在iPhone上实现简单Http服务

鉴客 发布于 2012/01/09 17:10
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原文地址:http://cocoawithlove.com/2009/07/simple-extensible-http-server-in-cocoa.html

http 是计算机之间通讯协议的比较简单的一种。在iPhone上,由于没有同步数据和文件共享的APIs,实现iPhone应用程序与PC之间的数据传输的最佳方式就是在程序中嵌入一个http服务器。在这篇帖子理,我将演示如何写一个简单但可以扩展的http服务器。该服务器类也可在Mac下运行。

介绍

示例程序运行效果如下:

程序很简单:你可以编辑和保存一个文本文件(总是保存在同一个文件)。当程序还在运行的时候,它会在8080端口上运行一个http服务。如果你请求”/” 路径,它会返回文本文件的内容。其他请求会导致501错误。要想将文本文件从iPhone程序传输到PC,只需在浏览器中输入iPhone的ip地址并加上端口号8080。

HTTPServer类和 HTTPResponseHandler 类

该http服务器涉及两个类:服务器(负责监听连接请求并读取数据,直到http头结束),响应处理(发送响应并从http头以后进行数据读取)。

设计server类和response类的目的是简化其他response类的实现,只需要实现这3个方法:

  • canHandleRequest:method:url:headerFields: 指定该response是否会对某个请求进行处理。
  • startResponse : 开始进行响应。
  • load: — 所有子类都应该实现 +[NSObject load] 方法,并将自己向基类进行注册。

这就是一个最基本的http服务器,但它可以让你很快在程序中集成http通讯的功能。

建立Socket监听

包括http在内的大部分服务器通讯,都要从建立socket监听开始。Cocoa的Sockets可以完全采用BSDsockets代码实现,但使用 CoreFoundation 的CFSocket API要容易一些。不幸的是,虽然已经“尽可能大地”简化——但为了打开一个socket,你仍然不得不写大量模式化的代码。

HTTPServer的start method:

socket = CFSocketCreate(kCFAllocatorDefault, PF_INET, SOCK_STREAM,

    IPPROTO_TCP, 0, NULL, NULL);

if (!socket)

{

    [self errorWithName:@"Unable to create socket."];

    return;

}

 

int reuse = true;

int fileDescriptor = CFSocketGetNative(socket);

if (setsockopt(fileDescriptor, SOL_SOCKET, SO_REUSEADDR,

    (void *)&reuse, sizeof(int)) != 0)

{

    [self errorWithName:@"Unable to set socket options."];

    return;

}

 

struct sockaddr_in address;

memset(&address, 0, sizeof(address));

address.sin_len = sizeof(address);

address.sin_family = AF_INET;

address.sin_addr.s_addr = htonl(INADDR_ANY);

address.sin_port = htons(HTTP_SERVER_PORT);

CFDataRef addressData =

    CFDataCreate(NULL, (const UInt8 *)&address, sizeof(address));

[(id)addressData autorelease];

 

if (CFSocketSetAddress(socket, addressData) != kCFSocketSuccess)

{

    [self errorWithName:@"Unable to bind socket to address."];

    return;

}

这么多的代码只是在做一件事情:打开socket,监听来自HTTP_SERVER_PORT(8080端口)的TCP连接。

此外,我使用了SO_REUSEADDR。这是为了重用已经打开的端口(这是因为,如果我们在程序崩溃后立即重新打开程序,经常会导致端口被占用)。

接受请求

socket一旦建立,事情就变得简单了。对于每个监听到的连接通知,我们可以从fileDescriptor 构造一个NSFileHandle 以接受请求。

listeningHandle = [[NSFileHandle alloc]

    initWithFileDescriptor:fileDescriptor

    closeOnDealloc:YES];

 

[[NSNotificationCenter defaultCenter]

    addObserver:self

    selector:@selector(receiveIncomingConnectionNotification:)

    name:NSFileHandleConnectionAcceptedNotification

    object:nil];

[listeningHandle acceptConnectionInBackgroundAndNotify];

当 receiveIncomingConnectionNotification:方法被调用时,每个新来的请求都会创建一个NSFileHandle. 继续跟踪下去你会发现:

  • 对于socket fileDescriptor监听到的新连接请求,从fileDescriptor“手动”创建了一个file handle(listeningHandle) 。
  • 1 file handle (listeningHandle) manually created from the socket fileDesriptor to listen on the socket for new connections.
  • 对于listeningHandle接收到的每个新连接,会“自动”创建一个file handle。我们会不停地监听这些新的handles(key会记录在inconmingRequests字典中),并记录了每个连接的数据。

现在,我们收到了一个新的自动创建的file handle,我们创建了一个http请求消息CFHTTPMessageRef(用于储存请求数据),并把这些对象存在incomingRequests字典以便下次访问CFHTTPMessageRef。

CFHTTPMessageRef存放并对请求数据进行解析。 ,我们可以调用CFHTTMessageHeaderComplete()函数进行判断,一直到http头完成并产生一个response handler时 。

在HTTPServerreceiveIncomingDataNotification:方法中,我们生成了response handler。

if(CFHTTPMessageIsHeaderComplete(incomingRequest))

{

    HTTPResponseHandler *handler =

        [HTTPResponseHandler

            handlerForRequest:incomingRequest

            fileHandle:incomingFileHandle

            server:self];

     

    [responseHandlers addObject:handler];

    [self stopReceivingForFileHandle:incomingFileHandle close:NO];

 

    [handler startResponse];

    return;

}

服务器停止监听连接的同时并不关闭它,因为file handle被传递给HTTPResponseHandler以便HTTP响应能发至相同的file handle。

弹性的响应处理

+ [HTTPResponseHandlerhandlerForRequest:fileHandle:server:]方法到底返回哪个子类取决于 response的内容。它遍历已注册的handlers数组(以排序),轮询每个handler看哪个愿意处理这个请求。

+ (Class)handlerClassForRequest:(CFHTTPMessageRef)aRequest

    method:(NSString *)requestMethod

    url:(NSURL *)requestURL

    headerFields:(NSDictionary *)requestHeaderFields

{

    for (Class handlerClass in registeredHandlers)
    {

        if ([handlerClass canHandleRequest:aRequest
            method:requestMethod
            url:requestURL
            headerFields:requestHeaderFields])
        {
            return handlerClass;
        }

    }    

    return nil;

}

因此,所有HTTPResponseHandlers都需要向基类进行注册。最简单的方法是在每个子类的+NSObjectload方法中进行注册。

+ (void)load
{

    [HTTPResponseHandler registerHandler:self];

}

在这里,仅有的response handler是AppTextFileResponse。这个类负责处理requestURL等于”/”的请求。

+ (BOOL)canHandleRequest:(CFHTTPMessageRef)aRequest

    method:(NSString *)requestMethod

    url:(NSURL *)requestURL

    headerFields:(NSDictionary *)requestHeaderFields

{

    if ([requestURL.path isEqualToString:@"/"])
    {
        return YES;
    }

    return NO;

}

随后,AppTextFileResponse在startResponse方法里进行同步响应,把程序保存的文本文件内容写入响应消息里。

- (void)startResponse

{

    NSData *fileData =

        [NSData dataWithContentsOfFile:[AppTextFileResponse pathForFile]];

 

    CFHTTPMessageRef response =

        CFHTTPMessageCreateResponse(

            kCFAllocatorDefault, 200, NULL, kCFHTTPVersion1_1);

    CFHTTPMessageSetHeaderFieldValue(

        response, (CFStringRef)@"Content-Type", (CFStringRef)@"text/plain");

    CFHTTPMessageSetHeaderFieldValue(

        response, (CFStringRef)@"Connection", (CFStringRef)@"close");

    CFHTTPMessageSetHeaderFieldValue(

        response,

        (CFStringRef)@"Content-Length",

        (CFStringRef)[NSString stringWithFormat:@"%ld", [fileData length]]);

    CFDataRef headerData = CFHTTPMessageCopySerializedMessage(response);

 

    @try 
    {

        [fileHandle writeData:(NSData *)headerData];

        [fileHandle writeData:fileData];

    }

    @catch (NSException *exception)

    {

        // Ignore the exception, it normally just means the client

        // closed the connection from the other end.

    }

    @finally 
    {

        CFRelease(headerData);

        [server closeHandler:self];

    }

}

 [servercloseHandler:self]; 告诉服务端从当前handlers中移除HTTPResponseHandler。

服务端会调用endResponse移除handler(在关闭连接时——因为handler不支持keep-alive即常连接)。

有待完善之处

最大的任务解析http请求体没有被实现。因为正常的http体解析过程十分复杂。http体的长度在content-length头中指定,但可能不会被指定——因此无法直到http体何时结束。http体还可能是编码的,编码方式有各种各样的:包括chunk, quoted-printable,base64, gzip— 而每一种的处理都完全不同。

我重来没想过实现一种普遍的解决方案。通常要根据你的实际需要而定,你可以在HTTPRequestHandler的receiveIncomingDataNotification:方法中处理请求体。默认,我忽略了http请求头之后的所有数据。

提示:

HTTPRequestHandlerreceiveIncomingDataNotification: 方法第一次调用时,Http体的开始字节已经从fileHandle中获得并且添加进了request实例变量中。如果你想获取http体,要么继续读入到request对象中,要么记得把开始的字节加进去。

另外一个没有处理的是常连接keep-alive。这也是在 -[HTTPRequestHandler receiveIncomingDataNotification:]方法中处理,那里我已经做了注释。实际上简单的做法是设置每个response的 Connection http头,告诉客户端你不处理keep-alive。HttpReseponseHandler不会使用请求中的Content-Type头。如果你想处理这个,你应该在+[HTTPResponseHandler handlerClassForRequest:method:url:headerFields:]方法中进行处理。

最后, 服务器不处理SSL/TLS。因为在本地网络而言数据传输是相对安全的。如果在开放的internet中要提供一个安全链接,在socket这一层需要进行大量的改动。如果安全对你来说很主要,你可能不应该自己实现服务器——可能的话,采用一种成熟的TLSHTTP服务器,并只在客户端进行处理。用 Cocoa处理客户端的安全是很容易的——通过CFReadStream和NSURLConnection,它完全是自动的和透明的。

结语

下载: the sample app TextTransfer.zip (45kB) ,包含 HTTPServer 和 HTTPResponseHandler 类。虽然主流的HTTP 服务器都是庞大而复杂的软件,但不意味着它必须是庞大和复杂的— 本文的实现只有两个类,然而也可以进行配置和扩展。

当然,我们的目的不是把它当作一个复杂web服务器使用,它适用于在你的iPhone或Mac程序中作为一个轻量级的数据共享的入口。

译文出处:http://blog.csdn.net/kmyhy/article/details/7031329

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