图解丨在嵌入式设备上实现HTTP服务器

NXP管管

图解丨在嵌入式设备上实现HTTP服务器

本期为大家带来一个 WiFi 应用的实际场景，其实在之前「我对 WiFi 驱动移植过程，做了一次总结复盘」这篇文章中有简单提过，但由于内容较多，就单独摘出来了。

1 应用场景
我喜欢讲一个东西，先来探讨下他的应用场景。
毕竟知道了用在哪，怎么用，才能写好代码嘛，哈哈

本次项目，实际的应用场景：通过手机 APP ，连接到设备 WiFi 热点，进行设备的参数配置；

接着结合实际框架，拆分需求如下：

采用 HTTP 协议，使用 POST 方法；
设备端需要作为一个 HTTP 服务器；
不需要支持 CGI ，通过 APP 展示界面即可；
好了，明白了需求，接下来就是实现方案了。

2 方案论证
刚开始的时候，一点头绪都没有。
组长指导的一种方案，就是在新唐数据手册中看到的，采用 Lighttpd 的方案。
后来去查资料，发现一篇介绍不同 HTTP 服务器的文章，挺不错的，如下
常见的几种嵌入式web服务器（https://www.cnblogs.com/quliuliu2013/p/12786301.html）

2.1 Lighttpd
这块刚开始是同事在搞，后来我这边的需求规划出来后，就在想能否使用这种方案。
毕竟方案是现成的，可以节省不少时间。

后来经过分析，发现 Lighttpd 需要一个单独的进程执行，如下图所示

Lighttpd 提供了 CGI 接口，支持 IE 访问固定界面，然后进行参数配置。

实际实现方案，我认为比较好的方法是，Lighttpd 进程接收到参数变更时，写入配置文件 A ，主业务进程监测文件 A 是否有改变，如果检测到改变，则读一次数据。

具体实现方式，参考下图

结合实际情况分析，

1、目前只维护一个主业务进程，如果再增加额外的进程，则维护成本将大大增加。
2、实际不需要 CGI 接口，不需要支持 IE ，APP 做界面显示即可。

经过论证，此方案较复杂，暂且当做最后的备选方案。

2.2 cpp-httplib
接着我就去 GitHub 上寻找 HTTP Server ，发现 cpp-httplib 这个比较好用的库。
GitHub 链接：cpp-httplib（https://github.com/yhirose/cpp-httplib）
在查看了 ReadMe 文件后，很遗憾，我用不了

提示说 GCC 4.8 及以下版本无法正常编译，因为 <regex> 文件已损坏。。。

我去找了找解决方法，发现在 GCC 4.9 版本修复了这个问题，参考 Stack Overflow 回答如下

https://stackoverflow.com/questi ... regular-expressions

没办法了，我们当前 GCC 版本是 4.8.3 的，肯定不能因为这个库就更换编译器呀，那只能再去找找看咯。

2.3 httpserver
然后就接着去搜索，发现了 httpserver 这个库，只有一个 .h 头文件，感觉很简单。

GitHub 链接：httpserver（https://github.com/jeremycw/httpserver.h）

分析本质需求，发现只需要在主进程中，跑一个 HTTP Server 的线程，监听固定端口，然后采用 HTTP 协议进行通信即可。

简要功能，如下图所示

从上图可以看出

1、主进程中，单独跑一个 HTTP Server 的线程，监听固定端口 8888 ；
2、此线程同时进行数据处理，将参数写入文件 A ；
3、其他业务线程，在需要参数时，直接去文件 A 获取最新参数即可；

3 实现方式
具体实现方式，参考 ReadMe 文件，也很方便实现。
简述一下主要流程：
绑定监听端口号，绑定回调函数；
死循环监听端口；
当需要关闭 HTTP 服务时，通过 flag 标志位，改变当前状态；
关闭 HTTP 服务后，需要释放相应资源；
所有的配置处理接口，在 HandleRequest 回调函数中；
（PS：我这电脑网络有问题，GitHub 一直打不开，手机热点也不行，暂时还没别的好办法，只能麻烦您自己去网页上看啦。）

4 注意事项
在使用过程中，我这遇到一个问题。

您看下边这块代码，是这样的

1. void hs_init_session(http_request_t* session) {
   
2.   session->flags = HTTP_AUTOMATIC;
   
3.   session->parser = (http_parser_t){};
   
4.   session->stream = (hs_stream_t){};
   
5.   if (session->tokens.buf) {
   
6.     free(session->tokens.buf);
   
7.     session->tokens.buf = NULL;
   
8.   }
   
9.   http_token_dyn_init(&session->tokens, 32);
   
10. }
    

复制代码

在第 3 、4 行末尾，直接就是一个大括号，里边什么都没写。

然后我的程序在这个地方就一直编译不过去。后来在公司前辈指点下，按照下图所示，添加了 0 之后，就能编译通过了。

推测原因是当前编译器使用的 C 标准，不支持这么高级的用法。

注意：需要修改的不止这一处，其他地方如有编译报错，也需做类似修改。

5 总结
针对本次的功能需求，最困难的地方，在于寻找一个合适的 HTTP Serve 库来使用。
过程虽然艰难，但也锻炼了自己找东西的能力。
好了各位看官，本次的分享到此结束，如果您还意犹未尽，大可从头再看。

阅读全文

jobszheng5

我对嵌入式设备连接wifi网络还是有些不同意见的。
我觉得网关连接wifi，其余终端通过其它方式与网关交互，而由网关最终将数据上云

NXP管管

jobszheng5 发表于 2021-6-25 15:31
我对嵌入式设备连接wifi网络还是有些不同意见的。
我觉得网关连接wifi，其余终端通过其它方式与网关交互， ...

文章刚出了点问题，我修改了一下

jobszheng5

NXP管管 发表于 2021-6-25 15:53
文章刚出了点问题，我修改了一下

这个思路与技术是没有问题的。
完全可以实现

我也是谈了一下我的想法。——其实，我自己也挺犹豫这个想法的

七七bb

单片机的数据处理能力还是偏弱

流水源

jobszheng5 发表于 2021-6-25 15:31
我对嵌入式设备连接wifi网络还是有些不同意见的。
我觉得网关连接wifi，其余终端通过其它方式与网关交互， ...

这个样就对网关的性能要求高了。

流水源

jobszheng5 发表于 2021-6-25 15:31
我对嵌入式设备连接wifi网络还是有些不同意见的。
我觉得网关连接wifi，其余终端通过其它方式与网关交互， ...

各有优缺点，可以适用不同场景。有些无线链接对设备个数有限制，可以拿个网关中转，多连接些设备。

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