cinatra是一个高性能易用的http框架，它是用modern c++(c++17)开发的，它的目标是提供一个快速开发的c++ http框架。它的主要特点如下：

  1. 统一而简单的接口
  2. header-only
  3. 跨平台
  4. 高效
  5. 支持面向切面编程

cinatra目前支持了http1.1/1.0和websocket, 你可以用它轻易地开发一个http服务器，比如常见的数据库访问服务器、文件上传下载服务器、实时消息推送服务器，你也可以基于cinatra开发一个mqtt服务器。

如何使用

编译依赖

cinatra是基于boost.asio开发的，所以需要boost库，同时也需要支持c++17的编译器，依赖项：

  1. boost.asio
  2. c++17编译器(gcc7.2,clang4.0, vs2017 update15.5)

使用

cinatra是header-only的，直接引用头文件既可。

快速示例

示例1：一个简单的hello world

#include "http_server.hpp"

using namespace cinatra;

int main() {

	http_server server(std::thread::hardware_concurrency());

	server.listen("0.0.0.0", "8080");

	server.set_http_handler<GET, POST>("/", [](const request& req, response& res) {

		res.set_status_and_content(status_type::ok, "hello world");

	});

	server.run();

	return 0;

}

5行代码就可以实现一个简单http服务器了，用户不需要关注多少细节，直接写业务逻辑就行了。

示例2：展示如何取header和query以及错误返回

#include "http_server.hpp"

using namespace cinatra;

int main() {

	http_server server(std::thread::hardware_concurrency());

	server.listen("0.0.0.0", "8080");

	server.set_http_handler<GET, POST>("/test", [](const request& req, response& res) {

		auto name = req.get_header_value("name");

		if (name.empty()) {

			res.set_status_and_content(status_type::bad_request, "no name");

			return;

		}

		auto id = req.get_query_value("id");

		if (id.empty()) {

			res.set_status_and_content(status_type::bad_request);

			return;

		}

		res.set_status_and_content(status_type::ok, "hello world");

	});

	server.run();

	return 0;

}

示例3：面向切面的http服务器

#include "http_server.hpp"

using namespace cinatra;

//日志切面

struct log_t

{

	bool before(const request& req, response& res) {

		std::cout << "before log" << std::endl;

		return true;

	}

	bool after(const request& req, response& res) {

		std::cout << "after log" << std::endl;

		return true;

	}

};

//校验的切面

struct check {

	bool before(const request& req, response& res) {

		std::cout << "before check" << std::endl;

		if (req.get_header_value("name").empty()) {

			res.set_status_and_content(status_type::bad_request);

			return false;

		}

		return true;

	}

	bool after(const request& req, response& res) {

		std::cout << "after check" << std::endl;

		return true;

	}

};

int main() {

	http_server server(std::thread::hardware_concurrency());

	server.listen("0.0.0.0", "8080");

	server.set_http_handler<GET, POST>("/aspect", [](const request& req, response& res) {

		res.set_status_and_content(status_type::ok, "hello world");

	}, check{}, log_t{});

	server.run();

	return 0;

}

本例中有两个切面，一个校验http请求的切面，一个是日志切面，这个切面用户可以根据需求任意增加。本例会先检查http请求的合法性，如果不合法就会返回bad request，合法就会进入下一个切面，即日志切面，六安广播电视大学日志切面会打印出一个before表示进入业务逻辑之前的处理，池州先锋网业务逻辑完成之后会打印after表示业务逻辑结束之后的处理。

示例4：文件上传

cinatra目前支持了multipart和octet-stream格式的上传。

multipart文件上传

#include <atomic>

#include "http_server.hpp"

using namespace cinatra;

int main() {

	http_server server(std::thread::hardware_concurrency());

	server.listen("0.0.0.0", "8080");

	std::atomic_int n = 0;

	//http upload(multipart)

	server.set_http_handler<GET, POST>("/upload_multipart", [&n](const request& req, response& res) {

		assert(req.get_http_type() == http_type::multipart);

		auto state = req.get_state();

		switch (state)

		{

		case cinatra::data_proc_state::data_begin:

		{

			auto file_name_s = req.get_multipart_file_name();

			auto extension = get_extension(file_name_s);

			std::string file_name = std::to_string(n++) + std::string(extension.data(), extension.length());

			auto file = std::make_shared<std::ofstream>(file_name, std::ios::binary);

			if (!file->is_open()) {

				res.set_continue(false);

				return;

			}

			req.get_conn()->set_tag(file);

		}

		break;

		case cinatra::data_proc_state::data_continue:

		{

			if (!res.need_continue()) {

				return;

			}

			auto file = std::any_cast<std::shared_ptr<std::ofstream>>(req.get_conn()->get_tag());

			auto part_data = req.get_part_data();

			file->write(part_data.data(), part_data.length());

		}

		break;

		case cinatra::data_proc_state::data_end:

		{

			std::cout << "one file finished" << std::endl;

		}

		break;

		case cinatra::data_proc_state::data_all_end:

		{

			//all the upstream end

			std::cout << "all files finished" << std::endl;

			res.set_status_and_content(status_type::ok);

		}

		break;

		case cinatra::data_proc_state::data_error:

		{

			//network error

		}

		break;

		}

	});

	server.run();

	return 0;

}

短短几行代码就可以实现一个http文件上传的服务器了，包含了异常处理和错误处理。

octet-stream文件上传

#include <atomic>

#include "http_server.hpp"

using namespace cinatra;

int main() {

	http_server server(std::thread::hardware_concurrency());

	server.listen("0.0.0.0", "8080");

	std::atomic_int n = 0;

	//http upload(octet-stream)

	server.set_http_handler<GET, POST>("/upload_octet_stream", [&n](const request& req, response& res) {

		assert(req.get_http_type() == http_type::octet_stream);

		auto state = req.get_state();

		switch (state)

		{

		case cinatra::data_proc_state::data_begin:

		{

			std::string file_name = std::to_string(n++);;

			auto file = std::make_shared<std::ofstream>(file_name, std::ios::binary);

			if (!file->is_open()) {

				res.set_continue(false);

				return;

			}

			req.get_conn()->set_tag(file);

		}

		break;

		case cinatra::data_proc_state::data_continue:

		{

			if (!res.need_continue()) {

				return;

			}

			auto file = std::any_cast<std::shared_ptr<std::ofstream>>(req.get_conn()->get_tag());

			auto part_data = req.get_part_data();

			file->write(part_data.data(), part_data.length());

		}

		break;

		case cinatra::data_proc_state::data_end:

		{

			std::cout << "one file finished" << std::endl;

		}

		break;

		case cinatra::data_proc_state::data_error:

		{

			//network error

		}

		break;

		}

	});

	server.run();

	return 0;

}

示例5：文件下载

#include "http_server.hpp"

using namespace cinatra;

int main() {

	http_server server(std::thread::hardware_concurrency());

	server.listen("0.0.0.0", "8080");

	//http download(chunked)

	server.set_http_handler<GET, POST>("/download_chunked", [](const request& req, response& res) {

		auto state = req.get_state();

		switch (state)

		{

		case cinatra::data_proc_state::data_begin:

		{

			std::string filename = "2.jpg";

			auto in = std::make_shared<std::ifstream>(filename, std::ios::binary);

			if (!in->is_open()) {

				req.get_conn()->on_error();

				return;

			}

			auto conn = req.get_conn();

			conn->set_tag(in);

			auto extension = get_extension(filename.data());

			auto mime = get_mime_type(extension);

			conn->write_chunked_header(mime);

		}

		break;

		case cinatra::data_proc_state::data_continue:

		{

			auto conn = req.get_conn();

			auto in = std::any_cast<std::shared_ptr<std::ifstream>>(conn->get_tag());

			std::string str;

			const size_t len = 2*1024;

			str.resize(len);

			in->read(&str[0], len);

			size_t read_len = in->gcount();

			if (read_len != len) {

				str.resize(read_len);

			}

			bool eof = (read_len==0|| read_len != len);

			conn->write_chunked_data(std::move(str), eof);

		}

		break;

		case cinatra::data_proc_state::data_end:

		{

			std::cout << "chunked send finish" << std::endl;

		}

		break;

		case cinatra::data_proc_state::data_error:

		{

			//network error

		}

		break;

		}

	});

	server.run();

	return 0;

}

示例6：websocket

#include "http_server.hpp"

using namespace cinatra;

int main() {

	http_server server(std::thread::hardware_concurrency());

	server.listen("0.0.0.0", "8080");

	//web socket

	server.set_http_handler<GET, POST>("/ws", [](const request& req, response& res) {

		assert(req.get_http_type() == http_type::websocket);

		auto state = req.get_state();

		switch (state)

		{

		case cinatra::data_proc_state::data_begin:

		{

			std::cout << "websocket start" << std::endl;

		}

		break;

		case cinatra::data_proc_state::data_continue:

		{

			auto part_data = req.get_part_data();

			//echo

			req.get_conn()->send_ws_msg(std::string(part_data.data(), part_data.length()));

			std::cout << part_data.data() << std::endl;

		}

		break;

		case cinatra::data_proc_state::data_close:

		{

			std::cout << "websocket close" << std::endl;

		}

		break;

		case cinatra::data_proc_state::data_error:

		{

			std::cout << "network error" << std::endl;

		}

		break;

		}

	});

	server.run();

	return 0;

}

性能测试

测试用例：

ab测试：ab -c100 -n5000 127.0.0.1:8080/

服务器返回一个hello。

在一个8核心16G的云主机上测试，qps在9000-13000之间。

对比测试

通过ab测试和boost.beast做对比，二者qps相当，大概是因为二者都是基于boost.asio开发的的原因。cinatra目前还没做专门的性能优化，还有提升空间。

注意事项

文件上传下载，websocket的业务函数是会多次进入的，因此写业务逻辑的时候需要注意，推荐按照示例中的方式去做。

cinatra目前刚开始在生产环境中使用, 还处于开发完善阶段，可能还有一些bug，因此不建议现阶段直接用于生产环境，建议先在测试环境下试用。

试用没问题了再在生产环境中使用，试用过程中发现了问题请及时提issue反馈或者邮件联系我。

测试和使用稳定之后cinatra会发布正式版。

roadmap

  1. 支持ssl
  2. 支持断点续传
  3. 支持session和cookie
  4. 接口优化、性能优化

我希望cinatra有越来越多的人使用并喜欢它，也希望在在使用过程中越来越完善，变成一个强大易用、快速开发的http框架，欢迎大家积极参与cinatra项目，可以提issue也可以发邮件提建议，也可以提pr，形式不限。

这次重构的cinatra几乎是重写了一遍，代码比之前的少了30%以上，接口统一了，http和业务分离，具备更好的扩展性和可维护性。

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