網絡：應用層

在這里插入圖片描述

網絡：應用層

我們要知道，所有的問題解決都是在應用層。:happy:

協議是一種約定，也就是雙方約定好的結構化的數據。但是在讀寫數據時我們都是按字符串的方式來發送接受的，那么我們應該如和傳輸結構化的數據呢？應用層協議，TCP面向字節流導致的粘包問題就是在應用層協議中要解決的問題之一。

自定義協議

理解TCP和UDP為什么支持全雙工

在任何一臺主機上，TCP連接既有發送緩沖區，又有接受緩沖區，所以在內核中可以在發消息的同時，也可以收消息，也就是全雙工。

但是UDP沒有發送緩沖區（不使用SentQueue）調用sendto后UDP直接將數據交給內核，內核直接發送。UDP具有接收緩沖區，但是這個接收緩沖區不能保證收到的 UDP 報的順序和發送 UDP 報的順序一致，如果緩沖區滿了，再到達的 UDP 數據就會被丟棄

為什么會這樣設計，TCP、UDP協議詳解會給你答案

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實現網絡計算器方案

我們要實現一個網絡版的計算器，由客戶端把要計算的兩個數和操作發給服務器，服務器經過計算后將結果返回給客戶端。

  • 定義結構體來表示我們需要交互的信息
  • 發送數據時將這個結構體按照一個規則轉換成字符串, 接收到數據的時候再按照相同的規則把字符串轉化回結構體
  • 這個過程叫做 “序列化” 和 “反序列化”

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基本方案是，定義一個protocol類，一個req和resp類，req和resp里面就是結構化的數據，req，resp類中實現序列化和反序列化。protocol類中實現Encode和Decode方法，添加報頭和去掉報頭。序列化和反序列化中我們有現成的方案 --Jsoncpp

網絡版本計算器

守護進程化

// daemon.hpp
#pragma once
#include <iostream>
#include <sys/wait.h>
#include <unistd.h>
#include <signal.h>
#include <sys/types.h>
#include <fcntl.h>
#include "log.hpp"const std::string null_dev = "/dev/null";
using namespace LogModule;
// 守護進程
void daemon()
{// 1. 忽略IO，子進程退出信號signal(SIGPIPE, SIG_IGN);signal(SIGCHLD, SIG_IGN);// 2. 新起一個進程，并退出父進程if (fork() > 0)exit(1);// 3. 新建一個會話setsid();// 4. 更改進程的當前執行路徑chdir("/");// 5. 關閉標準輸入輸出錯誤 可能導致本來輸出到顯示器的東西出錯// 建議重定向到 /dev/null 文件里（無底洞）int fd = ::open(null_dev.c_str(), O_RDWR);if (fd < 0)LOG(LogLevel::FATAL) << "open dev/null error";else{dup2(fd, 0);dup2(fd, 1);dup2(fd, 2);close(fd);}
}

Jsoncpp

Jsoncpp 是一個用于處理 JSON 數據的 C++ 庫。它提供了將 JSON 數據序列化為字符串以及從字符串反序列化為 C++ 數據結構的功能。Jsoncpp 是開源的，廣泛用于各種需要處理 JSON 數據的 C++ 項目中

  • 簡單易用：Jsoncpp 提供了直觀的 API，使得處理 JSON 數據變得簡單
  • 高性能：Jsoncpp 的性能經過優化，能夠高效地處理大量 JSON 數據
  • 全面支持：支持 JSON 標準中的所有數據類型，包括對象、數組、字符串、數字、布爾值和 null
  • 錯誤處理：在解析 JSON 數據時，Jsoncpp 提供了詳細的錯誤信息和位置，方便開發者調試。

當使用 Jsoncpp 庫進行 JSON 的序列化和反序列化時，確實存在不同的做法和工具類可供選擇。以下是對 Jsoncpp 中序列化和反序列化操作的詳細介紹：

Jsoncpp庫的簡單使用方法

Http協議

雖然我們說，應用層協議是我們程序猿自己定的，但實際上，已經有大佬們定義了一些現成的，又非常好用的應用層協議，供我們直接參考使用。HTTP（超文本傳輸協議）就是其中之一。

在互聯網世界中，HTTP（HyperText Transfer Protocol，超文本傳輸協議）是一個至關重要的協議。它定義了客戶端（如瀏覽器）與服務器之間如何通信，以交換或傳輸超文本（如 HTML 文檔）。

HTTP 協議是客戶端與服務器之間通信的基礎。客戶端通過 HTTP 協議向服務器發送請求，服務器收到請求后處理并返回響應。HTTP 協議是一個無連接、無狀態的協議，即每次請求都需要建立新的連接，且服務器不會保存客戶端的狀態信息。

認識URL

URL就是網址

如：http://wangruqin.site/

urlencode 和 urldecode

像 / ? : 等這樣的字符，已經被 url 當做特殊意義理解了，因此這些字符不能隨意出現

比如，某個參數中需要帶有這些特殊字符，就必須先對特殊字符進行轉義

轉義的規則如下：

將需要轉碼的字符轉為 16 進制，然后從右到左，取 4 位(不足 4 位直接處理)，每 2 位做一位，前面加上%，編碼成%XY 格式

例如:

image-20250610215446989

“+” 被轉義成了 “%2B”

urldecode 就是 urlencode 的逆過程;

urlencode工具

HTTP協議請求與響應格式

HTTP請求

http請求

  • 首行: [方法] + [url] + [版本]
  • Header: 請求的屬性, 冒號分割的鍵值對;每組屬性之間使用\r\n 分隔;遇到空行表示 Header 部分結束
  • Body: 空行后面的內容都是 Body，Body 允許為空字符串，如果 Body 存在，則在Header 中會有一個 Content-Length 屬性來標識 Body 的長度

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HTTP響應

HTTP / 1.1 200 OK
Server=nginx/1.24.0 (Ubuntu)
Date=Tue, 10 Jun 2025 14:13:01 GMT
Content-Type=text/html; charset=utf-8
Transfer-Encoding=chunked
Connection=keep-alive
Content-Encoding=<!DOCTYPE html>
<html>
<head><!-- 頁面元信息 --><meta charset="utf-8"><meta http-equiv="X-UA-Compatible" content="IE=edge"><meta name="viewport" content="width=device-width, initial-scale=1"><title>Qin Home</title>...
  • 首行：[版本號] + [狀態碼] + [狀態碼解釋]
  • Header：請求的屬性，冒號分割的鍵值對;每組屬性之間使用\r\n分隔；遇到空行表示 Header 部分結束
  • Body：空行后面的內容都是 Body，Body 允許為空字符串. 如果 Body 存在，則在Header 中會有一個 Content-Length 屬性來標識 Body 的長度；如果服務器返回了一個 html 頁面，那么 html 頁面內容就是在 body 中

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HTTP的方法

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最常見的就是GET和POST方法

GET 方法

用途：用于請求 URL 指定資源

示例：GET /index.html HTTP/1.1

特性：指定資源經服務器端解析后返回響應內容

POST 方法

用途：用于傳輸實體的主體，通常用于提交表單數據

示例：POST /submit.cgi HTTP/1.1

特性：可以發送大量的數據給服務器，并且數據包含在請求體中

PUT 方法

用途：用于傳輸文件，將請求報文主體中的文件保存到請求 URL 指定的位置

示例：PUT /example.html HTTP/1.1

特性：不太常用，但在某些情況下，如RESTful API 中，用于更新資源

HEAD 方法

用途：與 GET 方法類似，但不返回報文主體部分，僅返回響應頭

示例：HEAD /index.html HTTP/1.1

特性：用于確認 URL 的有效性及資源更新的日期時間等

DELETE 方法（不常用）

用途：用于刪除文件，是 PUT 的相反方法

示例：DELETE /example.html HTTP/1.1

特性：按請求 URL 刪除指定的資源

PTIONS 方法

用途：用于查詢針對請求 URL 指定的資源支持的方法

示例：OPTIONS * HTTP/1.1

特性：返回允許的方法，如 GET、POST 等

HTTP的狀態碼

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狀態碼含義應用樣例
100Continue上傳大文件時，服務器告訴客戶端可以繼續上傳
200OK問網站首頁，服務器返回網頁內容
201Create發布新文章，服務器返回文章創建成功
204No Content刪除文章后，服務器返回“無內容”表示操作成功
301Moved Permanently（永久重定向）網站換域名后，自動跳轉到新域名；搜索引擎更新網站鏈接時使用
302Found 或 See Other（臨時重定向）用戶登錄成功后，重定向到用戶首頁
304Not Modified瀏覽器緩存機制，對未修改的資源返回 304 狀態碼
307Temporary Redirect（臨時重定向）臨時重定向資源到新的位置（較少使用）
308Permanent Redirect（永久重定向）永久重定向資源到新的位置（較少使用）
400Bad Request填寫表單時，格式不正確導致提交失敗
401Unauthorized訪問需要登錄的頁面時，未登錄或認證
403Forbidden嘗試訪問你沒有權限查看的頁面
404Not Found訪問不存在的網頁鏈接
500Internal Server Error服務器崩潰或數據庫錯誤導致頁面無法加載
502Bad Gateway使用代理服務器時，代理服務器無法從上游服務器獲取有效響應
503Service Unavailable服務器維護或過載，暫時無法處理請求

HTTP中無論是 301 還是 302 重定向 服務器收到請求后除了返回 301 302 狀態碼，還會再頭部中添加Location信息，用于告訴瀏覽器應該將請求重定向到哪個新的URL地址，瀏覽器收到回復后重新向 Location 發起請求

HTTP/1.1 301 Moved Permanently\r\n
Location: https://www.new-url.com\r\nHTTP/1.1 302 Found\r\n
Location: https://www.new-url.com\r\n

HTTP 常見 Header

  • Content-Type：數據類型（text/html）
  • Content-Length：Body的長度
  • Host：客戶端告訴服務器，請求的資源在哪個主機的哪個端口上
  • User-Agent：聲明用戶的操作系統和瀏覽器版本信息
  • Referer：當前頁面是從哪個頁面跳轉過來的
  • Location：搭配3XX狀態碼使用，告訴客戶端接下來要去哪里訪問
  • Cookie：用于在客戶端存儲少量信息，通常用戶實現會話（session）的功能
關于Header中的connection

這個字段主要是為了控制服務器和客戶端之間的連接狀態，也就是支持客戶端與服務器之間持久連接（響應完成后不立刻關閉TCP連接）這樣可以在一個連接上發送多個請求和接受多個響應

在HTTP/1.1中默認就是使用持久連接，HTTP/1.0中默認的連接是非持久的，如果在HTTP/1.0中希望是持久連接，則需要在Header中顯示添加該字段：Connection: keep-alive，如果在HTTP/1.1中希望不是持久連接添加該字段：Connection: close

常見Header表

以下是 HTTP 協議中常見的 Header 字段表格，按請求頭（Request Headers）和響應頭（Response Headers）分類

類別字段名稱作用描述常見示例
請求頭Host指定請求的服務器域名和端口號，HTTP/1.1 必需字段Host: www.example.com 或 Host: api.example.com:8080
User-Agent標識發送請求的客戶端（瀏覽器、爬蟲等）信息User-Agent: Mozilla/5.0 (Windows NT 10.0; Win64; x64) Chrome/114.0.0.0
Accept客戶端可接受的響應數據格式（MIME 類型）Accept: text/html, application/json
Accept-Encoding客戶端支持的內容編碼方式（如壓縮格式）Accept-Encoding: gzip, deflate, br
Accept-Language客戶端可接受的自然語言（如中文、英文）Accept-Language: zh-CN,zh;q=0.9,en;q=0.8
Authorization用于身份驗證，通常攜帶令牌（如 Bearer Token）或基本認證信息Authorization: Bearer eyJhbGciOiJIUzI1NiIsInR5cCI6IkpXVCJ9
Content-Type請求體的數據格式（僅在 POST/PUT 等有請求體時使用）Content-Type: application/json 或 Content-Type: multipart/form-data
Content-Length請求體的字節長度（幫助服務器確定數據是否完整）Content-Length: 1024
Cookie客戶端存儲的 Cookie 信息，由服務器通過Set-Cookie設置Cookie: sessionId=abc123; username=user1
Referer標識當前請求的來源頁面（防盜鏈、統計來源常用）Referer: https://www.example.com/login
Origin跨域請求時，標識請求的源站（協議 + 域名 + 端口），不含路徑Origin: https://www.example.com
Cache-Control客戶端對緩存的控制策略（如禁止緩存、強制驗證等）Cache-Control: no-cache 或 Cache-Control: max-age=3600
If-Modified-Since條件請求：僅當資源在指定時間后修改過才返回，否則返回 304If-Modified-Since: Wed, 21 Oct 2023 07:28:00 GMT
Range斷點續傳：請求資源的部分內容（如從第 100 字節開始）Range: bytes=100- 或 Range: bytes=0-499, 500-999
響應頭Status響應狀態碼及描述（如 200 OK、404 Not Found）Status: 200 OK
Content-Type響應體的數據格式（MIME 類型），幫助客戶端解析數據Content-Type: text/html; charset=utf-8 或 Content-Type: image/jpeg
Content-Length響應體的字節長度Content-Length: 2048
Content-Encoding響應體的編碼方式（如 gzip 壓縮），客戶端需先解壓Content-Encoding: gzip
Set-Cookie服務器向客戶端設置 Cookie，可包含過期時間、域名、路徑等屬性Set-Cookie: sessionId=abc123; Expires=Wed, 21 Oct 2024 07:28:00 GMT
Cache-Control服務器對緩存的控制策略（如客戶端可緩存時長、是否可共享等）Cache-Control: public, max-age=86400 或 Cache-Control: no-store
Expires資源的過期時間（HTTP/1.0 遺留字段，與Cache-Control配合使用）Expires: Thu, 22 Oct 2023 07:28:00 GMT
Last-Modified資源最后修改的時間，用于客戶端緩存驗證（配合If-Modified-Since）Last-Modified: Wed, 21 Oct 2023 07:28:00 GMT
ETag資源的唯一標識（如哈希值），用于更精確的緩存驗證（配合If-None-Match）ETag: "abc123" 或 ETag: W/"abc123"（弱驗證器）
Location重定向時，指定新的資源 URL（配合 3xx 狀態碼使用）Location: https://www.example.com/new-page
Access-Control-Allow-Origin跨域資源共享（CORS）：允許訪問的源站（* 表示允許所有）Access-Control-Allow-Origin: https://www.example.com 或 *
Access-Control-Allow-MethodsCORS：允許的請求方法（如 GET、POST、PUT）Access-Control-Allow-Methods: GET, POST, OPTIONS
Server服務器的軟件信息（如 Web 服務器類型、版本）Server: Nginx/1.21.0 或 Server: Apache/2.4.54
Connection控制連接是否保持（HTTP/1.1 默認keep-alive，關閉為close）Connection: keep-alive 或 Connection: close

補充說明：

  • 部分 Header 字段（如Cache-Control、Content-Type）在請求頭和響應頭中均可使用，但作用對象不同（請求頭控制客戶端行為，響應頭控制服務器行為）。
  • 標頭名稱不區分大小寫，但通常約定使用首字母大寫（如User-Agent而非user-agent）。
  • 擴展 Header（如X-Forwarded-For、X-Requested-With）常用于特定場景（如代理、AJAX 請求標識），但非 HTTP 標準定義。

嗯~沒錯這就是那個被面試官說是LJ的項目👍💩 💩

基于Reactor反應堆+Epoll多路轉接的HTTP服務器

附錄：

HTTP歷史及版本核?技術與時代背景

HTTP（Hypertext Transfer Protocol，超?本傳輸協議）作為互聯網中瀏覽器和服務器間通信的基石，經歷了從簡單到復雜、從單?到多樣的發展過程。以下將按照時間順序，介紹HTTP的主要版本、核心技術及其對應的時代背景。

HTTP/0.9

核心技術：

  • 僅支持GET請求?法。
  • 僅支持純?本傳輸，主要是HTML格式。
  • 無請求和響應頭信息。

時代背景：

  • 1991年，HTTP/0.9版本作為HTTP協議的最初版本，用于傳輸基本的超文本HTML內容。
  • 當時的互聯網還處于起步階段，網頁內容相對簡單，主要以文本為主。

HTTP/1.0

核心技術：

  • 引入POST和HEAD請求?法。
  • 請求和響應頭信息，?持多種數據格式（MIME）。
  • 支持緩存（cache）。
  • 狀態碼（status code）、多字符集支持等。

時代背景：

  • 1996年，隨著互聯?的快速發展，網頁內容逐漸豐富，HTTP/1.0版本應運而生。
  • 為了滿足日益增長d的網絡應用需求，HTTP/1.0增加了更多的功能和靈活性。
  • 然而，HTTP/1.0的?作方式是每次TCP連接只能發送?個請求，性能上存在?定局限。

HTTP/1.1

核心技術：

  • 引?持久連接（persistent connection），支持管道化（pipelining）。
  • 允許在單個TCP連接上進行多個請求和響應，提高了性能。
  • 引?分塊傳輸編碼（chunked transfer encoding）。
  • 支持Host頭，允許在?個IP地址上部署多個Web站點。

時代背景：

  • 1999年，隨著網頁加載的外部資源越來越多，HTTP/1.0的性能問題愈發突出。

  • HTTP/1.1通過引?持久連接和管道化等技術，有效提高了數據傳輸效率。

  • 同時，互聯網應用開始呈現出多元化、復雜化的趨勢，HTTP/1.1的出現滿滿足了這些需求。

HTTP/2.0

核心技術：

  • 多路復用（multiplexing），?個TCP連接允許多個HTTP請求。
  • ?進制幀格式（binary framing），優化數據傳輸。
  • 頭部壓縮（header compression），減少傳輸開銷。
  • 服務器推送（server push），提前發送資源到客戶端。

時代背景：

  • 2015年，隨著移動互聯?的興起和云計算技術的發展，網絡應用對性能的要求越來越高。

  • HTTP/2.0通過多路復用、?進制幀格式等技術，顯著提高了數據傳輸效率和網絡性能。

  • 同時，HTTP/2.0還?持加密傳輸（HTTPS），提高了數據傳輸的安全性。

HTTP/3.0

核心技術：

  • 使用QUIC協議替代TCP協議，基于UDP構建的多路復用傳輸協議。

  • 減少了TCP三次握?及TLS握手時間，提高了連接建立速度。

  • 解決了TCP中的線頭阻塞問題，提高了數據傳輸效率。

時代背景：

  • 2022年，隨著5G、物聯?等技術的快速發展，網絡應用對實時性、可靠性的要求越來越高。

  • HTTP/3.0通過使用QUIC協議，提高了連接建立速度和數據傳輸效率，滿足了這些需求。

  • 同時，HTTP/3.0還支持加密傳輸（HTTPS），保證了數據傳輸的安全性。
    用對性能的要求越來越高。

  • HTTP/2.0通過多路復用、?進制幀格式等技術，顯著提高了數據傳輸效率和網絡性能。

  • 同時，HTTP/2.0還?持加密傳輸（HTTPS），提高了數據傳輸的安全性。

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目錄 43 .力扣75 顏色分類 43.1 題目解析&#xff1a; 43.2 算法思路&#xff1a; 43.3 代碼演示&#xff1a; 43.4 總結反思&#xff1a; 44. 力扣 912 排序數組 44.1 題目解析&#xff1a; 44.2 算法思路&#xff1a; 44.3 代碼演示&#xff1a; ?編輯 44.4 總結反…
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2.安裝CUDA詳細步驟（含安裝截圖）

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2.安裝CUDA 第一步&#xff1a;安裝anaconda 注意&#xff1a;安裝CUDA之前需要安裝好anaconda&#xff0c;詳見安裝anaconda詳細步驟&#xff08;含安裝截圖&#xff09; 文章目錄2.安裝CUDA2.0 CUDA是什么&#xff0c;為什么要安裝它&#xff1f;2.1 驗證計算機是否安裝CUDA2…
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Triton IR

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Triton IR語法 Triton IR的語句遵從MLIR Dialect的語法定義規范&#xff0c;示例如下&#xff1a; %3 tt.splat %1 : i32 -> tensor<1024xi32> loc(#loc5) 其中&#xff1a; %0&#xff1a;右邊expression的結果值的名字&#xff08;Value的name&#xff09; tt…
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