Qt通过QtWebApp开发HTTP服务器

C/C++
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2024-01-06
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标签   APP开发
  1. RTools工具是之前开源的一个工具，其目的是将平时要用到的工具集成在一起，方便使用；也有一段时间没有更新新功能了。本次新功能增加的同时，UI重构了一遍。更加方面快捷，后续将不断新增加功能。

  1. 在实际项目开发中HTTP是我们经常使用的，嵌入式设备往往作为客户端，而服务器一般都是部署在云端等设备上，这对于调试过程其实是很不方便的，其实网上也有更多工具可以在自己的PC上一键部署为HTTP服务器。例如：MyWebServer工具。

  1. 虽然有像MyWebServer工具这么方便的工具，但是对于博主来说，还是不太便捷的，又要打开一个工具，所以想着将MyWebServer工具的功能集成到RTools中。
  2. 通过搜索一遍，Qt有一个比较好的Http服务器库--QtWebApp。

什么是QtWebApp

QtWepApp是一个C++中的HTTP服务器库，其灵感来自Java Servlet。

「QtWebApp包含以下组件:」

  • HTTP 1.1服务器(HTTP 1.1 Server)
  • 模板引擎(Template Engine)
  • 文件记录器(File Logger)
  • Windows服务安装程序(Windows Service Installer)
  • 演示应用程序(Demo Applications)

HTTP服务器在并发线程中处理传入请求。它支持持久连接、HTTPS、会话cookie和文件上传。

其中包括一个简单的支持多种语言的模板引擎，它用运行时值填充文本文件中的占位符。模板引擎还支持条件输出和循环。其他更大的模板引擎，如ClearSilver，也可以用作替代方案。

记录器插入Qt，并将日志消息从qDebug（…）重定向到qFatal（…）到文件，同时还添加了时间戳、线程ID、会话ID等附加属性。对记录器配置文件的更改将自动变为活动状态，而无需重新启动程序。

QtService组件使您能够将应用程序设置为Windows服务。

大约2MB的小内存需求使web服务器有资格用于嵌入式系统。但对于更大的网络服务来说，它也足够强大。

「有关如何使用库的教程，请参阅:」 http://stefanfrings.de/qtwebapp/tutorial/index.html

QtWebApp工程

QtWebApp工程包含了库代码和实例代码，「QtWebApp库下载链接:」 http://stefanfrings.de/qtwebapp/QtWebApp.zip，解压之后的工程目录如下图：

RTools增加WebServer

移植流程
  1. 将QtWebApp的库移植到我们的工程中，库的路径：xxx\QtWebApp\QtWebApp\httpserver，将目录下的所有文件拷贝到我们工程目中，添加的方式有两种：①使用工程加入子工程的方式，②将QtWebApp的库文件手动添加到工程中，博主选择第②种方式，为了归类代码模块。

  1. 在RTools工程中添加一个httpServer的资源文件：httpServer.ini。配置文件参数说明：

  • host和post：代表web服务器的IP地址和端口。公用Web服务器使用端口80，而内部Web服务器通常在端口8080上侦听。
  • minThreads：代表始终保持运行的线程数量，用来确保一段时间不活动后的良好响应时间。
  • maxThreads：QtWebApp可以同时处理多个http请求，该参数指定并发工作线程的最大数量。其值要根据机器性能而定（可以利用负载生成器等工具来确定）。
  • cleanupInterval：Web服务器始终以空线程池开头，当HTTP请求进入时，将根据需要创建线程。空闲线程由计时器缓慢关闭。每隔一个cleanupInterval时间间隔（以毫秒为单位），服务器都将关闭一个空闲线程。
  • readTimeout：设置通过打开大量连接而不使用它们，来保护服务器免受简单的拒绝服务攻击。静默连接将在设定的毫秒数后被关闭。通常情况下，是由Web浏览器来关闭连接。
  • maxRequestSize：保护服务器免受非常多的HTTP请求而导致内存过载的影响。此值适用于常规请求。
  • maxMultiPartSize：适用于网络浏览器将文件上传到服务器时发生的大部分请求。如果要接受10 MB的文件，由于HTTP协议开销，必须将此值设置得更大一些。
开发WebServer功能
  1. 创建一个类：HttpServer，继承HttpRequestHandler，该类重写了service方法博主开发该工具的目的是支持客户端可以通过wget获取文件。类的内容如下：
  • httpserver.cpp内容：构造函数设置指定服务目录；service方法实现将文件内容传输给客户端，如果文件不存在则返回404错误.
#include "httpserver.h"
#include "QDir"

HttpServer::HttpServer(QObject* parent)
    : HttpRequestHandler(parent)
{
    Q_UNUSED(parent)
}

HttpServer::HttpServer(QString path)
{
    basePath = path;
}

void HttpServer::service(HttpRequest &request, HttpResponse &response)
{

    QFile file(basePath + request.getPath());
    if(file.open(QFile::ReadOnly))
    {
        response.setHeader("Content-Type", "application/octet-stream");
        while (!file.atEnd() && !file.error())
        {
            QByteArray buffer=file.readAll();
            response.write(buffer);
        }
    }
    else
    {
        response.setStatus(404, "File not found");
    }
}
  • httpserver.h内容：
#ifndef HTTPSERVER_H
#define HTTPSERVER_H

#include "httprequesthandler.h"

using namespace stefanfrings;
class HttpServer : public HttpRequestHandler
{
    Q_OBJECT
public:
    HttpServer(QObject* parent=nullptr);
    HttpServer(QString path);

    void service(HttpRequest& request, HttpResponse& response);
private:
    QString basePath;
};

#endif // HTTPSERVER_H
  1. 创建一个类、带UI的：webservertool。
  • 在构造函数中，获取ini文件listener组的配置。
WebServerTool::WebServerTool(QWidget *parent) :
    QMainWindow(parent),
    ui(new Ui::WebServerTool)
{
    ui->setupUi(this);

    listenerSettings = new QSettings(":/HttpServer/httpServer.ini", QSettings::IniFormat, nullptr);
    listenerSettings->beginGroup("listener");
}
  1. 启动WebServer，①获取http服务目录，②根据用户设置host(服务器IP)和port(服务器端口号)更新监听配置，然后创建http监听
void WebServerTool::httpStartListener()
{
    if(httpListener != nullptr)
    {
        httpListener->close();
        delete httpListener;
        httpListener = nullptr;
    }

    if(ui->lineEditHttpPath->text().isEmpty())
    {
        ui->textBrowserHttpLog->append("请选择http服务目录");
        return;
    }
    listenerSettings->setValue("host", ui->comboBoxHttpIp->currentText());
    listenerSettings->setValue("port", ui->lineEditHttpPort->text());
    httpServer = new HttpServer(ui->lineEditHttpPath->text());
    httpListener = new HttpListener(listenerSettings, httpServer, nullptr);
    if(httpListener == nullptr)
    {
        ui->textBrowserHttpLog->append("Http 启动监听失败");
    }
    else
    {
        ui->textBrowserHttpLog->append("Http 启动监听成功");
    }
    ui->buttonHttpStart->setText("停止(Stop)");
    .......
}
  1. 关闭WebServer，①关闭http监听，②删除http监听对象
void WebServerTool::httpStopListener()
{
    if(httpListener != nullptr)
    {
        httpListener->close();
        delete httpListener;
        httpListener = nullptr;
    }

    ui->buttonHttpStart->setText("启动(Start)");
    ....
}
验证WebServer功能
  1. 在电脑的某个目录创建一个文件：RToolTest.txt(任意命名)，并在文件中添加一些内容：

  1. 打开RTools，选择WebServer工具，选择服务目录为存放文件RToolTest.txt的目录。选择电脑的IP，和设置端口号，并点击启动。

  1. 验证：我在虚拟机中的ubuntu中，采用wget进行获取文件内容：执行命令如下：
wget http://IP:PORT/RToolTest.txt
  • 当服务目录下存在我们请求的文件，执行结果：

  • 当服务目录下不存在我们请求的文件，执行结果：

总结

  1. 本次博主开发新版本的RTools中集成了Jlink tool和web server tool，后续将不断新增加功能
  2. web server tool目前只支持http，不支持https功能，博主将在后面开发完毕。
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