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File metadata and controls

Webcc - C++ HTTP 程序库

基于 Boost Asio 开发的轻量级 C++ HTTP 程序库,同时支持客户端与服务端。

不管你是要访问 HTTP 服务(比如调用 REST API、下载一个文件),还是要在你的程序里嵌入一个 HTTP 服务(比如 REST Server),Webcc 都是个不错的选择。

Boost Beast 没有一个开箱即用的 HTTP Server,微软 cpprest 的 API 设计复杂,且 server 部分也几乎不可用。Webcc 能满足大多数需求,又兼顾了性能和代码质量。这一点你看一下我们的代码心里就有数了。

=> 编译指南

代码仓库: https://github.com/sprinfall/webcc 。 请认准链接,其他人 fork 的仓库,都不是最新的。

  • 客户端 API
  • 一个完整的例子
  • Request Builder
  • HTTPS
  • 调用 GitHub REST API
  • Authorization
  • Keep-Alive
  • POST 请求
  • 多线程调用
  • 服务端 API
  • 一个最小的服务器
  • URL 路由
  • 运行服务器
  • Response Builder
  • REST Book Server
  • IPv6 支持
  • IPv6 服务端
  • IPv6 客户端
  • 跨平台: Windows,Linux 及 MacOS
  • 简单好用的客户端 API,借鉴了 Python 的 requests 程序库
  • 支持 IPv6
  • 支持 SSL/HTTPS,依赖 OpenSSL
  • 支持 GZip 压缩,依赖 Zlib(可选)
  • 持久连接 (Keep-Alive)
  • 数据串流 (Streaming)
  • 客户端:可以上传、下载大型文件
  • 服务端:可以伺服、接收大型文件
  • 支持 Basic & Token 认证/授权
  • 超时控制(目前仅客户端)
  • 代码遵守 Google C++ Style
  • 自动化测试和单元测试保证质量
  • 无内存泄漏( VLD 检测)
  • 客户端 API

    一个完整的例子

    先来看一个完整的例子:

    #include <iostream>
    #include "webcc/client_session.h"
    #include "webcc/logger.h"
    int main() {
      // 首先配置日志输出(到控制台/命令行)
      WEBCC_LOG_INIT("", webcc::LOG_CONSOLE);
      // 创建会话
      webcc::ClientSession session;
      try {
        // 发起一个 HTTP GET 请求
        auto r =
            session.Send(webcc::RequestBuilder{}.Get("http://httpbin.org/get")());
        // 输出响应数据
        std::cout << r->data() << std::endl;
      } catch (const webcc::Error& error) {
        // 异常处理
        std::cerr << error << std::endl;
      return 0;
    

    Request Builder

    如你所见,这里通过一个辅助类 RequestBuilder,串联起各种参数,最后再生成一个请求对象。注意不要漏了最后的 () 操作符。

    通过 Query() 可以方便地指定 URL 查询参数:

    session.Send(webcc::RequestBuilder{}
                     .Get("http://httpbin.org/get")
                     .Query("key1", "value1")
                     .Query("key2", "value2")());

    要添加额外的头部也很简单:

    session.Send(webcc::RequestBuilder{}
                     .Get("http://httpbin.org/get")
                     .Header("Accept", "application/json")());

    HTTPS

    访问 HTTPS 和访问 HTTP 没有差别,对用户是透明的:

    session.Send(webcc::RequestBuilder{}.Get("https://httpbin.org/get")());

    注意:对 HTTPS/SSL 的支持,需要启用编译选项 WEBCC_ENABLE_SSL,也会依赖 OpenSSL。

    调用 GitHub REST API

    列出 GitHub 公开事件 (public events) 也不是什么难题:

    auto r = session.Send(
        webcc::RequestBuilder{}.Get("https://api.github.com/events")());

    然后,你可以把 r->data() 解析成 JSON 对象,随便用个什么 JSON 程序库。

    我在示例程序里用的是 jsoncpp,但是 Webcc 本身并不理解 JSON,用什么 JSON 程序库,完全是你自己的选择。

    RequestBuilder 本质上是为了解决 C++ 没有“键值参数”的问题,它提供了很多函数供你定制请求的样子。

    Authorization

    为了列出一个授权的 (authorized) GitHub 用户的“粉丝” (followers),要么使用 Basic 认证

    session.Send(webcc::RequestBuilder{}
                     .Get("https://api.github.com/user/followers")
                     .AuthBasic(login, password)());

    要么使用 Token 认证

    session.Send(webcc::RequestBuilder{}
                     .Get("https://api.github.com/user/followers")
                     .AuthToken(token)());

    Keep-Alive

    尽管 持久连接 (Keep-Alive) 这个功能不错,你也可以手动关掉它:

    // No Keep-Alive
    auto r = session.Send(
        webcc::RequestBuilder{}.Get("http://httpbin.org/get").KeepAlive(false)());

    其他 HTTP 请求的 API 跟 GET 并无太多差别。

    POST 请求

    POST 请求需要一个“体” (body),就 REST API 来说通常是一个 JSON 字符串。让我们 POST 一个 UTF-8 编码的 JSON 字符串:

    session.Send(webcc::RequestBuilder{}
                     .Post("http://httpbin.org/post")
                     .Body("{'name'='Adam', 'age'=20}")
                     .Json()
                     .Utf8()());

    除了 JSON 字符串,POST 请求的体可以为任何内容。它可以是一个文件的二进制内容,见:上传文件。它也可以是一个 URL 编码的字符串:

    session.SetContentType("application/x-www-form-urlencoded", "utf8");
    // 使用 UrlQuery 来组装 URL 编码字符串。
    // 不要使用 RequestBuilder::Query(),那是专门给 GET 请求用的。
    webcc::UrlQuery query;
    query.Add("key1", "value1");
    query.Add("key2", "value2");
    // ...
    auto r = session.Send(webcc::RequestBuilder{}
                              .Post("http://httpbin.org/post")
                              .Body(query.ToString())());

    更多细节请参见:examples/form_urlencoded_client.cc

    Webcc 可以把大型的响应数据串流到临时文件,串流在下载文件时特别有用。

    // stream = true
    auto r = session.Send(
        webcc::RequestBuilder{}.Get("http://httpbin.org/image/jpeg")(), true);
    // 把串流的文件移到目标位置
    r->file_body()->Move("./wolf.jpeg");

    不光下载,上传也可以串流:

    auto r = session.Send(
        webcc::RequestBuilder{}.Post("http://httpbin.org/post").File(path)());

    这个文件在 POST 时,不会一次加载到内存,而是读一块数据发一块数据,直到发送完。

    注意,Content-Length 头部还是会设置为文件的真实大小,不同于 Transfer-Encoding: chunked 的分块数据形式。

    多线程调用

    一个 ClientSession 对象通常只能给一个线程用来发送请求,其 Send() 函数不可以在多个线程间并行调用。

    但是,它的几个状态切换的函数,Start()Stop()Cancel(),是线程安全的,比如,Send() 在线程 A 里调用,Stop() 可以在线程 B 里调用。具体可参考 examples/heartbeat_client

    多线程调用示例:

    void ThreadedClient() {
      std::vector<std::thread> threads;
      for (int i = 0; i < 3; ++i) {
        threads.emplace_back([]() {
          webcc::ClientSession session;
          try {
            auto r = session.Send(
                webcc::RequestBuilder{}.Get("http://httpbin.org/get")());
            std::cout << r->data() << std::endl;
          } catch (const webcc::Error&) {
      for (auto& t : threads) {
        t.join();
    

    服务端 API

    一个最小的服务器

    下面是个 Hello, World! 级别的服务程序。 程序运行后,打开浏览器,输入 http://localhost:8080,页面显示 Hello, World!

    #include "webcc/logger.h"
    #include "webcc/response_builder.h"
    #include "webcc/server.h"
    class HelloView : public webcc::View {
    public:
      webcc::ResponsePtr Handle(webcc::RequestPtr request) override {
        if (request->method() == "GET") {
          return webcc::ResponseBuilder{}.OK().Body("Hello, World!")();
        return {};
    int main() {
      try {
        webcc::Server server{ boost::asio::ip::tcp::v4(), 8080 };
        server.Route("/", std::make_shared<HelloView>());
        server.Run();
      } catch (const std::exception&) {
        return 1;
      return 0;
    

    URL 路由

    通过 Route() 方法,不同的 URLs 被路由到不同的视图

    你也可以路由不同的 URLs 到同一个视图:

    server.Route("/", std::make_shared<HelloView>());
    server.Route("/hello", std::make_shared<HelloView>());

    甚至路由到同一个视图对象:

    auto view = std::make_shared<HelloView>();
    server.Route("/", view);
    server.Route("/hello", view);

    但是一般情况下,一个视图只处理一种特定的 URL(请参考 Book Server 示例)。

    URL 可以是正则表达式。Book Server 示例用了一个正则表达式的 URL 来匹配书本的 ID。

    最后,强烈建议你总是显式地指定一个路由所允许的 HTTP 方法:

    server.Route("/", std::make_shared<HelloView>(), { "GET" });

    运行服务器

    关于服务器的最后一件事就是 Run()

    void Run(std::size_t workers = 1, std::size_t loops = 1);

    工作者 (workers) 代表那些会被唤醒去处理 HTTP 请求的线程。理论上,工作者越多,并发能力越强。实际操作时,你得考虑你有多少个可用的 CPU 内核,然后为它分配一个合理的数目。

    第二个参数 (loops) 代表运行 Asio 上下文 (IO Context) 的线程个数。一般来说,一个线程就足够了,但是也可以为多个。

    Response Builder

    服务端 API 提供了一个辅助类 ResponseBuilder,方便视图串联起各种参数,最后再生成一个响应对象。和 RequestBuilder 完全是同一种策略。

    REST Book Server

    假定你想创建一个关于书的服务,提供下面这些 REST API:

  • 添加一本新书
  • 获取一本书的详情
  • 更新一本书的信息
  • 删除一本书
  • 这是一组典型的 CRUD 操作。

    前两个操作通过 BookListView 实现:

    ListView,DetailView 的命名方式,参考了 Django REST Framework。ListView 针对一列资源,DetailView 针对单个资源。

    class BookListView : public webcc::View {
    public:
      webcc::ResponsePtr Handle(webcc::RequestPtr request) override {
        if (request->method() == "GET") {
          return Get(request);
        if (request->method() == "POST") {
          return Post(request);
        return {};
    private:
      // 查询书
      webcc::ResponsePtr Get(webcc::RequestPtr request);
      // 添加一本新书
      webcc::ResponsePtr Post(webcc::RequestPtr request);
    

    其他操作通过 BookDetailView 实现:

    class BookDetailView : public webcc::View {
    public:
      webcc::ResponsePtr Handle(webcc::RequestPtr request) override {
        if (request->method() == "GET") {
          return Get(request);
        if (request->method() == "PUT") {
          return Put(request);
        if (request->method() == "DELETE") {
          return Delete(request);
        return {};
    protected:
      // 获取一本书的详情
      webcc::ResponsePtr Get(webcc::RequestPtr request);
      // 更新一本书的信息
      webcc::ResponsePtr Put(webcc::RequestPtr request);
      // 删除一本书
      webcc::ResponsePtr Delete(webcc::RequestPtr request);
    

    我们挑一个函数出来看一下吧:

    webcc::ResponsePtr BookDetailView::Get(webcc::RequestPtr request) {
      if (request->args().size() != 1) {
        // NotFound (404) 意味着 URL 所指定的资源没有找到。
        // 这里用 BadRequest (400) 应该也是合理的。
        // 不过,后面可以看到,这个视图匹配了 "/books/(\\d+)" 这个 URL,参数肯定不会有问题的。
        // 所以这里的错误处理,只是出于防范,和编程的严谨。
        // Webcc 没有对 URL 参数做强类型的处理,那么代码写起来太复杂了。
        return webcc::ResponseBuilder{}.NotFound()();
      const std::string& book_id = request->args()[0];
      // 通过 ID 找到这本书,比如,从数据库里。
      // ...
      if (<没找到>) {
        return webcc::ResponseBuilder{}.NotFound()();
      // 把这本书转换成 JSON 字符串,并设为响应数据。
      return webcc::ResponseBuilder{}.OK().Data(<JsonStringOfTheBook>).
          Json().Utf8()();
    

    最后一步,把 URLs 路由到特定的视图,然后开始运行:

    int main(int argc, char* argv[]) {
      // ...
      try {
        webcc::Server server{ boost::asio::ip::tcp::v4(), 8080 };
        server.Route("/books",
                     std::make_shared<BookListView>(),
                     { "GET", "POST" });
        // ID 通过正则表达式匹配出来
        server.Route(webcc::R("/books/(\\d+)"),
                     std::make_shared<BookDetailView>(),
                     { "GET", "PUT", "DELETE" });
        // 开始运行(注意:阻塞调用)
        server.Run();
      } catch (const std::exception& e) {
        std::cerr << e.what() << std::endl;
        return 1;
      return 0;
    

    完整实现请见 examples/book_server

    IPv6 支持

    IPv6 服务端

    只需把 Server 的 protocol 参数改成 boost::asio::ip::tcp::v6()

    webcc::Server server{ boost::asio::ip::tcp::v6(), 8080 };

    IPv6 客户端

    只需指定一个 IPv6 地址:

    session.Send(webcc::RequestBuilder{}.Get("http://[::1]:8080/books")());