之前的章节里已经讲述了Beetle对不同应用协议的扩展和处理,在这章会讲解Beetle实现一个比较通用的应用协议HTTP扩展.组件对于HTTP协 议的扩展也是一件非常简单的事情,同时也能得到组件出色的性能和稳定性所支持.不过在实现之前必须对HTTP协议组成部分有个大概的了解.HTTP协议主 要由两大部分组件分别是消息头和消息体,消息头是必须的有于描述获取相关内容和附带的一些属性如:GET /images/logo.gif HTTP/1.1,通过回车换行符来标记消息头结束.对于消息休则是可选的如果存在消息体必须在消息头里标识Content-Length.对于HTTP 更详细的内容可以查看http://zh.wikipedia.org/zh/%E8%B6%85%E6%96%87%E6%9C%AC%E4%BC%A0%E8%BE%93%E5%8D%8F%E8%AE%AE
接下就详细讲述Beetle实现HTTP服务的过程,具体内容如下:
- 制订对应的HTTP对象消息结构
- 制订HTTP协议分析器
- 实现一个HTTP服务并在浏览中访问
- 性能测试
- 总结
制订HTTP对象消息
既然HTTP协议由两大部分组成,那就可以根据这制订相应的协议对象
- 消息头
//http头描述 public class HttpHeader : HttpMessage { public HttpHeader() { Headers = new Hashtable(8); } //消息头常量定义,详细参考http://en.wikipedia.org/wiki/List_of_HTTP_header_fields #region headers public const string HTTP_ContentLength = "Content-Length"; public const string HTTP_Request_Accept = "Accept"; public const string HTTP_Request_AcceptCharset = "Accept-Charset"; public const string HTTP_Requst_AcceptEncoding = "Accept-Encoding"; #endregion //获取http头键值表 public Hashtable Headers { get; set; } //获取设置方法信息如GET /images/logo.gif HTTP/1.1或返回信息 public string MethodInfo { get; set; } //获取或设置消息休长度 public int ContentLength { get { object value = Headers[HTTP_ContentLength]; if (value != null) return int.Parse(value.ToString().Trim()); return 0; } set { Headers[HTTP_ContentLength] = value.ToString(); } } public string this[string key] { get { return (string)Headers[key]; } set { Headers[key] = value; } } }
- 消息体
//消息体数据块 public class HttpDataSegment : HttpMessage { public HttpDataSegment() { Data = HttpPackage.BufferPools.Pop(); Data.SetInfo(0, 0); } //当前块是否尾部 public bool Eof { get; set; } //获取数据块内容 public ByteArraySegment Data { get; set; } //释放数据块对应的buffer protected override void OnDispose() { base.OnDispose(); if (Data != null) { HttpPackage.BufferPools.Push(Data); Data = null; } } }由于消息体有可能比较大,如果是几百MB的情况也不太可能用一个Buffer来处理,所以消息设计由多个数据块组件.
- 消息适器
//消息适配器用于对象写入流转换 public class HttpAdater : IMessage { public HttpMessage Message { get; set; } //从流加载数据,由于直接有协议分析器来处理了所以不需要实现相关方法 public void Load(BufferReader reader) { throw new NotImplementedException(); } //把http协议对象写入网络流 public void Save(BufferWriter writer) { if (Message is HttpHeader) { OnSaveHeader(writer, Message as HttpHeader); } else if (Message is HttpDataSegment) { OnSaveDataSegment(writer, Message as HttpDataSegment); } else { } Message.Dispose(); } //写入消息头信息 private void OnSaveHeader(BufferWriter writer, HttpHeader header) { writer.WriteString(header.MethodInfo + "\r\n"); foreach (object key in header.Headers.Keys) { writer.WriteString(string.Format("{0}: {1}\r\n", key, header.Headers[key])); } writer.WriteString("\r\n"); } //写入消息体信息 private void OnSaveDataSegment(BufferWriter writer, HttpDataSegment segment) { writer.Write(segment.Data.Array, segment.Data.Offset, segment.Data.Count); } }制订HTTP协议分析器
组件对协议的支持并不需要修改组件核心代码,都是通过扩展的方式实现.只需要继承Package实现相关方法即可.
/// <summary> /// 网络数据导入方法 /// </summary> /// <param name="data">接收数据流</param> /// <param name="start">开始索引</param> /// <param name="count">总长度</param> public override void Import(byte[] data, int start, int count) { int index = 0; if (mHeader == null) { //从池中获取头加载内存块 if (mHeaderData == null) { mHeaderData = BufferPools.Pop(); //初始化块内容 mHeaderData.SetInfo(0, 0); } //查询http头结束标记 index = ByteIndexOf(data, EofData, start, count); if (index >= 0) { //把http头数据流复制到当前分析缓冲区中 Buffer.BlockCopy(data, start, mHeaderData.Array, mHeaderData.Offset, index + 1); mHeaderData.Count += index + 1; start = index + 1; count = count - index + 1; //分析头信息 OnCreateHeader(); MessageArgs.Message = mHeader; //触发消息接收事件 OnReceiveMessage(MessageArgs); } } //如果存在接收内容 if (ContentLength > 0) { //新建一个数据块消息 HttpDataSegment hds = new HttpDataSegment(); //把数据流复制到相应的数据块中 Buffer.BlockCopy(data, start, hds.Data.Array, 0, count); hds.Data.SetInfo(0, count); ContentLength -= count; //如果获取数据流完整后设置为结束块 if (ContentLength == 0) hds.Eof = true; MessageArgs.Message = hds; //触发消息接收事件 OnReceiveMessage(MessageArgs); } //清除当前接收请求内容 if (mHeader !=null && ContentLength == 0) { DisposeHeaderData(); mHeader = null; } }通过实现Import方法来处理协议数据分析,对于http头的拆分可以通过下载完整代码查看.
实现一个HTTP服务并在浏览中访问
组件提供基础的服务对象,只需要在继承指写对应的协议分析器即可,用起来也非常简单方便.
class Program:ServerBase<Beetle.Packages.HttpPackage> { static void Main(string[] args) { //初如化组件 TcpUtils.Setup("beetle"); Program server = new Program(); server.Listens = 1000; //在所有IP的8088端口上监听服务 server.Open(8088); Console.WriteLine("Beetle Http Server start@8088"); System.Threading.Thread.Sleep(-1); } protected override void OnConnected(object sender, ChannelEventArgs e) { base.OnConnected(sender, e); e.Channel.EnabledSendCompeletedEvent = true; e.Channel.SendMessageCompleted = (o, i) => { HttpPackage.HttpAdater adapter = (HttpPackage.HttpAdater)i.Messages[i.Messages.Count - 1]; //消息发送完成后判断是否关闭对应的连接 if (adapter.Message is HttpPackage.HttpHeader) { if (((HttpPackage.HttpHeader)adapter.Message).ContentLength == 0 && e.Channel != null) e.Channel.Dispose(); } else if (adapter.Message is HttpPackage.HttpDataSegment) { if (((HttpPackage.HttpDataSegment)adapter.Message).Eof && e.Channel != null) e.Channel.Dispose(); } }; } //错误处理事件,可以获取协议分析和逻辑处理环节中出现的异常 protected override void OnError(object sender, ChannelErrorEventArgs e) { base.OnError(sender, e); Console.WriteLine("{0} error:{1}", e.Channel.EndPoint, e.Exception.Message); Console.WriteLine(e.Exception.StackTrace); } //连接释放过程 protected override void OnDisposed(object sender, ChannelDisposedEventArgs e) { base.OnDisposed(sender, e); } //消息接收处理事件 protected override void OnMessageReceive(PacketRecieveMessagerArgs e) { base.OnMessageReceive(e); if (e.Message is HttpPackage.HttpHeader) { OnRequestHeader(e.Channel, (HttpPackage.HttpHeader)e.Message); } else if (e.Message is HttpPackage.HttpDataSegment) { OnRequestSegment(e.Channel, (HttpPackage.HttpDataSegment)e.Message); } } //得到请求头信息处理过程 private void OnRequestHeader(TcpChannel channel, Beetle.Packages.HttpPackage.HttpHeader header) { //Console.WriteLine(header.MethodInfo); //foreach (object key in header.Headers.Keys) //{ // Console.WriteLine("{0}:\t{1}", key, header[(string)key]); //} HttpPackage.HttpHeader response = new HttpPackage.HttpHeader(); HttpPackage.HttpDataSegment responsedata = new HttpPackage.HttpDataSegment(); responsedata.Data.Encoding(Resource1.BEETLE_HTTP_TEST, channel.Coding); responsedata.Eof = true; response.ContentLength = responsedata.Data.Count; response.MethodInfo = "HTTP/1.1 200 OK"; response["Cache-Control"] = "private"; response["Connection"] = "Close"; response["Content-Type"] = "text/html; charset=utf-8"; response["Server"] = "Beetle Http Server"; //发送应答头 channel.Send(response); //发送应答数据 channel.Send(responsedata); } private void OnRequestSegment(TcpChannel channel, Beetle.Packages.HttpPackage.HttpDataSegment segment) { } }以上一个HTTP服务已经实现了,由于测试用所以当接收请求后并没有分析对应的请求信息,直接测试内容.通过浏览器查询如下:
性能测试
为作一个服务型的应用需要关注的是其性能和稳定性,下面通过AB工具对这个服务进行压力测试,并和IIS7获取一个静态页进行对比,测试内容是分别请求100W次
Beetle结果
IIS结果
总结
Beetle 可以很灵活地实现不同的应用协议支持,而你在扩展的过程只需要关心协议和逻辑上的工作,对于性能和稳定性Beetle可以给你做保障.由于Beetle是 纯c#实现,所以也可以说明.net的socket 处理能力还是很不错的,由于Beetle并不是针对http这种短连接应用设计,所以在这应用上并没有真正发挥出.net socket在这方面的能力.总的来说应该还有10%-20%左右的优化空间.