# TinyHttpServer

**Repository Path**: susocket/tiny-http-server

## Basic Information

- **Project Name**: TinyHttpServer
- **Description**: 基于Linux，使用C++语言构建的轻量级HTTP服务器。
- **Primary Language**: C++
- **License**: MIT
- **Default Branch**: master
- **Homepage**: None
- **GVP Project**: No

## Statistics

- **Stars**: 0
- **Forks**: 11
- **Created**: 2022-10-17
- **Last Updated**: 2022-10-17

## Categories & Tags

**Categories**: Uncategorized

**Tags**: None

## README

# WebServer项目详解  

用C++实现的高性能WEB服务器

#### 功能
- 利用I/O多路复用技术的`Epoll`与`线程池`实现【单Reactor、多线程】的高并发服务器模型；
- 利用有限状态机解析HTTP请求报文，支持解析GET和POST请求；
- 利用STL标准库容器封装char，实现自定义的缓冲区；
- 基于堆结构实现的定时器，关闭超时的非活跃网络连接；
- 支持用户注册登录功能，实现了数据库连接池，减少连接建立和关闭的开销。
- 使用缓冲区技术实现了简单的异步日志系统

#### 项目详解

[WebServer项目——webserver详解](/docs/mds/webserver.md)  
[WebServer项目——httpconnect详解](/docs/mds/httpconnect.md)  
[WebServer项目——buffer详解](/docs/mds/buffer.md)  
[WebServer项目——epoller详解](/docs/mds/epoller.md)  
[WebServer项目——timer详解](/docs/mds/timer.md)  
[WebServer项目——threadpool详解](/docs/mds/threadpool.md)  
[WebServer项目——MySQL数据库使用详解](/docs/mds/mysql.md)  
[WebServer项目——日志库Log详解](/docs/mds/log.md)  

#### 环境要求
- Linux
- C++11
- MySQL

#### 项目启动
拷贝整个项目文件，在终端中使用

```cpp
// 编译程序
./autobuild.sh
/* ./可执行文件名 端口号 定时时间 触发模式 线程数量 日志等级 */
./myserver 9999 60 1 8 3
```

配置MySQL数据库，导入webserver库（[具体过程](/docs/mds/mysql.md)）

#### 性能表现

**压力测试**
```cpp
./webbench-1.5/webbench -c 10 -t 10 http://ip:port/
./webbench-1.5/webbench -c 100 -t 10 http://ip:port/
./webbench-1.5/webbench -c 1000 -t 10 http://ip:port/
./webbench-1.5/webbench -c 10000 -t 10 http://ip:port/
```

- 测试环境：Ubuntu18, CPU i7-9700 3.00GHz, 内存 16GB


用我自己的测试环境跑了一下
![压力测试截图](docs/img/性能测试最好结果.png)
|                  |  10   |  100  | 1000  | 10000 |
| :--------------: | :---: | :---: | :---: | :---: |
|     日志关、定时检测关   |    12184    |      14171  |    14443    |    17010    |
|     定时检测关   |    8021    |      8250  |    8102    |    7586    |
|     日志关  |    8449    |      10119  |    9889    |    9491    |


在关闭日志、关闭定时检测的模式下，对LT和ET模式进行测试
|         listenFd、connectFd         |  10   |  100  | 1000  | 10000 |
| :--------------: | :---: | :---: | :---: | :---: |
|     LT+ET   |    8539    |      9480  |    11287    |    17010    |
|     LT+LT   |    8462    |      9992  |    9945    |    8770    |
|     ET+ET  |    8358    |      9107  |    9346    |    7981    |
|     ET+LT  |    8411    |      9552  |    9451    |    8283    |

**QPS对比**
【[markparticle](https://github.com/markparticle/WebServer/)】和【[老猫轩仔](https://www.agedcat.com/programming_language/cpp/537.html)】的web服务器，并将测试情况记录如下表

|                  |  10   |  100  | 1000  | 10000 |
| :--------------: | :---: | :---: | :---: | :---: |
| [markparticle](https://github.com/markparticle/WebServer/) |  4657  |  4624  |  4549  |   4225  |
|   [老猫轩仔](https://www.agedcat.com/programming_language/cpp/537.html)   | 13530 | 13690 | 13688 |  12345  |
|    [本项目](https://github.com/IRVING-L/HttpServer)    |    12184    |      14171  |    14443    |    17010    |


*横坐标为并发客户端数量；表格数据为QPS，单位page/s*
**总结：**
- 从上面表中数据可以发现，增加【定时检测非活跃连接】和【日志输出模块】，大大降低了服务器的性能表现。
- LT+ET的模式更加适合于web服务器，在高并发的情况下性能表现是最好的。
- 从数据上来看，Web服务器单机性能最高可以达到1w+（本项目最高可达2w）的QPS。如果想要进一步提高性能，一方面是抠代码细节，另一方面就只能是多机组合使用Nginx代理了。

#### 更新日志
- [x] 解决服务器发送大文件的Bug
    - 在wirtev分散写函数中，每一次发送数据后，要能及时的更新iov结构的指针，这样就能实现服务器上发送大文件的功能。
- [x] 增加请求视频文件的页面
    - 视频文件也是文件，和图片文件一样发送即可。
- [x] 完善locker.h中的封装类，统一使用该同步机制
    - 项目中，所用到的同步机制，均采用该封装类（信号量的封装）
- [x] 改进代码结构，更新局部变量懒汉单例模式
- [x] main函数封装重构
- [x] 新增命令行日志开关，关闭日志后更新压力测试结果
- [x] 改进编译方式，只配置一次SQL信息即可
- [x] 实现数据库连接池信号量与代码结构
- [x] 使用RAII机制优化数据库连接的获取与释放
- [x] 解决了项目性能下降的问题
- [x] 增加日志库输出级别，在启动程序时输出参数设定，低于设定级别的日志不会被输出
- [x] 优化代码结构，封装工具类以减少全局变量
- [x] 编译一次即可，命令行进行个性化测试更加友好
- [x] 实现非阻塞模式下的ET和LT触发，并完成压力测试
    - 客户端的连接设置为LT或者ET，对于压力测试的影响应该是很小的（一个HTTP请求，一次就可以读完，LT模式下也不会多次提醒）。触发模式对于监听的socket是有一定影响的，LT相对来说是好一点的。
- [x] 优化HTTP解析方式，使用C指针解析请求报文，替换之前的C++正则运算符`regex`
    - 正则运算符解析代码清晰，解析灵活，缺点是速度慢；
    - 使用C字符串函数+指针操作可以大幅提高解析速度
- [ ] 实现服务器接收不定长度的大文件
- [ ] 实现HTTPS加密传输
- [ ] 解决数据库同步校验内存泄漏
- [ ] 新增Proactor模式，并完成压力测试

#### 致谢
@[老猫轩仔](https://www.agedcat.com/programming_language/cpp/537.html)
@[markparticle](https://github.com/markparticle/WebServer/)