Webcc: 轻量级 C++ HTTP 程序库

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

几年前，它只支持简单的 SOAP 调用（名字叫 cSoap），结果慢慢演化成了一个纯粹的 HTTP 程序库，目前有 250 多次代码提交，还在不断完善，且应用在了我们公司的产品中，击败了 Qt 的 QtHttpServer。几乎是 C++ 最好用最完善的 HTTP 程序库了。

编译指南，目前只有英文版。

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。

功能概述

• 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 SSL/HTTPS，依赖 OpenSSL（可选）
• 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

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;
}

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")
             ());

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。

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。

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)  // 应该替换成具体的账号、密码
             ());

要么使用 Token 认证：

session.Send(webcc::RequestBuilder{}.
             Get("https://api.github.com/user/followers").
             AuthToken(token)  // 应该替换成具体合法的 token
             ());

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

auto r = session.Send(webcc::RequestBuilder{}.
                      Get("http://httpbin.org/get").
                      KeepAlive(false)  // 不要 Keep-Alive
                      ());

其他 HTTP 请求的 API 跟 GET 并无太多差别。

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()
             ());

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。

auto r = session.Send(webcc::RequestBuilder{}.
                      Get("http://httpbin.org/image/jpeg")
                      (), true);  // stream = 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)  // 应该替换成具体的文件路径
                      ());

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。

更多示例和用法，请参考 examples 目录。

服务端 API

Hello, World!

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!。

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(8080);

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

    server.Run();

  } catch (const std::exception&) {
    return 1;
  }

  return 0;
}

简单解释一下。一个服务器 (server) 对应多个视图 (view)，不同的视图对应不同的资源，视图通过 URL 路由，且 URL 可以为正则表达式。

完整代码请见 examples/hello_world_server。

下面看一个更复杂的例子。

在线书店

假定你想创建一个关于书的服务，提供下面这些 REST API：

• 查询书
• 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(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/rest_book_server.cc。