http_conn 类
封装了 HTTP 连接的核心功能，主要包括以下方法：
void init()：初始化连接。void close_conn()：关闭连接。void process()：主处理函数，由 epoll 触发后调用。bool read_once()：一次性读取数据。bool write()：发送响应数据。HTTP_CODE process_read()：驱动状态机解析 HTTP 请求。bool process_write()：生成 HTTP 响应。bool add_response()：格式化字符串并追加到写缓冲区。bool add_content()：添加内容到响应体。bool add_status_line()：添加状态行。bool add_headers()：添加通用响应头。bool add_content_length()：单独添加 content_length 头。bool add_linger()：添加Connection: keep-alive或close。bool add_blank_line()：表示响应头结束。LINE_STATUS parse_line()：从 m_read_buf 中查找完整一行。HTTP_CODE parse_request_line()：解析请求行。HTTP_CODE parse_headers()：解析单个请求头字段。HTTP_CODE parse_content()：处理 POST 请求体。HTTP_CODE do_request()：决定返回什么内容。void initmysql_result()：一次性从数据库加载所有用户到全局。
事件驱动 (Event-Driven)
基于 Linux epoll I/O 多路复用模型的非阻塞 I/O 模型。程序不主动轮询或阻塞等待 I/O，而是注册对某些'事件'的兴趣，当事件发生时，由系统通知程序进行处理。
核心组件：
| 组件 | 作用 |
|---|---|
| epoll | Linux 高效 I/O 多路复用机制（替代 select/poll） |
| 非阻塞 socket | 避免 read/write 阻塞线程 |
| 事件循环（Event Loop） | 主线程不断调用 epoll_wait() 等待事件 |
| 回调/处理函数 | 事件触发时执行的逻辑（如 http_conn::process()） |
具体体现：
- 主线程使用
epoll_wait()监听多个 socket 事件。 - 当某个客户端 socket 可读或者可写，epoll 通知服务器。
- 非阻塞 socket + ET/LT 模式。
状态机 (State Machine)
HTTP 请求是分阶段、异步到达的（可能分多个 TCP 包），状态机能增量解析，避免等待完整数据，提升响应速度和内存效率。
| 状态 | 任务 |
|---|---|
| 解析请求行 | 找到第一行 "GET ..." |
| 解析请求头 | 逐行读取 Host:, Content-Length: 等 |
| 解析请求体 | 如果是 POST，读取 username=... 这部分内容 |
| 将复杂的任务拆分为小步骤 | - |
代码实现：
enum CHECK_STATE {
CHECK_STATE_REQUESTLINE = 0, // 解析请求行
CHECK_STATE_HEADER, // 解析请求头
CHECK_STATE_CONTENT // 解析请求体
};
process_read() 状态转移：
http_conn::HTTP_CODE http_conn::process_read() {
LINE_STATUS line_status = LINE_OK;
HTTP_CODE ret = NO_REQUEST;
char* text = 0;
while ((m_check_state == CHECK_STATE_CONTENT && line_status == LINE_OK) ||
((line_status = parse_line()) == LINE_OK)) {
text = get_line();
m_start_line = m_checked_idx;
LOG_INFO("%s", text);
switch (m_check_state) {
case CHECK_STATE_REQUESTLINE: {
ret = parse_request_line(text); // 可能转移到 HEADER
if (ret == BAD_REQUEST) return BAD_REQUEST;
break;
}
case CHECK_STATE_HEADER: {
ret = parse_headers(text); // 可能转移到 CONTENT 或完成
if (ret == BAD_REQUEST) return BAD_REQUEST;
else if (ret == GET_REQUEST) return do_request();
break;
}
case CHECK_STATE_CONTENT: {
ret = parse_content(text); // 完成
if (ret == GET_REQUEST) return do_request();
line_status = LINE_OPEN;
break;
}
default: return INTERNAL_ERROR;
}
}
return NO_REQUEST;
}
零拷贝 (Zero-Copy)
通过 mmap() + writev() 发送文件，减少 CPU 参与数据的搬运，在用户态与内核态之间无冗余拷贝。
- 传统发送文件： 磁盘 → 内核 → 用户 → 内核 → 网卡，4 次上下文切换，4 次数据拷贝。
- 零拷贝实现：
// 1. mmap 将文件映射到用户空间（实际是内核页缓存的映射）
m_file_address = (char*)mmap(0, m_file_stat.st_size, PROT_READ, MAP_PRIVATE, m_file_fd, 0);
// 2. 构造 iovec 数组（响应头 + 文件内容）
m_iv[0].iov_base = m_write_buf; // 响应头（小）
m_iv[0].iov_len = m_write_idx;
m_iv[1].iov_base = m_file_address; // 文件内容（大）
m_iv[1].iov_len = m_file_stat.st_size;
// 3. 一次系统调用发送全部
ssize_t ret = writev(m_sockfd, m_iv, 2);
- 优势： CPU 不参与数据的搬运，适合大文件传输。
HTTP 请求与响应
HTTP 请求结构：
GET /index.html HTTP/1.1 ← 请求行（方法 + 路径 + 协议版本）
Host: example.com ← 请求头（Header）
User-Agent: Chrome/120
Connection: keep-alive ← 空行（分隔头和体）
username=admin&password=123 ← 请求体 (Body，仅 POST/PUT 有)
- GET 请求通常没有请求体，参数在 URL 中。
- POST 请求由请求体携带数据。
响应头 (Response Header)：
HTTP/1.1 200 OK ← 状态行（协议 + 状态码 + 描述）
Content-Type: text/html ← 响应头
Content-Length: 1024
Connection: keep-alive
Set-Cookie: sessionid=abc123
← 空行（头结束）
<html>...</html> ← 响应体
常见头字段及作用：
| 头字段 | 作用 |
|---|---|
Content-Type | 告诉浏览器内容类型（text/html, image/png, application/json） |
Content-Length | 响应体有多少字节 |
Connection | 是否保持连接（keep-alive 或 close） |
Location | 用于重定向（302 状态码） |
mmap 映射 (Memory Mapping)
一种将文件直接映射到内存的技术。你可以像访问数组一样访问文件内容，而无需调用 read()。
- 传统方式： 数据经过多次拷贝（磁盘 → 内核 → 用户 → 内核 → 网卡）。
- mmap 方式：
int fd = open("a.jpg", O_RDONLY);
struct stat sb;
fstat(fd, &sb);
char* data = (char*)mmap(NULL, sb.st_size, PROT_READ, MAP_PRIVATE, fd, 0);
// 现在 data 就是文件内容！
send(socket, data, sb.st_size, ...); // 内核直接从页缓存发数据，无需用户缓冲区
- 优势： 文件不经过用户空间缓冲区，CPU 不参与数据搬运，适合大文件传输。
函数返回为 HTTP_CODE
使用枚举类型代替 int 或 bool，语义更清晰，统一错误处理机制。
enum HTTP_CODE {
NO_REQUEST, // 请求不完整，需要继续读
GET_REQUEST, // GET 请求，可以处理
BAD_REQUEST, // 400 错误：语法错误
NO_RESOURCE, // 404 错误：文件不存在
FORBIDDEN_REQUEST, // 403 错误：无权限
FILE_REQUEST, // 静态文件请求，准备发送
INTERNAL_ERROR, // 500 错误：服务器内部错误
CLOSED_CONNECTION // 连接已关闭
};
大量枚举的存在增加了代码容错率，以及更加清晰的状态返回参数。
