C++封装的基于libevent的HTTP 服务器(含源码)

本想找个好用方便简单高效的c++ http服务器框架，看来看去也没看到有非常合适的，后面也就懒得纠结了，用libevent自带的http server功能吧，不过看了看接口，c语言的接口用起来还是不太方便，如果用户是用c++，还要管理大量的c层面的指针，buffer，结构体等，于是就想着封装成c++形式的，而且利用c++11以后的一些特性，可以完全屏蔽c的这些细节。

原博客格式更友好：http://www.straka.cn/blog/cpp-wrapped-http-server-based-on-libevent/

如下c++ http框架、库摘自awesome-cpp: https://github.com/fffaraz/awesome-cpp#regular-expression

ACE – An OO Network Programming Toolkit in C++. [?MIT?]
Boost.Asio – A cross-platform C++ library for network and low-level I/O programming. [Boost]
C++ REST SDK – C++ REST SDK (previously named Casablanca). [Apache2]
Restbed – C++11 Asynchronous RESTful framework. [AGPL]
Proxygen – Facebook’s collection of C++ HTTP libraries including an easy to use HTTP server. [BSD]
Muduo – A C++ non-blocking network library for multi-threaded server in Linux. [BSD]
cpr – A modern C++ HTTP requests library with a simple but powerful interface. Modeled after the Python Requests module. [MIT] website
Mongoose – Extremely lightweight webserver. [GPL2]
libcurl – Multiprotocol file transfer library. [MIT/X derivate license]
curlcpp – An object oriented C++ wrapper for CURL(libcurl). [MIT]
Boost.Beast – HTTP and WebSocket built on Boost.Asio in C++11. [BSL-1.0] website
Breep – Event based, high-level C++14 peer-to-peer library. [EUPL-1.1 (OSI approved)]
libhttpserver – C++ library for creating an embedded Rest HTTP server (and more). [LGPL2.1]
uWebSockets – µWS is one of the most lightweight, efficient & scalable WebSocket & HTTP server implementations available. [Zlib]
restclient-cpp – Simple REST client for C++. It wraps libcurl for HTTP requests. [MIT]
Seasocks – Simple, small, C++ embeddable webserver with WebSockets support. [BSD]
Silicon – A high performance, middleware oriented C++14 http web framework. [MIT]
nghttp2 – HTTP/2 C Library. [MIT] website
Onion – HTTP server library in C designed to be lightweight and easy to use. [Apache2/GPL2]
PicoHTTPParser – A tiny, primitive, fast HTTP request/response parser. [MIT]
evpp – C++ high performance networking with TCP/UDP/HTTP protocols. [BSD]
H2O – An optimized HTTP server with support for HTTP/1.x and HTTP/2. It can also be used as a library. [MIT]
HTTP Parser – A http request/response parser for C. [MIT]
Restinio – A header-only C++14 library that gives you an embedded HTTP/Websocket server. [BSD]
cpp-httplib – A single file C++11 header-only HTTP/HTTPS sever library. [MIT]
cpp-netlib – A collection of open-source libraries for high level network programming. [Boost]

我们先看下没有封装的，原生libevent的使用方法：

void http_handler(struct evhttp_request *req, void *arg) {
    //get uri
    const char *uri = evhttp_request_uri(req);
    char *decoded_uri = evhttp_decode_uri(uri);

    //get parameter
    struct evkeyvalq params;
    evhttp_parse_query(decoded_uri, &params);
    evhttp_find_header(&params, "key");
    free(decoded_uri);
    
    //get body
    char *post_data = (char *) EVBUFFER_DATA(req->input_buffer);

    ...
    //some other business logic
    ...

    evhttp_add_header(req->output_headers, "Content-Type", "text/plain; charset=UTF-8");

    struct evbuffer *buf = evbuffer_new();
    evbuffer_add_printf(buf, "Hello world!\n%s\n", output);
    evhttp_send_reply(req, HTTP_OK, "OK", buf);
    evbuffer_free(buf);
}

int main(){
    char * serv_addr = "0.0.0.0";
    short port = 80;
    int timeout = 10;
    event_init();
    struct evhttp *serv = evhttp_start(serv_addr, port);
    evhttp_set_gencb(serv, http_handler, NULL);
    ...
    //do some setting like evhttp_set_timeout(serv, timeout);
    ...
    event_dispatch();
    evhttp_free(serv);
    return 0;
}

可以看到原生的libevent封装的c风格的http接口，用起来不是很方便，初始化步骤比较多，服务处理句柄(http_handler)必须包含strucrt evhttp_request *，处理函数内也有大量和libevent相关的结构体和方法，也就是说要使用libevent原生的http功能，需要对libevent的结构体使用有一定程度的了解，而这些c风格的接口使用起来并不友好，到处是危险的指针，还要了解libevent本身对资源的管理，否则容易造成泄漏或者空指针引用，接口本身直接暴露了内部实现，而非针对用户的使用习惯设计。

那么我就考虑将其封装为c++风格，以使其方便使用，接口用户友好，不用关心libevent的实现，而且可以完全按照c++风格编写。

对于使用者而言，一个http的服务框架，最基础的使用就是设置监听地址、端口、超时时间这些基本的，然后就是注册处理回调函数，然后编写回调函数就ok了，回调函数中能很方便的拿到http报文中的url、header、body，这就基本满足使用者需要，本文也致力于满足这样的一个需要，但不会把这个做的特别完善，对libevent已经提供的部分http功能做简单的封装，不会过多考虑http协议支持的完备性（如果大家觉得有必要，就慢慢改进吧）。

要把上述代码封装成c++风格的，总体而言没多大难度，其中一个小障碍是注册回调函数的c++风格化，要完全屏蔽libevent的底层实现，势必要把回调函数的签名给改了，那么就存在两种做法：

一种是在libevent中注册默认处理回调函数，也就是evhttp_set_gencb(serv, http_handler, NULL);，然后在http_handler中自己做路由路径的匹配，再分发到其他的处理函数中，这样回调处理函数就可以以任意自定义方式实现，但是这给封装带来了额外的工作，毕竟libevent已经带有请求路径路由了。

另一种就是采用c++ function的一些特性，把用户定义的回调函数转换成libevent支持的回调函数方法，这也就是本文的实现方法。

接下来看代码：

bool EvHttpServ::RegistHandler(std::string const &strUrl, HandlerFunc func){
    if(!func){  return false; }
     
    typedef  void (*handle_t)(EvHttpRequest *);

    //#TODO add middleware support
    auto TransFunc = [] (struct evhttp_request *req, void *arg) {
        if(NULL == req){
            Utilis::LogWarn("Evhttp Request handler is NULL\n");
            return;
        }
        EvHttpRequest httpReq(req);
        try{
            handle_t f=reinterpret_cast<handle_t>(arg);
            f(&httpReq);
        }catch(EvHttpServRTEXCP rtExcp){
            if(NULL != req){  /// Judge to prevent req has already been destroied
                httpReq.RespError(rtExcp.GetCode(),"Http hander throws error ");
            }
        }catch(std::exception e){

        }
    };
    handle_t* pph = func.target<handle_t>();
    
    typedef  void (*func_t)(struct evhttp_request *,void *);
   
    if(pph != nullptr ){
        /// O SUCCESS,-1 ALREADY_EXIST,-2 FAILURE
        return (-2 != evhttp_set_cb(evHttp_, strUrl.c_str(), TransFunc,reinterpret_cast<void*>(*pph)));
    }else{
        return false; 
    }
}
void testHandler(EvHttpRequest *req){
 ...
}
Serv.RegistHandler("/hi/test", testHandler);

其中利用了lambda函数完成了c++处理函数的统一，把本来用于给回调函数传递额外参数的void *arg用来传递对应的处理函数。

其余部分的封装结构还是比较简单和明确的，两个类，EvHttpServ、EvHttpRequest, 前者封装了http服务的相关工作，比如构造函数里的相关初始化工作，参数设置，另外提供了服务开启停止，处理函数注册、注销的接口。后者封装了请求本身相关的操作，毕竟同一个服务对应着并发存在的数个请求，所以分成两个类去完成。

原博客地址：

http://www.straka.cn/blog/cpp-wrapped-http-server-based-on-libevent/

代码仓库地址：

https://github.com/atp798/EvHttp

原文链接：https://blog.csdn.net/atp1992/article/details/99708245

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