用Rust创建一个简单的webserver

目的

本节的例子教大家用Rust语言创建一个简单的web server程序。

web server 中涉及到的两个主要协议是 超文本传输协议（Hypertext Transfer Protocol，HTTP）和 传输控制协议（Transmission Control Protocol，TCP）。这两者都是 请求-响应（request-response）协议，也就是说，有 客户端（client）来初始化请求，并有 服务端（server）监听请求并向客户端提供响应。请求与响应的内容由协议本身定义。

TCP为底层协议，一般来说，HTTP构建于HTTP之上。本节就是处理 TCP 和 HTTP 请求与响应的原始字节数据。

参考

在本节的例子中用到一个非常重要的结构，就是TcpListener，其定义如下：

pub struct TcpListener(_); //A TCP socket server, listening for connections.

该结构实现了一些方法，有兴趣的可以去查阅rust标准库的文档。

重点关注其以下两个函数：

函数：pub fn bind(addr: A) -> Result；

功能描述：绑定伊特特定的地址创建一个TcpListener。

函数：pub fn incoming(&self) -> Incoming;

功能描述：返回连结接收的迭代器。

监听TCP连结

use std::net::;

fn handle_client(_stream: TcpStream) {

println!("有一个链接");

}

fn main() -> std::io::Result {

let listener = TcpListener::bind("127.0.0.1:80")?;

for stream in listener.incoming() {

handle_client(stream?);

}

Ok(())

}

读取请求内容

将handle_client函数修改为如下：

fn handle_client(stream: TcpStream) {

let mut buffer = [0; 512];

stream.read(&mut buffer).unwrap();

println!("Request: {}", String::from_utf8_lossy(&buffer[..]));

}

重新运行，即打印链接请求的内容。

编写响应

1、HTTP简单介绍

http请求报文包含三个部分内容 ： 请求行 、 请求头 、请求体

Method Request-URI HTTP-Version CRLF //请求行：请求方式、协议版本等

headers CRLF //请求头：包含若干个属性，格式为“属性名:属性值”，服务端据此获取客户端的信息

message-body //请求体：客户端真正要传送给服务端的内容

http响应报文也有三部分内容：响应行、响应头、响应体

HTTP-Version Status-Code Reason-Phrase CRLF //响应行：报文协议及版本，状态码及状态描述；

headers CRLF //响应头：由多个属性组成

message-body //响应体：真正响应的内容

2、返回一个响应行

修改handle_client：

fn handle_client(stream: TcpStream) {

let mut buffer = [0; 512];

stream.read(&mut buffer).unwrap();

let response = "HTTP/1.1 200 OK\r\n\r\n"; //返回一个响应行

stream.write(response.as_bytes()).unwrap();

stream.flush().unwrap();

}

3、返回一个真正的网页

准备html网页：

//main.html

Hello!

Hello!

This is a response from a Rust server

Rust代码修改：

use std::fs;

// --snip--

fn handle_client(stream: TcpStream) {

let mut buffer = [0; 512];

stream.read(&mut buffer).unwrap();

let contents = fs::read_to_string("main.html").unwrap();

let response = format!("HTTP/1.1 200 OK\r\n\r\n{}", contents);

stream.write(response.as_bytes()).unwrap();

stream.flush().unwrap();

}

4、有选择的响应

准备404.html文件：

Hello!

Oops!

Sorry, I don't know what you're asking for.

Rust代码修改：

fn handle_client(stream: TcpStream) {

let mut buffer = [0; 512];

stream.read(&mut buffer).unwrap();

let get = b"GET / HTTP/1.1\r\n";

if buffer.starts_with(get) {

let contents = fs::read_to_string("main.html").unwrap();

let response = format!("HTTP/1.1 200 OK\r\n\r\n{}", contents);

stream.write(response.as_bytes()).unwrap();

stream.flush().unwrap();

} else {

let status_line = "HTTP/1.1 404 NOT FOUND\r\n\r\n";

let contents = fs::read_to_string("404.html").unwrap();

let response = format!("{}{}", status_line, contents);

stream.write(response.as_bytes()).unwrap();

stream.flush().unwrap();

}

}

5、优化

最后一步，我们可以针对handle_client的代码进行优化：

fn handle_connection(mut stream: TcpStream) {

// --snip--

let (status_line, filename) = if buffer.starts_with(get) {

("HTTP/1.1 200 OK\r\n\r\n", "main.html")

} else {

("HTTP/1.1 404 NOT FOUND\r\n\r\n", "404.html")

};

let contents = fs::read_to_string(filename).unwrap();

let response = format!("{}{}", status_line, contents);

stream.write(response.as_bytes()).unwrap();

stream.flush().unwrap();

}