この記事はkdnaktの1人 Advent Calendar 2020の8日目の記事です。

2020年は会社でKotlin dojoを主催して週1回30分Kotlinと戯れていました。12月はその集大成ということで、Kotlin/NativeでHTTPサーバーを作ってみたいと思います。どこまでできるか、お楽しみ……。

[ベースとなるecho serverの実装]

7日目はKotlin/NativeのサンプルプロジェクトであるEcho serverをビルドしてみました。

Echo serverをベースにして、HTTPサーバーのソケット部分を以下のように実装します。

fun main() {
    val port: Short = 8080

    memScoped {
        val buffer = ByteArray(1024)
        val serverAddr = alloc()
        val listenFd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0)
                .ensureUnixCallResult("socket") { !it.isMinusOne() }

        with(serverAddr) {
            memset(this.ptr, 0, sockaddr_in.size.convert())
            sin_family = AF_INET.convert()
            sin_port = posix_htons(port).convert()
        }

        bind(listenFd, serverAddr.ptr.reinterpret(), sockaddr_in.size.convert())
                .ensureUnixCallResult("bind") { it == 0 }

        listen(listenFd, 10)
                .ensureUnixCallResult("listen") { it == 0 }

        val commFd = accept(listenFd, null, null)
                .ensureUnixCallResult("accept") { !it.isMinusOne() }

        buffer.usePinned { pinned ->
            while (true) {
                val length = recv(commFd, pinned.addressOf(0), buffer.size.convert(), 0).toInt()
                        .ensureUnixCallResult("read") { it >= 0 }

                if (length == 0) {
                    break
                }

                send(commFd, pinned.addressOf(0), length.convert(), 0)
                        .ensureUnixCallResult("write") { it >= 0 }
            }
        }
    }
}

[リクエストをログに残す]

echo serverをベースに、HTTPサーバーとしての機能を追加します。まずは、クライアントから送られてきたリクエストをprintln()で出力してみます。

buffer.usePinned { }の中で、recv()とsend()が呼ばれており、echo serverがここでリクエストを受け取って、エコーレスポンスを返していることが分かります。

IntelliJのサジェストを見ると、pinnedというラムダ式のパラメーターは、Pinned<ByteArray>という型のようです。

f:id:kidani_a:20201208041225p:plain

公式サイトの説明を読むと、Pinned<T>型は、get()関数を呼ぶと実体のT型のオブジェクト、今回の場合はByteArray型のオブジェクトを得られることが分かります。

まずは、シンプルにprintln()関数で出力してみます。

buffer.usePinned { pinned ->
    while (true) {
        val length = recv(commFd, pinned.addressOf(0), buffer.size.convert(), 0).toInt()
                .ensureUnixCallResult("read") { it >= 0 }

        if (length == 0) {
            break
        }

        // 以下の追加
        println("[DEBUG]:")
        println(pinned.get())

        send(commFd, pinned.addressOf(0), length.convert(), 0)
                .ensureUnixCallResult("write") { it >= 0 }
    }
}

これを./gradlew nativeBinariesコマンドでビルドして実行し、別のターミナルからcurlコマンドでリクエストを送ると、以下のようにハッシュ値が出力されてしまいます。println(pinned.get().toString())のようにtoString()の呼び出しを追加しても結果は変わりませんでした。

f:id:kidani_a:20201208042645p:plain