@ -1,10 +1,10 @@
## 构建单线程 web server
> [ch20-01-single-threaded.md ](https://github.com/rust-lang/book/blob/master/s econd-edition/s rc/ch20-01-single-threaded.md)
> [ch20-01-single-threaded.md ](https://github.com/rust-lang/book/blob/master/s rc/ch20-01-single-threaded.md)
> < br >
> commit 90e6737d534cb66102674d183d2ef1966b190c2c
> commit 1fedfc4b96c2017f64ecfcf41a0a07e2e815f24f
首先让我们创建一个可运行的单线程 web server， ， 你 所需的信息。
首先让我们创建一个可运行的单线程 web server， ， 我们 所需的信息。
web server 中涉及到的两个主要协议是 ** 超文本传输协议**（ ， ** 传输控制协议**（ ， ** 请求-响应**（ ** 客户端**（ ** 服务端**（
@ -15,7 +15,7 @@ TCP 是一个底层协议，它描述了信息如何从一个 server 到另一
所以我们的 web server 所需做的第一件事便是能够监听 TCP 连接。标准库提供了 `std::net` 模块处理这些功能。让我们一如既往新建一个项目：
```text
$ cargo new hello --bin
$ cargo new hello
Created binary (application) `hello` project
$ cd hello
```
@ -40,28 +40,16 @@ fn main() {
< span class = "caption" > 示例 20-1: 监听传入的流并在接收到流时打印信息< / span >
`TcpListener` 用于监听 TCP 连接。我们选择监听地址 `127.0.0.1:7878` 。将这个地址拆开，冒号之前的部分是一个代表本机的 IP 地址（这个地址在每台计算机上都相同，并不特指作者的计算机），而 `7878` 是端口。选择这个端口出于两个原因：通常 HTTP 接受这个端口而且 7878 在电话上打出来就是 "rust"（译者注：九宫格键盘上的英文）。注意连接 80 端口需要管理员权限；非管理员用户只能监听大于 1024 的端口。
`TcpListener` 用于监听 TCP 连接。我们选择监听地址 `127.0.0.1:7878` 。将这个地址拆开，冒号之前的部分是一个代表本机的 IP 地址（这个地址在每台计算机上都相同，并不特指作者的计算机），而 `7878` 是端口。选择这个端口出于两个原因：通常 HTTP 接受这个端口而且 7878 在电话上打出来就是 "rust"（译者注：九宫格键盘上的英文）。
在这个场景中 `bind` 函数类似于 `new` 函数，在这里它返回一个新的 `TcpListener` 实例。这个函数叫做 `bind` 是因为，在网络领域，连接到监听端口被称为 “绑定到一个端口”（ ）
`bind` 函数返回 `Result<T, E>` ，这表明绑定可能会失败，例如，如果不是管理员尝试连接 80 端口，或 是如果运行两个此程序的实例这样会有两个程序监听相同的端口，绑定会失败。因为我们是出于学习目的来编写一个基础的 server， ， `unwrap` 在出现这些情况时直接停止程序。
`bind` 函数返回 `Result<T, E>` ，这表明绑定可能会失败，例如，连接 80 端口需要管理员权限（非管理员用户只能监听大于 1024 的端口），所以如果不是管理员尝试连接 80 端口，则会绑定失败。另一个例子 是如果运行两个此程序的实例这样会有两个程序监听相同的端口，绑定会失败。因为我们是出于学习目的来编写一个基础的 server， ， `unwrap` 在出现这些情况时直接停止程序。
`TcpListener` 的 `incoming` 方法返回一个迭代器，它提供了一系列的流（更准确的说是 `TcpStream` 类型的流）。**流**（ （ `for` 循环会依次处理每个连接并产生一系列的流供我们处理。
<!-- Below - - What if there aren't errors, how is the stream handled? Or is
there no functionality for that yet, only functionality for errors?
Also, highlighted below -- can you specify what errors we're talking
about---errors in *producing* the streams or connecting to the port?-->
<!--
There is no functionality for a stream without errors yet; I've clarified.
The errors happen when a client attempts to connect to the server; I've
clarified.
/Carol -->
目前为止，处理流的过程包含 `unwrap` 调用，如果出现任何错误会终止程序，如果没有任何错误，则打印出信息。下一个示例我们将为成功的情况增加更多功能。当客户端连接到服务端时 `incoming` 方法返回错误是可能的，因为我们实际上没有遍历连接，而是遍历 ** 连接尝试**（
让我们试试这段代码！首先在终端执行 `cargo run` ，接着在浏览器中加载 `127.0.0.1:7878` 。浏览器会显示出看起来类似于“连接重置”（ ） ，
```text
@ -71,11 +59,11 @@ Connection established!
Connection established!
```
有时会看到对于一次浏览器请求会打印出多条信息；这可能是因为浏览器在请求页面的同时还请求了其他资源，比如出现在浏览器 tab 标签中的 `favicon.ico`
有时会看到对于一次浏览器请求会打印出多条信息；这可能是因为浏览器在请求页面的同时还请求了其他资源，比如出现在浏览器 tab 标签中的 *favicon.ico*
这也可能是因为浏览器尝试多次连接 server， `stream` 在循环的结尾离开作用域并被丢弃，其连接将被关闭，作为 `drop` 实现的一部分。浏览器有时通过重连来处理关闭的连接，因为这些问题可能是暂时的。现在重要的是我们成功的处理了 TCP 连接！
记得当运行完特定版本的代码后使用 < span class = "keystroke" > ctrl-C</ span > 来停止程序， `cargo run` 重启服务。
记得当运行完特定版本的代码后使用 < span class = "keystroke" > ctrl-C</ span > 来停止程序。 并在做出最新的代码修改之后执行 `cargo run` 重启服务。
### 读取请求
@ -85,8 +73,8 @@ Connection established!
```rust,no_run
use std::io::prelude::*;
use std::net::TcpListener;
use std::net::TcpStream;
use std::net::TcpListener;
fn main() {
let listener = TcpListener::bind("127.0.0.1:7878").unwrap();
@ -111,18 +99,11 @@ fn handle_connection(mut stream: TcpStream) {
这里将 `std::io::prelude` 引入作用域来获取读写流所需的特定 trait。在 `main` 函数的 `for` 循环中，相比获取到连接时打印信息，现在调用新的 `handle_connection` 函数并向其传递 `stream` 。
在 `handle_connection` 中，`stream` 参数是可变的。
我们将从流中读取数据，所以它需要是可修改的。这是因为 `TcpStream` 实例在内部记录了所返回的数据。它可能读取了多于我们请求的数据并保存它们以备下一次请求数据。因此它需要是 `mut` 的因为其内部状态可能会改变；通常我们认为 “读取” 不需要可变性，不过在这个例子中则需要 `mut` 关键字。
<!-- Above - - I'm not clear what state will change here, the content of stream
when the program tempers what data it takes? -->
<!-- Yes, which is what we mean by "internally". I've tried to reword a bit,
not sure if it's clearer. /Carol -->
在 `handle_connection` 中，`stream` 参数是可变的。这是因为 `TcpStream` 实例在内部记录了所返回的数据。它可能读取了多于我们请求的数据并保存它们以备下一次请求数据。因此它需要是 `mut` 的因为其内部状态可能会改变；通常我们认为 “读取” 不需要可变性，不过在这个例子中则需要 `mut` 关键字。
接下来，需要实际读取流。这里分两步进行：首先，在栈上声明一个 `buffer` 来存放读取到的数据。这里创建了一个 512 字节的缓冲区，它足以存放基本请求的数据并满足本章的目的需要。如果希望处理任意大小的请求，缓冲区管理将更为复杂，不过现在一切从简。接着将缓冲区传递给 `stream.read` ，它会从 `TcpStream` 中读取字节并放入缓冲区中。
接下来将缓冲区中的字节转换为字符串并打印出来。`String::from_utf8_lossy` 函数获取一个 `&[u8]` 并产生一个 `String` 。函数名的 “lossy” 部分来源于当其遇到无效的 UTF-8 序列时的行为：它使用 <20> ，
接下来将缓冲区中的字节转换为字符串并打印出来。`String::from_utf8_lossy` 函数获取一个 `&[u8]` 并产生一个 `String` 。函数名的 “lossy” 部分来源于当其遇到无效的 UTF-8 序列时的行为：它使用 `<60> ` ，
让我们试一试！启动程序并再次在浏览器中发起请求。注意浏览器中仍然会出现错误页面，不过终端中程序的输出现在看起来像这样：
@ -143,7 +124,7 @@ Upgrade-Insecure-Requests: 1
<EFBFBD> <EFBFBD> <EFBFBD> <EFBFBD> <EFBFBD> <EFBFBD> <EFBFBD> <EFBFBD> <EFBFBD> <EFBFBD> <EFBFBD> <EFBFBD> <EFBFBD> <EFBFBD> <EFBFBD> <EFBFBD> <EFBFBD> <EFBFBD> <EFBFBD> <EFBFBD> <EFBFBD> <EFBFBD> <EFBFBD> <EFBFBD> <EFBFBD> <EFBFBD> <EFBFBD> <EFBFBD> <EFBFBD> <EFBFBD> <EFBFBD> <EFBFBD> <EFBFBD> <EFBFBD> <EFBFBD> <EFBFBD>
```
根据使用的浏览器不同可能会出现稍微不同的数据。现在我们打印出了请求数据，可以通过观察 `Request: GET` 之后的路径来解释为何会从浏览器得到多个连接。如果重复的连接都是请求 `/` ，就知道了浏览器尝试重复获取 `/`
根据使用的浏览器不同可能会出现稍微不同的数据。现在我们打印出了请求数据，可以通过观察 `Request: GET` 之后的路径来解释为何会从浏览器得到多个连接。如果重复的连接都是请求 */* ，就知道了浏览器尝试重复获取 */*
拆开请求数据来理解浏览器向程序请求了什么。
@ -159,19 +140,11 @@ message-body
第一行叫做 ** 请求行**（ *method* ，比如 `GET` 或 `POST` ，这描述了客户端如何进行请求。这里客户端使用了 `GET` 请求。
<!-- Below, is that right that the / part is the URI *being requested* , and not
the URI of the requester? -->
<!-- Yes /Carol -->
`Request` 行接下来的部分是 `/` ，它代表客户端请求的 ** 统一资源标识符**（ ， ） （ ， ） ，
请求行接下来的部分是 */* ，它代表客户端请求的 ** 统一资源标识符**（ ， ） （ ， ） ，
最后，是客户端使用的 HTTP 版本，接着请求行以一个 CRLF 序列结尾。CRLF 序列也可以写作 `\r\n` ： ` 是 **回车**（ \n` 是 **换行**（ 。注意当 CRLF 被打印时，会看到开始了一个新行而不是 `\r\n`。
最后，是客户端使用的 HTTP 版本，接着请求行以一个 **CRLF 序列** （ ， ** 换行**， ， ！ ） `\r\n` ： ` 是回车而 ` \n` 是换行。CRLF 序列将请求行与其余的请求数据分开。注意当 CRLF 被打印时，会看到开始了一个新行而不是 ` \r\n`。
<!-- Above, I don't see a CRLF here in the request line in the actual output,
is it just implied because the next line begins on the next line? -->
<!-- Yes, I've clarified. /Carol -->
观察目前运行程序所接收到的数据的请求行，可以看到 `GET` 是 method， ， `HTTP/1.1` 是版本。
观察目前运行程序所接收到的数据的请求行，可以看到 `GET` 是 method， ， `HTTP/1.1` 是版本。
从 `Host:` 开始的其余的行是 headers；
@ -191,15 +164,13 @@ message-body
第一行叫做 ** 状态行**（ ，
这里是一个使用 HTTP 1.1 版本的响应例子，其状态码为 ` ` ，原因短语为 ` ` ，没有 header， ：
这里是一个使用 HTTP 1.1 版本的响应例子，其状态码为 200， ， ， ：
```text
HTTP/1.1 200 OK\r\n\r\n
```
状态码 200 是一个标准的成功响应。这些文本是一个微型的成功 HTTP 响应。让我们将这些文本写入流作为成功请求的响应！
在 `handle_connection` 函数中，我们需要去掉打印请求数据的 `println!` ，并替换为示例 20-3 中的代码：
状态码 200 是一个标准的成功响应。这些文本是一个微型的成功 HTTP 响应。让我们将这些文本写入流作为成功请求的响应！在 `handle_connection` 函数中，我们需要去掉打印请求数据的 `println!` ，并替换为示例 20-3 中的代码：
< span class = "filename" > 文件名: src/main.rs< / span >
@ -220,26 +191,11 @@ fn handle_connection(mut stream: TcpStream) {
< span class = "caption" > 示例 20-3: 将一个微型成功 HTTP 响应写入流< / span >
<!-- Flagging for addition of wingdings later -->
新代码中的第一行定义了变量 `response` 来存放将要返回的成功响应的数据。接着，在 `response` 上调用 `as_bytes` ，因为 `stream` 的 `write` 方法获取一个 `&[u8]` 并直接将这些字节发送给连接。
<!-- Above--So what does adding as_bytes actually do, *allow* us to send bytes
directly? -->
<!-- It converts the string data to bytes, I've clarified /Carol -->
因为 `write` 操作可能会失败，所以像之前那样对任何错误结果使用 `unwrap` 。同理，在真实世界的应用中这里需要添加错误处理。最后，`flush` 会等待并阻塞程序执行直到所有字节都被写入连接中；`TcpStream` 包含一个内部缓冲区来最小化对底层操作系统的调用。
<!-- Above - - Will flush wait until all bytes are written and then do
something? I'm not sure what task it's performing -->
<!-- `flush` just makes sure all the bytes we sent to `write` are actually
written to the stream before the function ends. Because writing to a stream
takes time, the `handle_connection` function could potentially finish and
`stream` could go out of scope before all the bytes given to `write` are sent,
unless we call `flush` . This is how streams work in many languages and is a
small detail I don't think is worth going into in depth. /Carol -->
有了这些修改，运行我们的代码并进行请求！我们不再向终端打印任何数据，所以不会再看到除了 Cargo 以外的任何输出。不过当在浏览器中加载 `127.0.0.1:7878` 时，会得到一个空页面而不是错误。太棒了！我们刚刚手写了一个 HTTP 请求与响应。
有了这些修改，运行我们的代码并进行请求！我们不再向终端打印任何数据，所以不会再看到除了 Cargo 以外的任何输出。不过当在浏览器中加载 *127.0.0.1:7878* 时，会得到一个空页面而不是错误。太棒了！我们刚刚手写了一个 HTTP 请求与响应。
### 返回真正的 HTML
@ -263,25 +219,21 @@ small detail I don't think is worth going into in depth. /Carol -->
< span class = "caption" > 示例 20-4: 一个简单的 HTML 文件用来作为响应< / span >
这是一个极小化的 HTML 5 文档，它有一个标题和一小段文本。为了在 server 接受请求时返回它，需要如示例 20-5 所示修改 `handle_connection` 来读取 HTML 文件，将其加入到响应的 body 中，并发送：
这是一个极小化的 HTML5 文档，它有一个标题和一小段文本。为了在 server 接受请求时返回它，需要如示例 20-5 所示修改 `handle_connection` 来读取 HTML 文件，将其加入到响应的 body 中，并发送：
< span class = "filename" > 文件名: src/main.rs< / span >
```rust
# use std::io::prelude::*;
# use std::net::TcpStream;
use std::fs::File;
use std::fs;
// --snip--
fn handle_connection(mut stream: TcpStream) {
let mut buffer = [0; 512];
stream.read(& mut buffer).unwrap();
let mut file = File::open("hello.html").unwrap();
let mut contents = String::new();
file.read_to_string(& mut contents).unwrap();
let contents = fs::read_to_string("hello.html").unwrap();
let response = format!("HTTP/1.1 200 OK\r\n\r\n{}", contents);
@ -296,20 +248,20 @@ fn handle_connection(mut stream: TcpStream) {
接下来，使用 `format!` 将文件内容加入到将要写入流的成功响应的 body 中。
使用 `cargo run` 运行程序，在浏览器加载 `127.0.0.1:7878`
使用 `cargo run` 运行程序，在浏览器加载 *127.0.0.1:7878*
目前忽略了 `buffer` 中的请求数据并无条件的发送了 HTML 文件的内容。这意味着如果尝试在浏览器中请求 `127.0.0.1:7878/something-else` ； （ ） `/` 发送 HTML 文件。
目前忽略了 `buffer` 中的请求数据并无条件的发送了 HTML 文件的内容。这意味着如果尝试在浏览器中请求 *127.0.0.1:7878/something-else* ； （ ） `/` 发送 HTML 文件。
### 验证请求并有选择的进行响应
目前我们的 web server 不管客户端请求什么都会返回相同的 HTML 文件。让我们增加在返回 HTML 文件前检查浏览器是否请求 `/` `handle_connection` 。新代码接收到的请求的内容与已知的 `/` `if` 和 `else` 块来区别处理请求：
目前我们的 web server 不管客户端请求什么都会返回相同的 HTML 文件。让我们增加在返回 HTML 文件前检查浏览器是否请求 */* `handle_connection` 。新代码接收到的请求的内容与已知的 */* `if` 和 `else` 块来区别处理请求：
< span class = "filename" > 文件名: src/main.rs< / span >
```rust
# use std::io::prelude::*;
# use std::net::TcpStream;
# use std::fs::File ;
# use std::fs;
// --snip--
fn handle_connection(mut stream: TcpStream) {
@ -319,48 +271,41 @@ fn handle_connection(mut stream: TcpStream) {
let get = b"GET / HTTP/1.1\r\n";
if buffer.starts_with(get) {
let mut file = File::open("hello.html").unwrap();
let mut contents = String::new();
file.read_to_string(& mut contents).unwrap();
let contents = fs::read_to_string("hello.html").unwrap();
let response = format!("HTTP/1.1 200 OK\r\n\r\n{}", contents);
stream.write(response.as_bytes()).unwrap();
stream.flush().unwrap();
} else {
// some other request
// 其他请求
}
}
```
< span class = "caption" > 示例 20-6: 匹配请求并区别处理 `/` 请求与其他请求</ span >
首先，将与 `/` 请求相关的数据硬编码进变量 `get` 。因为我们将原始字节读取进了缓冲区，所以在 `get` 的数据开头增加 `b""` 字节字符串语法将其转换为字节字符串。接着检查 `buffer` 是否以 `get` 中的字节开头。如果是，这就是一个格式良好的 `/` 请求，也就是 `if` 块中期望处理的成功情况，并会返回 HTML 文件内容的代码。
首先，将与 */* 请求相关的数据硬编码进变量 `get` 。因为我们将原始字节读取进了缓冲区，所以在 `get` 的数据开头增加 `b""` 字节字符串语法将其转换为字节字符串。接着检查 `buffer` 是否以 `get` 中的字节开头。如果是，这就是一个格式良好的 */* 请求，也就是 `if` 块中期望处理的成功情况，并会返回 HTML 文件内容的代码。
如果 `buffer` ** 不** 以 `get` 中的字节开头，就说明接收的是其他请求。之后会在 `else` 块中增加代码来响应所有其他请求。
现在如果运行代码并请求 `127.0.0.1:7878` ，就会得到 *hello.html* 中的 HTML。如果进行任何其他请求， `127.0.0.1:7878/something-else`
现在如果运行代码并请求 *127.0.0.1:7878* ，就会得到 *hello.html* 中的 HTML。如果进行任何其他请求， *127.0.0.1:7878/something-else*
现在向示例 20-7 的 `else` 块增加代码来返回一个带有 ` ` 状态码的响应，这代表了所请求的内容没有找到。接着也会返回一个 HTML 向浏览器终端用户表明此意：
现在向示例 20-7 的 `else` 块增加代码来返回一个带有 404 状态码的响应，这代表了所请求的内容没有找到。接着也会返回一个 HTML 向浏览器终端用户表明此意：
< span class = "filename" > 文件名: src/main.rs< / span >
```rust
# use std::io::prelude::*;
# use std::net::TcpStream;
# use std::fs::File ;
# use std::fs;
# fn handle_connection(mut stream: TcpStream) {
# if true {
// --snip--
} else {
let status_line = "HTTP/1.1 404 NOT FOUND\r\n\r\n";
let mut file = File::open("404.html").unwrap();
let mut contents = String::new();
file.read_to_string(& mut contents).unwrap();
let contents = fs::read_to_string("404.html").unwrap();
let response = format!("{}{}", status_line, contents);
@ -370,9 +315,9 @@ fn handle_connection(mut stream: TcpStream) {
# }
```
< span class = "caption" > 示例 20-7: 对于任何不是 `/` `404` 状态码的响应和错误页面</ span >
< span class = "caption" > 示例 20-7: 对于任何不是 */* `404` 状态码的响应和错误页面</ span >
这里，响应的状态行有状态码 ` ` 和原因短语 `NOT FOUND` 。仍然没有返回任何 header， *404.html* 文件中的 HTML。需要在 *hello.html* 同级目录创建 *404.html* 文件作为错误页面；这一次也可以随意使用任何 HTML 或使用示例 20-8 中的示例 HTML：
这里，响应的状态行有状态码 404 和原因短语 `NOT FOUND` 。仍然没有返回任何 header， *404.html* 文件中的 HTML。需要在 *hello.html* 同级目录创建 *404.html* 文件作为错误页面；这一次也可以随意使用任何 HTML 或使用示例 20-8 中的示例 HTML：
< span class = "filename" > 文件名: 404.html< / span >
@ -390,9 +335,9 @@ fn handle_connection(mut stream: TcpStream) {
< / html >
```
< span class = "caption" ` ` 响应所返回错误页面内容样例< /span >
< span class = "caption" < span >
有了这些修改，再次运行 server。请求 `127.0.0.1:7878` 应该会返回 *hello.html* 的内容，而对于任何其他请求，比如 `127.0.0.1:7878/foo` *404.html* 中的错误 HTML！
有了这些修改，再次运行 server。请求 *127.0.0.1:7878* 应该会返回 *hello.html* 的内容，而对于任何其他请求，比如 *127.0.0.1:7878/foo* *404.html* 中的错误 HTML！
### 少量代码重构
@ -403,7 +348,7 @@ fn handle_connection(mut stream: TcpStream) {
```rust
# use std::io::prelude::*;
# use std::net::TcpStream;
# use std::fs::File ;
# use std::fs;
// --snip--
fn handle_connection(mut stream: TcpStream) {
@ -419,10 +364,7 @@ fn handle_connection(mut stream: TcpStream) {
("HTTP/1.1 404 NOT FOUND\r\n\r\n", "404.html")
};
let mut file = File::open(filename).unwrap();
let mut contents = String::new();
file.read_to_string(& mut contents).unwrap();
let contents = fs::read_to_string(filename).unwrap();
let response = format!("{}{}", status_line, contents);
@ -437,6 +379,6 @@ fn handle_connection(mut stream: TcpStream) {
之前读取文件和写入响应的冗余代码现在位于 `if` 和 `else` 块之外，并会使用变量 `status_line` 和 `filename` 。这样更易于观察这两种情况真正有何不同，还意味着如果需要改变如何读取文件或写入响应时只需要更新一处的代码。示例 20-9 中代码的行为与示例 20-8 完全一样。
好极了！我们有了一个 40 行左右 Rust 代码的小而简单的 server， ` ` 响应。
好极了！我们有了一个 40 行左右 Rust 代码的小而简单的 server，
目前 server 运行于单线程中，它一次只能处理一个请求。让我们模拟一些慢请求来看看这如何会成为一个问题，并进行修复以便 server 可以一次处理多个请求。
KaiserY
6 years ago