解析HTTP请求报文（GET、POST）

目的：

一个WEB服务器需要解析客户端（浏览器）发来的请求，两种常见的请求方式是GET和POST。

GET的请求格式：

• GET请求没有请求体只有请求头
• GET请求的请求参数放在URL后加上一个"?"的后面，参数以key=value的形式传递，参数与参数之间使用"&"进行连接。

GET /signin?next=%2F HTTP/2\r\nHost: www.zhihu.com\r\nUser-Agent: Mozilla/5.0\r\nAccept: **\r\nAccept-Language: zh-CN\r\nAccept-Encoding: gzip, deflate\r\nContent-Type: application/x-www-form-urlencoded\r\nContent-Length: 29\r\nConnection: keep-alive\r\n\r\nusername=root&password=123456

1. 请求头中每一行的后面都要加"\r\n"结尾；
2. 第一行是状态行，分别是请求方法(POST)、请求路径(/login)、协议版本(HTTP/1.1)；
3. 请求头内的剩余内容均以XXX: XXXX的格式表示；
4. 请求头最后需要一个"\r\n"的空行作为结束的标志；
5. 放在请求体内的请求参数以key=value的形式传递，参数与参数之间使用"&"进行连接。

功能介绍： 

使用状态机和正则表达式完成了对HTTP请求报文的解析，支持解析GET报文和POST报文(仅限Content-Type: application/x-www-form-urlencoded)。

由于计划完成的web服务器需要实现展示主页(GET)、用户登录(POST)、用户注册(POST)、获取图片(GET)、获取视频(GET)五个功能，所以web服务器的请求解析模块满足：

若为GET请求，可根据状态行信息，完成对请求内容地址的转换，以及请求头内其他内容的提取。

若为POST请求，可根据请求参数，完成登录和注册这两个功能(登录：根据后台数据库表中的信息判断用户名与密码是否正确；注册：向后台数据库表中插入符合条件的新用户名和密码)。

状态机流程：

enum PARSE_STATE    {        REQUEST_LINE,        HEADERS,        BODY,        FINISH    };

如果为GET请求： REQUEST_LINE——>HEADERS——>FINISH；

如果为POST请求：REQUEST_LINE——>HEADERS——>BODY——>FINISH。
 

用到的正则表达式：

 1、^([^ ]*) ([^ ]*) HTTP/([^ ]*)$        匹配状态行

 2、^([^:]*): ?(.*)$        匹配请求头内的XXX: XXXX字段

 3、(?!&)(.*?)=(.*?)(?=&|$)        匹配POST的请求参数

HttpRequest类结构        httprequest.h

#ifndef HTTPREQUEST_H#define HTTPREQUEST_H#include #include #include #include #include #include #include #include "buffer.h"#include "log.h"#include "sqlconnpool.h"using std::string;class HttpRequest{public:    enum PARSE_STATE//解析流程的状态    {        REQUEST_LINE,        HEADERS,        BODY,        FINISH    };    HttpRequest();    ~HttpRequest()=default;    bool parse(Buffer& buffer);//解析全过程    const string& getMethod() const;    const string& getPath() const;    const string& getVersion() const;    bool isKeepAlive() const;private:    void parseRequestLine(const string& line);//解析状态行    void parseHeader(const string& line);//解析请求头    void parseBody(const string& line);//解析请求体    void parsePath();//解析请求路径    void parsePost();//解析POST请求    void parseUrlencoded();//解析POST请求的请求参数    bool userVertify(const string& username,const string& password,int tag);//身份验证    PARSE_STATE state;    string method;    string path;    string version;    string body;    std::unordered_map header;//存储请求头字段    std::unordered_map post; //存储POST请求参数    static const std::unordered_set DEFAULT_HTML;    static const std::unordered_map DEFAULT_HTML_TAG;};#endif // !HTTPREQUEST_H

 HttpRequest类实现       httprequest.cpp

#include "httprequest.h"const std::unordered_set HttpRequest::DEFAULT_HTML={"/home","/register","/login","/video","/picture"};const std::unordered_map HttpRequest::DEFAULT_HTML_TAG={{"/register.html", 0},{"/login.html", 1}};HttpRequest::HttpRequest(){    Log::getInstance()->init();    init();}void HttpRequest::init(){    method="";    path="";    version="";    body="";    state = REQUEST_LINE;    header.clear();    post.clear();}bool HttpRequest::parse(Buffer& buffer){    if(buffer.readableBytes()<=0)        return false;    while(buffer.readableBytes()&&state!=FINISH)    {        const char CRLF[3]="\r\n";        const char* lineEnd=std::search(buffer.peek(),static_cast(buffer.beginWrite()),CRLF,CRLF+2);        string line(buffer.peek(),lineEnd);        switch (state)        {        case REQUEST_LINE:            parseRequestLine(line);            parsePath();            break;        case HEADERS:            parseHeader(line);            break;        case BODY:            parseBody(line);            break;        default:            break;        }        if(lineEnd==buffer.beginWrite())//解析完请求体(不由"\r\n"结尾)            break;        buffer.retrieveUntil(lineEnd+2);//解析完一行Headers(由"\r\n"结尾)    }    return true;}void HttpRequest::parsePath(){    if(path=="/")         path="/home.html";    else        if(DEFAULT_HTML.count(path))            path+=".html";}void HttpRequest::parseRequestLine(const string& line){    std::regex patten("^([^ ]*) ([^ ]*) HTTP/([^ ]*)$");    std::smatch match;    if(!std::regex_match(line,match,patten))    {        LOG_ERROR("%s","Parse RequestLine Error");    }    method=match[1];    path=match[2];    version=match[3];    state=HEADERS;}void HttpRequest::parseHeader(const string& line){    std::regex patten("^([^:]*): ?(.*)$");    std::smatch match;    if(std::regex_match(line,match,patten))    {        header[match[1]]=match[2];    }            else    {        state=BODY;    }}void HttpRequest::parseBody(const string& line){    body=line;    parsePost();    state=FINISH;}void HttpRequest::parsePost(){    if(method=="POST"&&header["Content-Type"]=="application/x-www-form-urlencoded")    {        parseUrlencoded();        if(DEFAULT_HTML_TAG.count(path))        {            int tag=DEFAULT_HTML_TAG.find(path)->second;            if(userVertify(post["username"],post["password"],tag))            {                path="/home.html";            }            else            {                path="/error.html";            }        }    }}void HttpRequest::parseUrlencoded(){std::regex patten("(?!&)(.*?)=(.*?)(?=&|$)");    std::smatch match;    string::const_iterator begin=body.begin();    string::const_iterator end=body.end();    while(std::regex_search(begin,end,match,patten))    {        post[match[1]]=match[2];        begin=match[0].second;    }}bool HttpRequest::userVertify(const string& username,const string& password,int tag){    SqlConnPool* pool = SqlConnPool::getInstance();    std::shared_ptr conn=pool->getConn();    string order1="SELECT username,password FROM user WHERE username='"+username+"' LIMIT 1";    string order2="INSERT INTO user(username, password) VALUES('"+username+"','"+password+"')";    MYSQL_RES* res=conn->query(order1);    string user;    string pwd;    MYSQL_ROW row=nullptr;    while((row=mysql_fetch_row(res))!=nullptr)     {        user=row[0];        pwd=row[1];    }    if(tag)//登录    {        if(pwd!=password)//密码错误        {            LOG_ERROR("%s","Password Error");            return false;        }        LOG_INFO("%s Login Success",username);    }    else//注册    {        if(!user.empty())//用户名已被使用        {            LOG_ERROR("%s","Username Used");            return false;        }        if(!conn->update(order2))//数据库插入失败        {            LOG_ERROR("%s","Insert Error");            return false;        }        LOG_INFO("%s Register Success",username);    }    mysql_free_result(res);    return true;}const string& HttpRequest::getMethod() const{    return method;}const string& HttpRequest::getPath() const{    return path;}const string& HttpRequest::getVersion() const{    return version;}bool HttpRequest::isKeepAlive() const{    if(header.count("Connection"))    {        return header.find("Connection")->second=="keep-alive";    }    return false;}

 测试程序        testHttpRequest.cpp

分别解析GET请求和POST请求，根据解析内容进行判断。

#include "httprequest.h"#include using namespace std;void testPost(){    HttpRequest request;    Buffer input;    input.append("POST /login HTTP/1.1\r\n"            "Host: 127.0.0.1:8888\r\n"            "User-Agent: Mozilla/5.0\r\n"             "Accept: text/html,application/xhtml+xml,application/xml;q=0.9,image/webp,image/apng,**;q=0.8\r\n"            "Accept-Language: zh-CN,zh;q=0.8,zh-TW;q=0.7,zh-HK;q=0.5,en-US;q=0.3,en;q=0.2\r\n"            "Accept-Encoding: gzip, deflate, br\r\n"            "Connection: keep-alive\r\n"            "Upgrade-Insecure-Requests: 1\r\n"            "Cache-Control: max-age=0\r\n"            "TE: trailers\r\n"            "\r\n");    request.parse(input);    cout<<"method:"<

CXX = g++CFLAGS = -std=c++14 -O2 -Wall -g TARGET = testHttpRequestOBJS =  buffer.cpp log.cpp blockqueue.h\sqlconn.cpp sqlconnpool.cpp httprequest.cpp\        testHttpRequest.cppall: $(OBJS)$(CXX) $(CFLAGS) $(OBJS) -o $(TARGET)  -pthread -L/usr/lib64/mysql -lmysqlclientclean:rm -rf $(OBJS) $(TARGET)