用 PHP 来实现一个动态 Web 服务器

本文所实现的服务器仅仅是演示和理解原理所用，力求简单易懂。有兴趣的朋友可以继续深入改造

要是现实一个 web 服务器，那么就需要大概了解 web 服务器的运行原理。先从静态的文本服务器开始，以访问 web 服务器的1.html为例

1.客户端通过发送一个 http 请求到服务器，如果服务器监听的端口号是9002，那么在本机自身测试访问的地址就是 http://localhost:9002/1.html 。

2.服务器监听着9002端口，那么在收到请求了请求之后，就能从 http head 头中获取到请求里需要访问的 uri 资源在web 目录中的位置。

3.服务器读取需要访问的资源文件，然后填充到 http 的实体中返回给客户端。

示意图如下：

php<?php  class web_config {   // 监听的端口号   const PORT = 9003;   // 项目根目录   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){    // 静态 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";    // 静态文件的处理    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;   }   /**    * 加上头信息    * @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);

代码已经上传 github https://github.com/zhoumengkang/php/tree/master/php-webserver/static

如上代码所述，只要在终端执行该文件，那么一个静态的 web 服务器就启动啦。

下图为我访问我 web 目录下的1.jpg文件的截图

简单的静态 web 服务器已经完成了，下面的问题就是怎么让其支持动态内容的输出了。是不是只需要在 web 服务器内部执行完某个程序之后，把得到的结果返回给客户端就行呢？但是这样 web 服务器的代码就和业务代码耦合在一起了，怎么解决一个 web 服务器，可以运用在各个业务场景下呢？

CGI 的出现解决了这一问题。那么 CGI 是什么呢？下面这段话复制的：

好晕，举个具体的例子，比如我们在使用的 PHP 的全局变量$_SERVER['QUERY_STRING']就是 Web 服务器通过 CGI 协议之上，传递过来的。例如在 Nginx 中，也许你记得这样的 fastcgi 配置

fastcgi_param  QUERY_STRING       $query_string;

没错 nginx 把自己的全局变量$query_string传递给了 fastcgi_param 的环境变量中。

下面我们也以 CGI 的QUERY_STRING作为桥梁，将客户端请求的 uri 中的信息传递到 cgi 程序中去。通过putenv的方式把QUERY_STRING存入该请求的环境变量中。

我们约定 Web 服务器中访问的资源是.cgi后缀则表示是动态访问，这一点有点儿类似于 nginx 里配置 location 来寻找 php 脚本程序一样。都是一种检查是否应该请求 cgi 程序的规则。为了和 Web 服务器区别开来，我用 C 写了一个查询用户信息的 cgi 程序，根据用户 id 查询用户资料。

大致的访问逻辑如下图

演示代码地址： https://github.com/zhoumengkang/php/tree/master/php-webserver/dynamic

如果要运行该 demo 需要做如下操作

其实只是在静态服务器的基础上做了一些 cgi 的判断是请求的转发处理，把github 上的三个文件的代码合并到一个文件里方便大家观看

php<?php  class web_config {   // 监听的端口号   const PORT = 9003;   // 项目根目录   const WEB_ROOT = "/Users/zhoumengkang/Documents/html";   // 系统支持的 cgi 程序的文件扩展名   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){    // 静态 GET /1.html HTTP/1.1 ...    // 动态 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);    }    // 静态文件的处理    if (file_exists($filename)) {     return $this->add_header(file_get_contents($filename));    } else {     return $this->not_found();    }   }   /**    * 设置环境变量 给 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);    }   }   /**    * 判断请求的 uri 是否是合法的 cgi 资源    * @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;   }   /**    * 加上头信息    * @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);