (c->err) {printf("Connection error: %s\n", c->errstr);goto end;}redisReply* replay = redisCommand(c, "select %d", 15);if (replay) {printf("%d, %s\n", replay->type, replay->str);freeReplyObject(replay);}else {printf("relay == NULL");}replay = redisCommand(c, "zadd world_rank 3000 xt");if (replay) {printf("%d, %d\n", replay->type, replay->integer);freeReplyObject(replay);}replay = redisCommand(c, "zrange world_rank 0 10 withscores");if (replay) {if (replay->type == REDIS_REPLY_ARRAY) {for (int i = 0; i < replay->elements; i++) {printf("%d: %s\n", i, replay->element[i]->str);}}freeReplyObject(replay);}
end:redisFree(c);system("pause");return 0;
}

Json数据格式的编码和解码

#include <stdio.h>
#include <string.h>
#include <stdlib.h>#include "./../3rd/mjson/json.h"/*
{ 
"uid" : 123,
"uname" : "hello!",
"is_new": true,
"vip": null,"man_prop": [1, "hello", "2"],
"weap_prop": {
"default": "putongzidan",
},
}
*//*
json的简单的规则
(1)key-value模式;
(2)key, 数字，字符串;
(3)value, 数字, 逻辑变量, 数组, 对象;
(4)数字, true/false, null, [], {}
(5)最高的层次上面object, {};
(6)JSON优点:(1)通用的传输方案; -->json文本-->解码回来, Lua, js, python...;(2)XML, json XML优点,省空间;(3)JSON对比 buf, 可读性很强;
(7)在可读性很强的情况下，占用空间较小,通用的编码解码传输方案;*/static char json_str[4096];
int main(int argc, char** argv) {// step1: 建立一个json_t对象; --> JS object C的数据结构;// json_t 以root为这个根节点的一颗树, json_t数据结构;json_t* root = json_new_object(); // {}json_t* number = json_new_number("123"); // json_insert_pair_into_object(root, "uid", number); // {uid: 123,}json_t* str = json_new_string("hello!");json_insert_pair_into_object(root, "uname", str);json_t* b_true = json_new_true();json_insert_pair_into_object(root, "is_new", b_true);json_t* j_null = json_new_null();json_insert_pair_into_object(root, "vip", j_null);// []json_t* j_array = json_new_array();json_insert_pair_into_object(root, "man_prop", j_array);number = json_new_number("1");json_insert_child(j_array, number);str = json_new_string("hello");json_insert_child(j_array, str);str = json_new_string("2");json_insert_child(j_array, str);// array end // {}json_t* j_object = json_new_object();json_insert_pair_into_object(root, "weap_prop", j_object);str = json_new_string("putongzidan");json_insert_pair_into_object(j_object, "default", str);// {} end// step2: 建立好的json_t对象树以及相关的依赖--> json文本;char* json_text;json_tree_to_string(root, &json_text); // 这个函数，来malloc json所需要的字符串的内存;printf("%s\n", json_text);strcpy(json_str, json_text);free(json_text); // 销毁json树,他会连同他的孩子对象一起销毁json_free_value(&root);root = NULL;// step3,将这个json_t文本专成我们对应的json对象;json_parse_document(&root, json_str); // 根据json文本产生一颗新的json对象树,// step4: 我们从json_t对象树里面获取里面的值;json_t* key = json_find_first_label(root, "uname");if (key) {json_t* value = key->child;switch (value->type) {case JSON_STRING:printf("key: %s value: %s\n", key->text, value->text);break;}}key = json_find_first_label(root, "uid");if (key) {json_t* value = key->child;switch (value->type) {case JSON_NUMBER:printf("key: %s value: %f\n", key->text, atof(value->text));break;}}json_free_value(&root);system("pause");return 0;
}

Base64_MD5

1:Base64是网络上最常见的用于传输8Bit字节码的编码方式之一，Base64就是一种基于64个可打印字符来表示二进制数据的方法
2: Base64编码是从二进制到字符的过程，可用于在HTTP环境下传递较长的标识信息
3: 编码后的数据是一个字符串，其中包含的字符为：A-Z、a-z、0-9、+、/
共64个字符：26 + 26 + 10 + 1 + 1 = 64。其实是65个字符，“=”是填充字符
4: 64个字符需要6位来表示，表示成数值为0~63

1: MD5算法:
1>压缩性：任意长度的数据，算出的MD5值长度都是固定的。
2>容易计算：从原数据计算出MD5值很容易。
3>抗修改性：对原数据进行任何改动，哪怕只修改1个字节，所得到的MD5值都有很大区别。
4>强抗碰撞：已知原数据和其MD5值，想找到一个具有相同MD5值的数据（即伪造数据）是非常困难的
2: SHA1算法
和MD5类似的处理;
3: 加密用户密码，服务器存放用户密码都是MD5值;
4: 比较文件是否有修改，根据文件的内容来生成MD5值;

#include <stdio.h>
#include <string.h>
#include <stdlib.h>#include "../3rd/crypto/base64_encoder.h"
#include "../3rd/crypto/base64_decoder.h"
#include "../3rd/crypto/md5.h"
#include "../3rd/crypto/sha1.h"int main(int argc, char** argv) {int encode_len;char* base64_buf = NULL;base64_buf = base64_encode("Hello", 5, &encode_len);printf("%s\n", base64_buf);char* decode_buf = NULL;int decode_len;decode_buf = base64_decode(base64_buf, encode_len, &decode_len);printf("decode base64 %s\n", decode_buf);base64_decode_free(decode_buf);base64_encode_free(base64_buf);// md5,二进制数据--> 固定长度的二进制;unsigned char md5_buf[MD5_HASHSIZE];md5("user_password", strlen("user_password"), md5_buf);// 16个字节的二进制数据;32文本;66 32 8d 07 96 67 e8 24 86 e6 63 32 54 99 49 89// 大写,小写;for (int i = 0; i < MD5_HASHSIZE; i++) {printf("%x", md5_buf[i]);}printf("\n");// end// SHA1unsigned char sha1_buf[128];int e_sz;crypt_sha1("user_password", strlen("user_password"), sha1_buf, &e_sz);for (int i = 0; i < e_sz; i++) {printf("%x", sha1_buf[i]);}printf("\n");// end system("pause");return 0;
}

HTTP报文解析

报文展示：
1: static char* http_get_req =
“GET /favicon.ico HTTP/1.1\r\n”
“Host: 0.0.0.0=5000\r\n”
“User-Agent: Mozilla/5.0 (X11; U; Linux i686; en-US; rv:1.9) Gecko/2008061015 Firefox/3.0\r\n”
“Accept: text/html,application/xhtml+xml,application/xml;q=0.9,/;q=0.8\r\n”
“Accept-Language: en-us,en;q=0.5\r\n”
“Accept-Encoding: gzip,deflate\r\n”
“Accept-Charset: ISO-8859-1,utf-8;q=0.7,*;q=0.7\r\n”
“Keep-Alive: 300\r\n”
“Connection: keep-alive\r\n”
“\r\n”;

1:static char * http_post_req =
“POST /post_identity_body_world?q=search#hey HTTP/1.1\r\n”
“Accept: /\r\n”
“Transfer-Encoding: identity\r\n”
“Content-Length: 5\r\n”
“\r\n”
“World”;

1: static char* http_get_respones =
“HTTP/1.1 200 OK\r\n”
“Date: Sat, 31 Dec 2005 23:59:59 GMT\r\n”
“Content-Type: text/html;charset=ISO-8859-1\r\n”
“Content-Length: 122\r\n”
“\r\n”
“<html>\r\n”
“<head>\r\n”
“<title>Wrox Homepage\r\n”
“</head>\r\n”
“<body>\r\n”
“<!–body goes here -->\r\n”
“</body>\r\n”
“</html>\r\n”;

代码：

#include <stdio.h>
#include <string.h>
#include <stdlib.h>#include "./../3rd/http_parser/http_parser.h"/*
GET /favicon.ico HTTP/1.1
Host: 0.0.0.0=5000
User-Agent: Mozilla/5.0 (X11; U; Linux i686; en-US; rv:1.9) Gecko/2008061015 Firefox/3.0
Accept-Language: en-us,en;q=0.5
Connection: keep-alive// 结束
*/
static char* http_get_req = "GET /favicon.ico HTTP/1.1\r\n"
"Host: 0.0.0.0=5000\r\n"
"User-Agent: Mozilla/5.0 (X11; U; Linux i686; en-US; rv:1.9) Gecko/2008061015 Firefox/3.0\r\n"
"Accept: text/html,application/xhtml+xml,application/xml;q=0.9,*/*;q=0.8\r\n"
"Accept-Language: en-us,en;q=0.5\r\n"
"Accept-Encoding: gzip,deflate\r\n"
"Accept-Charset: ISO-8859-1,utf-8;q=0.7,*;q=0.7\r\n"
"Keep-Alive: 300\r\n"
"Connection: keep-alive\r\n"
"\r\n";static char * http_post_req = "POST /post_identity_body_world?q=search#hey HTTP/1.1\r\n"
"Accept: */*\r\n"
"Transfer-Encoding: identity\r\n"
"Content-Length: 14\r\n"
"\r\n"
"HelloWorld!!!!";static char* http_get_respones = "HTTP/1.1 200 OK\r\n"
"Date: Sat, 31 Dec 2005 23:59:59 GMT\r\n"
"Content-Type: text/html;charset=ISO-8859-1\r\n"
"Content-Length: 122\r\n"
"\r\n"
"<html>\r\n"
"<head>\r\n"
"<title>Wrox Homepage</title>\r\n"
"</head>\r\n"
"<body>\r\n"
"<!--body goes here -->\r\n"
"</body>\r\n"
"</html>\r\n";static int 
on_message_begin(http_parser* p) {printf("on_message_begin\n");return 0;
}static int
on_message_complete(http_parser* p) {printf("on_message_complete\n");return 0;
}static int
on_headers_complete(http_parser* p) {printf("on_headers_complete\n");return 0;
}static int 
on_url(http_parser*p, const char *at, size_t length) {static char url_buf[1024];strncpy(url_buf, at, length);url_buf[length] = 0;printf("%s\n", url_buf);return 0;
}static int
on_header_filed(http_parser*p, const char *at, size_t length) {static char filed[1024];strncpy(filed, at, length);filed[length] = 0;printf("%s\n", filed);return 0;
}static int
on_header_value(http_parser*p, const char *at, size_t length) {static char value[1024];strncpy(value, at, length);value[length] = 0;printf("%s\n", value);return 0;
}static int
on_body(http_parser*p, const char *at, size_t length) {static char body[4096];strncpy(body, at, length);body[length] = 0;printf("body: %s\n", body);return 0;
}static int
on_status(http_parser*p, const char *at, size_t length) {static char status[1024];strncpy(status, at, length);status[length] = 0;printf("status: %s\n", status);return 0;
}// 配置回掉函数;
static http_parser_settings settings = {.on_message_begin = on_message_begin,.on_message_complete = on_message_complete,.on_url = on_url,.on_header_field = on_header_filed,.on_header_value = on_header_value,.on_headers_complete = on_headers_complete,.on_body = on_body,.on_status = on_status,
};static http_parser parser;
// end 
int main(int argc, char** argv) {http_parser_init(&parser, HTTP_REQUEST);http_parser_execute(&parser, &settings, http_get_req, strlen(http_get_req));http_parser_execute(&parser, &settings, http_post_req, strlen(http_post_req));http_parser_init(&parser, HTTP_RESPONSE);http_parser_execute(&parser, &settings, http_get_respones, strlen(http_get_respones));system("pause");return 0;
}

protobuf

1:protobuf是一个跨语言,跨平台, 可扩展的序列化/反序列化数据结构的工具;
2: protobuf的使用基本步骤:
a:将要传递的数据结构做成 protobuf协议描述文件: .proto文件;
b:protobuf工具protoc将协议描述文件转成对应语言的代码(js, c++, c#, python等);
c: 使用代码来构造数据对象;
d: 使用数据对象的接口来初始化数据对象;
e: 利用自动生成的代码,将这个数据二进制序列化;
f: 传输二进制序列;
g: 在使用自动生成的代码反序列化(解码),生成数据对象使用;
3: protobuf优点:
json, xml 占用的空间比较大;
protobuf 占用的空间小,效率高;
protobuf也常用于应用层协议的编码和解码;

环境搭建

1: 下载protobuf源码: https://github.com/google/protobuf
2: 下载项目构建工具cmake: https://cmake.org/download/
完成cmake构建之后需要生成三个解决方案：libprotobuf、libprotoc、protoc，生成之后将Debug文件夹中的libprotobufd.lib、libprotocd.lib拉到项目中，在解决方案的属性中把这两个库给链接上。
3: 编写.proto协议文件，使用proto2或proto3
4： 使用protoc.exe和命令行生成对应语言的protobuf脚本，例如c++：

protoc.exe --cpp_out=./ person.proto

5: 把生成的代码文件拖到工程中，include .h文件
6: 把github下载的protobuf文件全部拖入项目中，在解决方案的C/C+±>常规->附加包含目录中设置对应的库文件根路径。例如C++对应protobuf的src文件夹。
7: 可以开始编写代码了

代码

#include <string.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>#include <iostream>
#include <string>
using namespace std;#include "../proto/person.pb.h"#if 0
int main(int argc, char** argv) {// 定义一个你要传送数据的对象;// 初始化好了这个对象的数据成员;Person p;p.set_name("xiaoming");p.set_email("[e-mail]");p.set_age(34);printf("%s %s %d\n", p.name().c_str(), p.email().c_str(), p.age());// 将这个数据对象序列化;string out;p.SerializeToString(&out);// 传输，解码// 使用string对象里面存放的数据，来解码成我们的数据对象;Person xiaoming;xiaoming.ParseFromString(out);cout << xiaoming.name() << xiaoming.age() << xiaoming.email() << endl;system("pause");return 0;
}
#else
// 传递一个消息类型的字符串，那么这个工厂就能帮助我们构造出对应的类的实例;
// "Person"字符串--> Person的实例--> 返回的是一个基类Message类的指针;
// 基类指针，指向子类实例;
// create_message --> delete 来删除这个msg对象实例;
google::protobuf::Message* create_message(const char* type_name) {google::protobuf::Message* message = NULL;// 根据名字，找到message的秒速对象;const google::protobuf::Descriptor* descriptor =google::protobuf::DescriptorPool::generated_pool()->FindMessageTypeByName(type_name);if (descriptor) {// 根据描述对象到对象工厂里面，生成对应的模板对象;// 根据模板复制出来一个;const google::protobuf::Message* prototype =google::protobuf::MessageFactory::generated_factory()->GetPrototype(descriptor);if (prototype) {message = prototype->New();}}return message;
}int main(int argc, char** argv) {// 基类的message--> Person类的实例;google::protobuf::Message* msg = create_message("Person"); /*Person* xiaoming = (Person*)msg;xiaoming->set_name("xiaoming");printf("%s\n", xiaoming->name().c_str());*//* 每一个Message对象有包含了两个对象; google::protobuf::Descriptor   --> 获取Message的描述信息-->包含每一个filed的描述; google::protobuf::Reflection   --> 使用它 + filed描述，能get/set 每个 filed的值;*/const google::protobuf::Descriptor* des = msg->GetDescriptor();const google::protobuf::Reflection* ref = msg->GetReflection();// 设置;// name:const google::protobuf::FieldDescriptor* fd_des = des->FindFieldByName("name");ref->SetString(msg, fd_des, "xiaoming");// age// fd_des = des->FindFieldByName("age");fd_des = des->FindFieldByNumber(2);ref->SetInt32(msg, fd_des, 34);// end // emailfd_des = des->FindFieldByName("email");ref->SetString(msg, fd_des, "[e-mail]");// end// arrayfd_des = des->FindFieldByName("int_set");ref->AddInt32(msg, fd_des, 1);ref->AddInt32(msg, fd_des, 2);ref->AddInt32(msg, fd_des, 3);ref->AddInt32(msg, fd_des, 4);// end// 遍历我们的Descriptor里面的每一个filed;for (int i = 0; i < des->field_count(); i++) {// 获取每一个field的描述对象;const google::protobuf::FieldDescriptor* fd = des->field(i);// (1)获取我们的名字; fd->name()printf("%s\n", fd->name().c_str());if (fd->is_repeated()) { // 当前我们的字段是一个数组;	FieldSize数组的长度;for (int walk = 0; walk < ref->FieldSize(*msg, fd); walk++) {switch (fd->cpp_type()) {case google::protobuf::FieldDescriptor::CppType::CPPTYPE_INT32:printf("%d\n", ref->GetRepeatedInt32(*msg, fd, walk));break;case google::protobuf::FieldDescriptor::CppType::CPPTYPE_STRING:printf("%s\n", ref->GetRepeatedString(*msg, fd, walk).c_str());break;// ...}}continue;}switch (fd->cpp_type()) {case google::protobuf::FieldDescriptor::CppType::CPPTYPE_INT32:printf("%d\n", ref->GetInt32(*msg, fd));break;case google::protobuf::FieldDescriptor::CppType::CPPTYPE_STRING:printf("%s\n", ref->GetString(*msg, fd).c_str());break;// ...}// 表示filed是一个数组,  fd->is_optional, fd->is_repeated}// 删除掉这个msg;delete msg;system("pause");return 0;
}
#endif

上面使用了protobuf的高级用法：
1: 每一个Message对象都包含两个对象:
(1)google::protobuf::Descriptor 描述对象，是Message所有Filed的一个集合,它又包含了
FieldDescriptor 对象; 每个filed都对应一个FieldDescriptor;
(2)google::protobuf::Reflection 反射对象, 通过它 + FieldDescriptor, 能set/get filed对象的值;
2: 每一个Message对象，可以通过统一的对象工厂来构建, 根据协议生成了代码后，只要传入Message的名字，就能构建出对应的Message的类的实例;

1: 遍历每个filed;
const Descriptor* descriptor = message->GetDescriptor();
for (int32_t index = 0; index < descriptor->field_count(); ++index) {
const FieldDescriptor* fd = descriptor->field(index);
const string& name = fd->name();
}
2: filed:
name: filed的文本名字;
is_required: 是否为required 选项;
is_repeated: 是否为数组;
cpp_type: 返回类型;

优点：
1: 根据这个message的类型，我们可以统一的构造;
2: 方便统一解码，将结果转给其他的脚本语言，比如Lua, JS;