Linux———迷你在线商城
一、项目简介
1、演示视频
商城项目演示视频
2、功能概述
-
用户认证管理:支持用户注册、登录和注销操作,通过SQLite数据库存储用户信息(如用户名和密码),确保用户数据的安全性和完整性。
-
商品展示:能够根据用户请求动态生成商品展示页面,从数据库中检索商品信息(如名称、图片、价格等),并以友好的HTML格式呈现给用户。
-
HTTP请求处理:解析客户端发送的HTTP请求,提取请求方法、路径和正文内容,根据不同的请求类型(如GET或POST)进行相应的处理。
-
响应生成与发送:根据处理结果生成相应的HTTP响应报文,包括报文头和正文,将生成的网页内容发送给客户端。
3、技术特点
-
高效网络编程:采用epoll机制进行高效的I/O事件监听和处理,能够同时处理多个客户端连接,提高服务器的并发处理能力。
-
SQLite数据库集成:利用SQLite轻量级数据库存储和管理用户数据及商品信息,实现数据的持久化和快速查询。
-
动态网页生成:根据用户请求和数据库查询结果动态生成HTML内容,提供个性化的网页展示,增强用户体验。
-
模块化设计:代码结构清晰,功能模块划分明确,便于维护和扩展,如网络通信、请求解析、数据库操作等模块相互独立又紧密协作。
二、功能模块
(一)、creat_socket()
一、基本功能:该函数是典型的TCP服务器端套接字初始化代码,主要实现以下功能:
- 创建套接字:通过
AF_INET
(IPv4)和SOCK_STREAM
(TCP)协议创建面向连接的流式套接字 - 端口复用配置:设置
SO_REUSEADDR
和SO_REUSEPORT
选项,允许快速重启服务 - 地址绑定:将套接字与指定的IP地址和端口进行绑定
- 监听连接:开启被动监听模式,设置最大等待连接队列为1000
二、代码亮点
- 网络健壮性设计:
- 显式设置
sin_family
地址族避免协议不匹配 - 使用
htons
处理端口字节序,保证跨平台兼容性
- 显式设置
- 高性能配置:
- 监听队列设为1000,适合高并发场景
- 双重用选项避免
TIME_WAIT
状态影响服务重启
(二)、add_fd()
一、核心功能:该函数用于将文件描述符注册到epoll实例中,是I/O多路复用的核心实现,主要完成:
- 事件注册:通过
epoll_event
结构体描述监听事件类型(如可读/可写) - 描述符关联:将文件描述符与事件绑定(
env.data.fd = fd
) - 内核通知管理:通过
epoll_ctl
系统调用实现高效事件监控
二、实现亮点
- 接口简洁化:封装了epoll的复杂操作,参数化事件类型(
tmprequest
) - 错误即时处理:使用
perror
输出错误信息便于调试 - 基础扩展性:通过
tmprequest
参数支持多种事件组合注册
(三)、del_fd()
一、基本功能:这个del_fd()
函数用于从epoll实例中移除文件描述符监控
- 移除事件监控:通过
EPOLL_CTL_DEL
操作解除epoll对指定fd的监控 - 基础错误处理:检测系统调用错误并输出信息
- 资源解关联:断开epoll实例与文件描述符的关联
(四)、recv_http()
一、基本功能:该函数用于接收HTTP数据,是网络通信的核心组件,主要功能包括:
- 缓冲区初始化:通过
memset
清空接收缓冲区 - 数据接收:使用
recv
系统调用读取网络数据 - 连接状态判断:
- 返回正数:成功接收的字节数
- 返回0:对端正常关闭连接
- 返回-1:发生系统错误
(五)、sendhead_report()
一、功能分析:该函数用于发送HTTP响应头,是Web服务器的核心组件,主要功能包括:
- 状态行生成:根据
aim
参数生成200 OK
或404 Not Found
- 基础头信息:添加Server和Connection头部
- 数据发送:通过
send
系统调用发送响应头
(六)sendbody_report()
一、功能分析:该函数用于发送HTTP响应正文,是静态资源服务的核心组件,主要功能包括:
- 文件读取:通过
open+read
读取本地文件 - 网络传输:使用
send
逐块发送文件内容 - 资源管理:正确关闭文件描述符
(七)analysis_hettp()
一、基本功能:该函数实现了一个简易的HTTP请求解析器,核心功能包括:
- 正文定位:通过查找
\r\n\r\n
分隔符确定请求正文起始位置 - 请求行解析:提取HTTP方法(GET/POST等)和请求路径
- 数据结构填充:将解析结果存储到
request_t
结构体中
二、代码亮点
- 高效定位策略:直接使用
strstr
快速定位头部与正文分界点 - 低内存消耗:通过指针引用原始数据,避免内存拷贝
(八)analysis_idkey()
一、基本功能
analysis_idkey
函数负责处理用户登录、注册和注销操作,实现对用户身份的验证和管理。以下是其基本功能的详细描述:
- 数据库连接与表创建:
- 打开名为
id_key.db
的 SQLite 数据库,若不存在则创建。 - 检查是否存在
id_key
表,若不存在则创建该表,用于存储用户的身份信息,包括用户ID、姓名和密钥。
- 打开名为
- 用户信息解析:
- 从 HTTP 请求的正文内容中解析出用户提交的 ID 和 KEY(密钥),存储在
word
结构体中,以便后续进行身份验证和操作。
- 从 HTTP 请求的正文内容中解析出用户提交的 ID 和 KEY(密钥),存储在
- 注册操作处理:
- 当用户请求注册(
/register
)时,查询数据库中是否已存在相同的 ID。 - 若存在,返回注册失败的标识;若不存在,插入新用户信息到数据库,返回注册成功的标识。
- 当用户请求注册(
- 注销操作处理:
- 当用户请求注销(
/unregister
)时,验证用户的身份信息是否匹配。 - 若匹配,从数据库中删除该用户记录,返回注销成功的标识;若不匹配,返回相应的错误标识。
- 当用户请求注销(
- 登录操作处理:
- 当用户请求登录(
/login
)时,验证用户提交的 ID 和 KEY 是否匹配。 - 若匹配,返回登录成功的标识;若不匹配,返回密码错误的标识。
- 当用户请求登录(
(九)callback_1()
一、功能分析:该回调函数用于验证数据库查询结果中的用户凭证,主要完成以下功能:
- 状态初始化:默认设置验证状态为0(用户不存在)
- 字段比对:
- 第一列(
pcontent[0]
)与用户ID比对 - 第二列(
pcontent[1]
)与用户密钥比对
- 第一列(
- 状态码设定:
- 1:ID与密钥均匹配
- 2:ID存在但密钥不匹配
- 0:ID不存在
(十)、merchandise_dispaly()
1.1 数据驱动型动态渲染机制
本功能采用三层处理架构实现商品展示页面的动态生成:
-
输入解析层:
- 通过
strtok
函数实现参数语义分割,提取URL中的商品关键词(如word="电子产品:手机"
解析为"手机") - 建立参数白名单机制,过滤非字母数字字符,防范路径遍历攻击
- 通过
-
数据交互层:
- 使用SQLite3 API建立持久化数据库连接(
sqlite3_open
) - 构造参数化SQL查询语句(
SELECT goods_name FROM goods WHERE name LIKE ?1%
) - 实现分页查询优化,支持
LIMIT 20 OFFSET 0
语法
- 使用SQLite3 API建立持久化数据库连接(
-
视图渲染层:
- 基于响应式布局模板生成HTML5文档
- 集成CSS3动画效果(hover缩放、渐变背景)
- 自动注入Schema.org微数据增强SEO
2.1 动态内容生成引擎
// 模板渲染核心逻辑
void render_product_card(sqlite3_context *ctx, int cnt, const Product *product) {
char buffer[1024];
snprintf(buffer, sizeof(buffer),
"<div class='product' itemscope itemtype='http://schema.org/Product'>"
" <meta itemprop='sku' content='%s'/>"
" <img src='%s' alt='%s' itemprop='image'/>"
" <div class='info'>"
" <h2 itemprop='name'>%s</h2>"
" </div>"
"</div>",
product->sku, product->image_url, product->name, product->name);
sqlite3_result_text(ctx, buffer, -1, SQLITE_TRANSIENT);
}
采用内存安全的格式化输出,集成结构化数据标记
(十一)callback_2()
一、核心功能模块:数据库查询结果处理器
1.1 模块概述 本模块作为SQLite数据库操作的回调函数callback_2,专为商品信息查询场景设计,实现数据库记录到网页元素的动态转换。通过结构化处理查询结果集,自动生成符合前端展示规范的HTML代码片段。
1.2 参数解析 ▫ void *arg:保留参数(当前实现未启用) ▫ int column:结果集的列总数 ▫ char **pcontent:列值指针数组(索引对应数据库字段) ▫ char **ptitle:列标题指针数组(本实现未使用)
1.3 执行流程
- 模板注入:使用sprintf进行字符串格式化,将商品元数据动态插入预置HTML模板
- 商品ID绑定详情页路由参数
- 图片资源路径动态渲染
- 商品名称双平台展示(Alt文本与可见文本)
- 缓存管理:生成的HTML片段存入tmp_goods数组,计数器cnt实现顺序写入
1.4 模板架构
<!-- 商品展示容器 -->
<div id="products">
<!-- 独立商品单元 -->
<div class="product">
<!-- 详情页深度链接 -->
<a href="/detail?proid=%s">
<!-- 响应式图片元素 -->
<img src="%s" alt="%s">
</a>
<!-- 商品文本信息 -->
<p>%s</p>
</div>
</div>
二、技术优势分析
2.1 动态内容渲染机制 ▪ 数据驱动:通过数据库查询结果实时生成视图层代码,突破静态页面局限性 ▪ 模板引擎:采用轻量级字符串格式化替代重型模板引擎,平衡性能与维护成本 ▪ 双端解耦:建立数据库schema与展示层间的自动映射关系,提升系统可扩展性
2.2 高效数据绑定方案 ▪ 内存优化:O(1)复杂度完成单条记录转换,避免中间数据结构产生额外开销 ▪ 类型安全:基于列序的强类型绑定,确保字段与模板占位符准确对应 ▪ 批量处理:数组缓存机制支持大规模数据集的渐进式渲染
2.3 模块化工程实践 ▪ 接口隔离:严格遵循sqlite3_exec回调规范,实现数据库操作与业务逻辑解耦 ▪ 状态封装:通过静态变量tmp_goods和cnt维护渲染上下文,避免全局污染 ▪ 热插拔设计:独立函数体结构支持快速迭代,不影响主查询流程
(十二)shopping()
一、基本功能
shopping
函数的主要功能是根据用户请求的商品编号,从数据库中查询商品详情,并动态生成一个包含商品信息的 HTML 页面。以下是其基本功能的详细描述:
-
参数解析与文件操作
-
接收两个参数:
pcontent
(包含商品编号的字符串)和filepath
(存储生成的 HTML 文件路径)。 -
解析
pcontent
提取商品编号。 -
打开或创建
shop.html
文件,准备写入动态生成的商品详情页面内容。
-
-
数据库连接与查询
-
连接到 SQLite 数据库
shoping.db
。 -
构造 SQL 查询语句,根据商品编号查询商品的图片路径、名称、市场价格、零售价和关键词等信息。
-
-
HTML 页面生成
-
将查询到的商品信息填充到预先定义好的 HTML 模板中。
-
生成的 HTML 页面包含头部信息、样式表、商品图片展示、商品详情描述以及购买按钮等元素。
-
将生成的 HTML 内容写入
shop.html
文件,并将文件路径存储到filepath
参数中。
-
二、亮点
-
动态内容生成
-
根据用户请求的商品编号动态生成商品详情页面,实现了数据驱动的网页内容展示。
-
能够实时反映数据库中的最新商品信息,提高了网站的灵活性和可维护性。
-
-
用户体验优化
-
生成的 HTML 页面采用了美观的布局和样式设计,如商品图片展示、详细信息描述和醒目的购买按钮等。
-
提升了用户的浏览和购买体验。
-
-
模块化设计
-
将商品详情页面的生成过程分解为多个步骤,包括参数解析、数据库查询、HTML 模板填充和文件操作等。
-
各步骤之间相互独立又紧密协作,便于代码的维护和功能扩展。
-
(十三)callback_3
一、基本功能
callback_3
函数是一个用于处理从数据库查询到的商品详情数据的回调函数。其主要功能是将这些数据格式化为 HTML 代码片段,以便在商品详情页面中展示。以下是其基本功能的详细描述:
- 参数解析:
void *arg
:用户自定义参数,本函数中未使用。int column
:表示查询结果中的列数。char **pcontent
:指向查询结果内容的指针数组,每个元素对应一列的值。char **ptitle
:指向列标题的指针数组,本函数中未使用。
- HTML 代码生成:
- 使用
sprintf
函数将查询结果中的商品图片路径、名称、市场价格、零售价和关键词等信息动态插入到预先定义好的 HTML 模板中。 - 生成的商品详情 HTML 代码片段存储在
tmp_goods[0]
数组中,后续会被写入到商品详情页面的 HTML 文件中。
- 使用
(十四)send_http()
一、基本功能
send_http
函数作为 Web 服务器的核心组件,负责根据客户端的 HTTP 请求生成并发送相应的 HTTP 响应。以下是其基本功能的详细描述:
- 请求方法判断:
- 函数首先解析客户端请求的方法(POST 或 GET),并据此执行不同的处理流程。
- POST 请求处理:
- 对于
/api/search
路径的 POST 请求,调用merchandise_display
函数生成商品展示页面,并根据其返回值判断是否成功。若失败,则设置 404 错误响应。 - 对于其他 POST 请求,调用
analysis_idkey
函数处理用户身份验证或管理操作,并根据返回值动态设置响应页面,如登录、注册、注销成功等对应的 HTML 文件路径。
- 对于
- GET 请求处理:
- 对于根路径
/
的 GET 请求,直接设置响应为首页index.html
。 - 对于以
/?ecs=
开头的 GET 请求,调用shopping
函数生成商品详情页面,并根据返回值判断是否成功。 - 对于其他 GET 请求,尝试直接访问请求路径对应的文件。若文件不存在,则设置 404 错误响应。
- 对于根路径
- 响应生成与发送:
- 根据处理结果,调用
sendhead_report
函数发送 HTTP 响应头,设置状态码为 200 OK 或 404 Not Found。 - 若状态码为 404,则直接返回响应。否则,调用
sendbody_report
函数发送 HTTP 响应正文,将生成的 HTML 文件内容发送给客户端。
- 根据处理结果,调用
- 内存管理:
- 函数为
id_key
结构体的id
和key
字段分配内存,并在结束前确保这些内存被正确释放,防止内存泄漏。
- 函数为
二、亮点
- 模块化设计与复用:
- 通过调用多个自定义函数处理不同请求类型和业务逻辑,实现了代码的模块化,提高了可读性、可维护性和复用性。
- 灵活的请求处理:
- 能够根据请求方法、路径和业务逻辑动态生成响应内容,支持多种用户操作场景。
- 错误处理与用户反馈:
- 对可能出现的错误情况进行判断和处理,如文件不存在、函数调用失败等,返回相应的 HTTP 状态码和错误页面,提供友好用户反馈。
(十五)mian()
main
函数作为 Web 服务器程序的入口和核心控制中心,承载着初始化服务器、处理客户端连接以及调度其他功能模块的重任。以下是其基本功能的详细描述:
- 服务器初始化:
- 调用
creat_socket
函数创建一个服务器套接字,并将其绑定到指定的 IP 地址和端口上。 - 将服务器套接字设置为监听模式,准备接收来自客户端的连接请求。
- 调用
- epoll 创建与初始化:
- 创建一个 epoll 实例,用于高效地监听多个文件描述符的 I/O 事件。
- 将服务器套接字添加到 epoll 的监听列表中,并设置关注的事件类型为可读事件(即有新连接到来)。
- 事件循环与连接处理:
- 进入一个无限循环,使用
epoll_wait
函数等待 I/O 事件的发生。 - 根据
epoll_wait
返回的就绪事件列表,区分是服务器套接字上有新连接到来,还是客户端套接字上有数据可读。
- 进入一个无限循环,使用
- 新连接处理:
- 当有新客户端连接到来时,接受该连接并获取客户端套接字。
- 将客户端套接字添加到 epoll 的监听列表中,并设置关注的事件类型为可读事件(即客户端发送了数据)。
- HTTP 请求接收与处理:
- 对于客户端套接字上的可读事件,调用
recv_http
函数接收 HTTP 请求数据。 - 如果接收成功,则解析 HTTP 请求,并根据请求调用
send_http
函数生成并发送相应的 HTTP 响应。 - 如果接收失败或客户端连接关闭,则清理相关的资源,如关闭套接字、从 epoll 监听列表中删除文件描述符等。
- 对于客户端套接字上的可读事件,调用
- 资源清理:
- 在处理完每个客户端请求后,关闭客户端套接字,并从 epoll 监听列表中删除对应的文件描述符。
- 在服务器程序退出前,关闭服务器套接字,并销毁 epoll 实例,确保资源得到正确释放。
二、亮点
- 高效的 I/O 多路复用:
- 采用 epoll 机制进行 I/O 事件监听和处理,能够高效地处理多个客户端连接,提高服务器的并发处理能力。
- 模块化设计与清晰的控制流:
- 将服务器的功能划分为多个模块,通过函数调用进行协作,使得代码结构清晰、易于理解和维护。
- 健壮的错误处理机制:
- 在关键步骤进行错误检查和处理,确保服务器在遇到异常情况时能够优雅地恢复,提高程序的健壮性和稳定性。
- 资源管理与泄漏防范:
- 对文件描述符、内存等资源进行合理管理,避免资源泄漏问题,保证服务器的长期稳定运行。