项目：图片存储系统（图片服务器）

article/2025/10/2 23:11:06

图片存储系统

项目描述：
实现一个 HTTP 服务器，用该服务器来存储图片，针对每个图片提供一个唯一的url， 使用 url 对图片进行访问， 提供对图片的增删改查能力，同时搭配简单的页面辅助完成图片上传/展示

  • 利用 HTTP 服务器来为每个图片提供一个唯一访问的 url
  • 使用 Json 封装 http 请求，响应
  • 提供上传图片，查看图片信息/内容以及删除图片接口
  • 使用 lambda 表达式替换函数

实现环境：Linux MySQL-5.5.60 cpp-httplib 库
涉及技术：HTTP 协议 Json C++11 lambda 表达式

项目流程：
在这里插入图片描述
项目代码维护于github上：https://github.com/luchunabf/item

使用 JSON 作为数据交互格式

json 出自 JavaScript, 是一种非常方便的键值对数据组织格式，主要用途之一就是序列化.
C++ 中可以使用 jsoncpp 这个库来解析和构造 json 数据

yum install jsoncpp-devel

1. 使用 MySQL C API 操作数据库

安装 MySQL C API

yum install mysql-devel

代码中使用时需要链接上 MySQL 提供的库

-L /usr/lib64/mysql -lmysqlclient

数据库设计

创建数据库：

create database if not exists image_system;
use image_system;

创建图片表：

drop table if exists image_table
create table image_table(image_id int not null primary key auto_increment,image_name varchar(50),size bigint,upload_time varchar(50),md5 varchar(128),content_type varchar(50) comment '图片类型', path varchar(1024) comment '图片所在路径')

db.hpp

#pragma once #include <cstdlib>
#include <cstring>
#include <mysql/mysql.h>
#include <jsoncpp/json/json.h> namespace image_system
{static MYSQL* MySQLInit(){//使用mysql API来操作数据库//1.先创建一个mysql的句柄MYSQL* mysql = mysql_init(NULL);//2.拿着句柄和数据库建立连接if(mysql_real_connect(mysql, "127.0.0.1", "root", "123", "image_system", 3306, NULL, 0)== NULL){//数据库连接失败printf("数据库连接失败！%s\n", mysql_error(mysql));return NULL;}//3.设置编码格式mysql_set_character_set(mysql,"utf8");return mysql;}static void MySQLRelease(MYSQL* mysql){mysql_close(mysql);}//操作数据库中ImageTable 这个表，
//此处 Insert 等操作， 函数依赖的输入信息较多，
//为了防止参数太多， 可以使用 JSON 来封装参数
class ImageTable{
public:ImageTable(MYSQL* mysql): mysql_(mysql){}//image 就形如以下形式：//{//   image_name: "test.png",//   size: 1024,//   upload_time: "2019/08/29",//   md5: "abcdef",//   type: "png",//   path: "test_8_29_image/test.png"//}//使用 JSON 的原因：1.扩展更方便 2.方便和服务器接受的数据打通/* bool Insert(const Json::Value& image){char sql[4096] = {0};sprintf(sql,"insert into image_table values(null,'%s', %d, '%s','%s','%s','%s')",image["image_name"].asCString(),image["size"].asInt(), image["uplode_time"].asCString(),image["md5"].asCString(),image["type"].asCString(),image["path"].asCString());printf("[Insert sql] %s\n",sql);int ret = mysql_query(mysql_, sql);if(ret != 0){printf("Insert 执行失败！%s\n", mysql_error(mysql_));return false;}return true;}*/bool Insert(const Json::Value& image) {char sql[4096] = {0};sprintf(sql, "insert into image_table values(null, '%s', %d, '%s','%s', '%s', '%s')",image["image_name"].asCString(), image["size"].asInt(), image["upload_time"].asCString(),image["md5"].asCString(), image["type"].asCString(),image["path"].asCString());int ret = mysql_query(mysql_, sql);if (ret != 0) {printf("执行 sql 失败! sql=%s, %s\n", sql, mysql_error(mysql_));return false;}return true;      }//如果是输入型参数，使用 const&//如果是输出型参数，使用 *（指针）//如果是输入输出型参数， 使用&bool SelectAll(Json::Value* images)//image是输出型参数{char sql[4096] = {0};sprintf(sql, "select * from image_table");int ret = mysql_query(mysql_, sql);if(ret != 0){printf("SelectAll 执行失败！%s\n", mysql_error(mysql_));return false;}//遍历结果结合，并把结果集合写到images参数中MYSQL_RES* result = mysql_store_result(mysql_);int rows = mysql_num_rows(result);for(int i = 0; i < rows; ++i){MYSQL_ROW row = mysql_fetch_row(result);//数据库查出的每条记录都相当于一个图片的信息//需要把这个信息转成Json格式Json :: Value image;image["image_id"] = atoi(row[0]);image["image_name"] = row[1];image["size"] = atoi(row[2]);image["upload_time"] = row[3];image["md5"] = row[4];image["type"] = row[5];image["path"] = row[6];images->append(image);}//释放结果集，忘了就会导致内存泄漏mysql_free_result(result);return true;}bool SelectOne(int image_id, Json::Value* image_ptr){char sql[4096] = {0};sprintf(sql, "select * from image_table where image_id = %d", image_id);int ret = mysql_query(mysql_, sql);if(ret != 0){printf("SelectOne 执行 SQL 失败！ %s\n", mysql_error(mysql_));return false;}//遍历结果集合MYSQL_RES* result = mysql_store_result(mysql_);int rows = mysql_num_rows(result);if(rows != 1){printf("SelectOne 的结果不是一条记录！实际查到 %d 条！\n", rows);return false;}MYSQL_ROW row = mysql_fetch_row(result);Json :: Value image;image["image_id"] = atoi(row[0]);image["image_name"] = row[1];image["size"] = atoi(row[2]);image["upload_time"] = row[3];                                      image["md5"] = row[4];image["type"] = row[5];image["path"] = row[6];*image_ptr = image;//释放结果集合mysql_free_result(result);return true;}bool Delete(int image_id){char sql[4096] = {0};sprintf(sql, " delete from image_table where image_id = %d",image_id);int ret = mysql_query(mysql_, sql);if(ret != 0){printf("Delete 执行SQL 失败！%s\n", mysql_error(mysql_));return false;}return true;}
private:MYSQL* mysql_;};}// end image_system (namespace)

2. 图片服务器

服务器 API 设计

新增图片

请求:
POST /image HTTP/1.1
Content-Type: application/x-www-form-urlencoded
　
…[内容]…
　
响应:
HTTP/1.1 200 OK
{
　 “ok”: true,
}

查看所有图片信息

请求:
GET /image/
HTTP/1.1 200 OK
[
{
　“image_id”: 1,
　 “image_name”: “1.png”,
　 “type”: “image/png”,
　 “md5”: “[md5值]”
　 “upload_time”: “2019/8/29”,
　 path:"./data/test.png"
},　
{
　 “image_id”: 2,
　 “image_name”: “2.png”,
　 ……
}
]

查看指定图片信息

请求:
GET /image/:image_id
响应:
HTTP/1.1 200 OK
{
　 “image_id”: 1,
　 “image_name”: “1.png”,
　 “type”: “image/png”,
　 “md5”: “[md5值]”
　 “upload_time”: “2019/8/29”,
　 path:"./data/test.png"
}

查看图片内容

请求:
GET /image/show/:image_id
响应:
HTTP/1.1 200 OK
content-type: image/png
　
[响应 body 中为 图片内容 数据]

删除图片

请求:
DELETE /image/:image_id
响应:
HTTP/1.1 200 OK
{
　 “ok”: true
}

构建 HTTP 服务器提供约定的 API 接口

服务器基本框架

使用 cpp-httplib

#include "httplib.h"
int main() {using namespace httplib;Server server;server.Get("/", [](const Request& req, Response& resp) {(void)req;resp.set_content("<html>hello</html>", "text/html");});server.set_base_dir("./wwwroot");server.listen("0.0.0.0", 9094);return 0;
}

提供约定的 API 接口

这里只说明框架，代码维护于github：https://github.com/luchunabf/item

#include <signal.h>
#include "db.hpp"
#include <stdio.h>
#include <fstream>
#include "httplib.h" 
#include <jsoncpp/json/json.h>
#include <sys/stat.h>class FileUtil
{
public://写文件static bool Write(const std::string& file_name,const std::string& content)//将content写入到文件file_name中去{std::ofstream file(file_name.c_str()); //打开文件if(!file.is_open()){return false;}file.write(content.c_str(), content.length());//将content写入文件file.close();//关闭文件return true;}//读文件
static bool Read(const std:: string& file_name, std::string* content)//将file_name文件读入到content中去
{std::ifstream file(file_name.c_str());if(!file.is_open()){return false;}struct stat st;stat(file_name.c_str(), &st);计算file_name文件大小content->resize(st.st_size);//将content扩容到要读取文件file_name的大小//一口气把整个文件读完//需要先知道文件的大小//char* 缓冲区长度//int 读取多长file.read((char*)content->c_str(), content->size());file.close();return true;
}
};//回调函数
/*void Hello(const httplib::Request& req, httplib::Response& resp)//HTTP Content-Type
{resp.set_content("<h1>hello</h1>", "text/html");
}*/MYSQL* mysql = NULL;int main()
{using namespace httplib;mysql = image_system::MySQLInit();//这里连接数据库并设置编码格式image_system::ImageTable image_table(mysql);//创建一个（已经封装好）数据库类的对象，用对象来操作数据库signal(SIGINT,[](int){//处理一下信号处理函数，按ctrl+c的时候退出进程并且释放数据库image_system::MySQLRelease(mysql);exit(0);});Server server;//客户端请求 /hello 路径的时候，执行一个特定的函数//制定不同的路径对应到不同的函数上，这个过程//称为“设置路由”//服务器中有两个重要的概念//1.请求(Request)//2.响应(Response)//[&image_table] 这是lambda 的重要特性， 捕获变量//server.Post("/image",[&image_table](const Request& req, Response& resp){//1.对参数进行校验//2.根据文件名称获取到文件数据file对象//3.把文件属性信息插入到数据库中//4.把图片保存到指定的磁盘目录中//5.构造一个响应数据通知客户端上传成功});server.Get("/image", [&image_table](const Request& req, Response& resp){//void(req);//没有任何实际的效果//1.调用数据库接口来获取数据//2.构造响应结果返回给客户端});server.Get(R"(/image/(\d+))", [&image_table](const Request& req, Response& resp){printf("获取单个图片信息\n");//1. 先获取图片id//2.根据图片信息查询数据库//3. 把查询结果返回给客户端});server.Get(R"(/show/(\d+))", [&image_table](const Request& req, Response& resp){printf("获取指定图片内容\n"); //这一步是查看图片，其他的是查信息，用Json封装响应，这里用string接收文件路径，从文件中读取内容//1. 先获取图片id//2.根据目录找到文件内容，读取文件内容//3.把文件内容构造成一个响应});server.Delete(R"(/image/(\d+))", [&image_table](const Request& req, Response& resp){//1.根据图片id去数据库中查找对应的目录//2. 查找到对应文件的路径//3.调用数据库进行删除//4.删除磁盘上的文件//5.构造响应});server.set_base_dir("./wwwroot");// 设置静态文件目录server.listen("0.0.0.0", 9094);return 0;
}

3. 使用 Postman 进行测试

在 Postman 中构造请求, 并验证

使用upload.html上传图片：

在这里插入图片描述
响应：
在这里插入图片描述
查看所有图片信息
在这里插入图片描述
在这里插入图片描述
查看指定图片信息
在这里插入图片描述
在这里插入图片描述
查看指定图片内容
在这里插入图片描述
在这里插入图片描述
删除指定图片
在这里插入图片描述
在这里插入图片描述

遇到的问题

1. 在测试合同http服务器接口时，在浏览器上访问该服务器时一直未响应

最后调试发现linux防火墙未关闭，关闭后可以在浏览器中正常访问服务器

 //Linux查看防火墙状态及关闭或者重启的命令（CentOS7或者red hat）
//查看防火墙的状态（是否有开启）
systemctl status firewalld
service iptables status//暂时关闭防火墙
systemctl stop firewalld
service iptables stop//暂时关闭后，开启防火墙
systemctl start firewalld
service iptables start//永久关闭防火墙（开机禁用）
systemctl disable firewalld
chkconfig iptables off//重启防火墙
service iptables restart//永久关闭后，开启防火墙（开机自动启用）
systemctl enable firewalld
chkconfig iptables on//systemctl是CentOS7的服务管理工具中主要的工具，它融合之前service和chkconfig的功能于一体。

2. 使用Json封装响应后，输入格式较复杂

查阅资料，可以叫Json格式化进行输出

Json::FastWriter writer;resp.set_content(writer.write(resp_json), "application/json");

3. 在代码固定的情况下，不能匹配查询指定id的图片

使用正则表达式可以解决该问题

  // 1. 正则表达式// 2. 原始字符串(raw string)server.Get(R"(/image/(\d+))", [&image_table](const Request& req, Response& resp){});

4. 使用了正则表达式后，发现代码运行总是报错，如下：

在这里插入图片描述
后来发现时编译器版本问题，g++4.8不支持正则表达式
在这里插入图片描述
升级g++至7.3即可：
使用 devtool 升级 g++ 到 7.3 版本

//以下命令在 root 下使用
yum install centos-release-scl -y
yum install devtoolset-7 -y
//命令
source /opt/rh/devtoolset-7/enable

在这里插入图片描述
再次运行即可正确启动服务器

扩展

  1. md5 和 上传时间还需完善，目前暂时写死
  2. 存储时合并文件，提高存储效率
  3. 防盗链，权限控制，只让图片被指定用户使用， 借助cookie实现
  4. 对于你内容相同的文件，可以只存一份图片文件，引用计数，使用md5可以判断图片内容是否相同

http://chatgpt.dhexx.cn/article/3CgBXBdP.shtml

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