この課題は、42Tokyo本科Common Core(基礎課程)のLevel5に位置するペア課題です。
C++を用いてHTTPサーバを一から実装することで、HTTP通信の基本原理(HTTP1.1仕様)、ソケットプログラミング、ノンブロッキングI/O、CGI対応、多重化などの知識を実践的に学び、Nginxライクなサーバーを作成します。
また、この課題の制作過程は別のプライベートリポジトリで作業しています。
かつサーバーの挙動をテストするため、簡易的なフロントエンド、テストサイトも作成しています。
このプログラムの使用方法は以下の通りです。
- ** コンパイル方法 **
- ターミナル上でリポジトリのルートディレクトリに移動し、make コマンドを実行してください。
- 正しくコンパイルされると、実行ファイル（例: webserv）が生成されます。
- ** 実行方法 **
- コンパイル後、生成された実行ファイルを実行します。
- ポート8082に設定しているため、起動するとサーバーが立ち上がります。
- ** 動作確認方法 **
- 上記リポジトリからWebserv-DevSiteをcloneし、make wを行ってください。
- その後、webserv本体の実行ファイルを起動し、localhost:8082にアクセスしてください。
このプロジェクトで実装した主な機能は以下の通りです。
- HTTPリクエスト解析
- GET / POST / DELETE メソッドの対応、ヘッダーおよびボディの解析
- コンフィグファイルパーサー
- 複数の仮想サーバー、locationブロック、エラーページ等を設定可能
- CGI対応(PHPなど)
- Content-Type, Content-Length など環境変数を整備し、外部スクリプトを実行
- ノンブロッキングI/O & 多重接続処理
- poll() を用いて複数クライアントへの同時応答を実現
- ファイルアップロード機能
- multipart/form-data に対応し、任意のパスに保存可能
- ディレクトリリスティング（オートインデックス）
- 該当ディレクトリに index.html がない場合に自動的に内容を表示
- リダイレクト処理
- HTTPステータスコード 301 / 302 を返してURLを移動
- MIMEタイプ自動判定
- 拡張子に応じた適切な Content-Type をレスポンスに付与
この課題では、以下の点を特に重視して開発を行いました。
- HTTP/1.1仕様に準拠した厳密なパーサー設計
- 様々なHTTPリクエストを想定した状態遷移型のリクエスト処理ロジック
- CGIのセキュアな呼び出しと、CGIプロセスのタイムアウト制御
- poll()を利用したI/O多重化におけるクライアントごとの状態管理
- コンフィグファイルの構文定義とネストされたlocationの解釈
- 自作のログ機能やエラーハンドリングの整備
このプロジェクトを通して得た学びは以下の通りです。
- HTTPプロトコルとステートマシンによる解析手法の理解
- ソケット通信とpoll()による非同期処理の実装経験
- MIMEタイプ、レスポンスヘッダ、CGI環境変数の仕様理解
- リファクタリングと責務分離を意識したクラス設計
- 仕様にない異常系パターンの想定
全体のディレクトリ構成です。
├── .gitignore
├── Makefile
├── etc
└── webserv
│ ├── 01_ports.conf
│ ├── 02_hostnames.conf
│ ├── 03_error_page.conf
│ ├── 04_body_limit.conf
│ ├── 05_routes.conf
│ ├── 06_index.conf
│ ├── 07_methods.conf
│ ├── 08_multiple_ports.conf
│ ├── 09_same_ports.conf
│ ├── 10_multiple_servers.conf
│ └── webserv.conf
├── inc
├── Cgi
│ └── cgi_handler.h
├── Config
│ ├── base_config.h
│ ├── config_parser.h
│ ├── http_config.h
│ ├── location_config.h
│ └── server_config.h
├── Exception
│ └── http_exception.h
├── Request
│ ├── file_upload.h
│ ├── http_request.h
│ ├── multipart_data.h
│ └── request_parser.h
├── Response
│ ├── http_response.h
│ ├── mime_type.h
│ └── response_builder.h
├── Util
│ ├── SocketFd.h
│ ├── config_utils.h
│ ├── libft.h
│ └── parsing_utils.h
└── Web
│ ├── client_connection.h
│ ├── epoll_handler.h
│ ├── event.h
│ ├── http_server.h
│ ├── server_manager.h
│ └── server_socket.h
└── src
├── Cgi
└── cgi_handler.cpp
├── Config
├── base_config.cpp
├── config_parser.cpp
├── http_config.cpp
├── location_config.cpp
└── server_config.cpp
├── Exception
└── http_exception.cpp
├── Request
├── file_upload.cpp
├── http_request.cpp
├── multipart_data.cpp
└── request_parser.cpp
├── Response
├── http_response.cpp
├── mime_type.cpp
└── response_builder.cpp
├── Util
├── SocketFd.cpp
├── config_utils.cpp
├── libft.cpp
└── parsing_utils.cpp
├── Web
├── client_connection.cpp
├── epoll_handler.cpp
├── http_server.cpp
├── server_manager.cpp
└── server_socket.cpp
└── main.cpp
- hurabe(コンフィグパーサー、HTTPリクエスト処理、CGI実装、検証サイト連携)
- jongykim(プロジェクト全体構成、仕様整理、keepalive実装、CGIスクリプト出力全体設計、検証サイト作成)
- 2025/02/19~2025/04/19 (59日間 / 約2ヶ月)