[httpserver]如何解析HTTP请求报文

这个http server的实现源代码我放在了我的github上，有兴趣的话可以点击查看哦。

在上一篇文章中，讲述了如何编写一个最简单的server，但该程序只是接受到请求之后马上返回响应，实在不能更简单。在正常的开发中，应该根据不同的请求做出不同的响应。要做到上述的功能，首先要解析客户端发来的请求报文。

报文在不同的上下文情景下有不同的理解，本文所说的报文都是在HTTP上下文中描述的名词。

HTTP报文是什么

在HTTP程序中，报文就是HTTP用来搬运东西的包裹，也可以理解为程序之间传递信息时发送的数据块。这些数据块以一些文本形式的元信息开头，这些信息描述了报文的内容和含义，后面跟着可选的数据部分。

报文的流动

HTTP使用属于流入和流出来描述报文的传递方向。HTTP报文会像合水一样流动。不管时请求报文还是响应报文，都会向下游流动，所有报文的发送者都在接受者的上游。下图展示了报文向下游流动的例子。

报文的组成

报文由三个部分组成：

• 对报文进行描述的起始行
• 包含属性的首部块
• 可选的、包含数据的主体部分

起始行和首部是由行分隔的ASCII文本。每行都以一个由两个字符（回车符--ASCII码13和换行符--ASCII码10）组成的行终止序列结束。可以写做CRLF。

尽管规范说明应该用CRLF来表示行终止，但稳健的应用程序也应该接受单个换行作为行的终止。笔者仅支持以CRLF换行的解析，因为我觉得既然有了规范，那就需要遵循，遵循相同的协议的程序才能互相通信。

实体是一个可选的数据块。与起始行和首部不同的是，主体中可以包含主体或二进制数据，也可以为空（比如仅仅GET一个页面或文件）。

下面来看看报文的语法的格式和规则。

报文的语法

请求报文的语法：

响应报文的语法：

method，方法

客户端希望服务器对资源执行的操作。比如GET、POST

request-URL，请求URL

请求资源，或者URL路径组件的完整URL。

version，版本

报文所使用的HTTP版本。格式：HTTP/.。其中major(主要版本号)和minor(次要版本号)都是整数。

status-code，状态码

描述请求过程所发生的情况的数字。

reason-phrase，原因短语

数字状态码的文字描述版本。

headers，首部

每个首部包含一个名字，后面跟着一个冒号(😃，然后是一个可选的空格，接着是一个值，最后是一个CRLF。可以有零个或多个首部。首部由一个CRLF结束，表示首部结束和实体主体开始。

entity-body，实体的主体部分

包含一个由任意数据组成的数据块。可以没有，此时是以一个CRLF结束。

请求行

请求报文的起始行称为请求行。所有的HTTP报文都以一行起始行作为开始。请求行包含一个方法和一个请求URL以及HTTP的版本三个字段。每个字段都以空格分隔。

比如：GET / HTTP/1.1。

请求方法为GET，请求URL为/，HTTP版本为HTTP/1.1。

响应行

响应报文的起始行称为响应行。响应行包含HTTP版本、数字状态码以及描述操作状态的文本形式的原因短语。三个字段也是以空格分隔。

比如：HTTP/1.1 200 OK。

HTTP版本为HTTP/1.1，数字状态码是200，原因短语是OK。表示请求成功。

首部

首部是是包含在请求和响应报文的一些附加信息。本质上，他们只是一些键值对的列表。

比如：Content-Length: 19

表示返回内容长度为19。

实体的主体部分

简单地说，这部分就是HTTP要传输的内容。

解析请求报文

了解了报文是如何组成和各部分代表的内容之后，就对如何解析请求报文心里有数了。

核心代码

/* 解析请求行 */
int parse_start_line(int sockfd, char *recv_buf, req_pack *rp)
{
char *p = recv_buf;
char *ch = p;
int i = 0;
enum parts { method, url, ver } req_part = method;
char *method_str;
char *url_str;
char *ver_str;
int k = 0;

if (*ch < 'A' || *ch > 'Z') {
return -1;
}

while (ch != CR) {
if (ch != BLANK) {
k++;
} else if (req_part == method) {
method_str = (char *)malloc(k * sizeof(char *));
memset(method_str, 0, sizeof(char *));
strncpy(method_str, recv_buf, k);
k = 0;
req_part = url;
} else if (req_part == url) {
url_str = (char *)malloc(k * sizeof(char *));
memset(url_str, 0, sizeof(char *));
strncpy(url_str, recv_buf + strlen(method_str) + 1, k);
k = 0;
req_part = ver;
}
ch++;
i++;
}

if (req_part == url) {
if (k != 0) {
url_str = (char *)malloc(k * sizeof(char));
memset(url_str, 0, sizeof(char));
strncpy(url_str, recv_buf + strlen(method_str) + 1, k);
k = 0;
} else {
return -1;
}
}

if (k == 0) {
ver_str = (char *)malloc(8 * sizeof(char));
memset(ver_str, 0, sizeof(char));
strcpy(ver_str, "HTTP/1.1");
} else {
ver_str = (char *)malloc(k * sizeof(char));
memset(ver_str, 0, sizeof(char));
strncpy(ver_str,
recv_buf + strlen(method_str) + strlen(url_str) + 2, k);
}

rp->method = method_str;
rp->url = url_str;
rp->version = ver_str;

return (i + 2);
}

/* 解析首部字段 */
int parse_header(int sockfd, char *recv_buf, header headers[])
{
char *p = recv_buf;
char *ch = p;
int i = 0;
int k = 0;
int v = 0;
int h_i = 0;
bool is_newline = false;
char *key_str;
char *value_str;
header *tmp_header = (header *)malloc(sizeof(header *));
memset(tmp_header, 0, sizeof(header));

while (1) {
if (ch == CR && (ch + 1) == LF) {
break;
}
while (ch != COLON) {
ch++;
i++;
k++;
}
if (ch == COLON) {
key_str = (char *)malloc(k * sizeof(char ));
memset(key_str, 0, sizeof(char ));
strncpy(key_str, recv_buf + i - k, k);
k = 0;
ch++;
i++;
}
while (ch != CR) {
ch++;
i++;
v++;
}
if (ch == CR) {
value_str = (char *)malloc(v * sizeof(char *));
memset(value_str, 0, sizeof(char *));
strncpy(value_str, recv_buf + i - v, v);
v = 0;
i++;
ch++;
}
i++;
ch++;
headers[h_i].key = key_str;
headers[h_i].value = value_str;
h_i++;
}

return (i + 2);
}

解析思想

遍历recv接受到的请求字符串，检查是否遇到回车符\r判断一行数据。

对于起始行，检查是否遇到空格分隔不同的字段；对于首部，检查是否遇到冒号分隔键值对的字段值；对于实体的主体部分，则先判断是否遇到CRLF字符串，然后将剩余内容全部作为实体的主体部分。

返回值是告知程序下一次遍历的起始位置。

如果遇到非法请求行则返回400的响应。

总结

解析报文的过程就是遵循HTTP协议规定的内容去解析报文，获取报文包含的信息。

由于基础知识较薄弱，代码还有很多错误以及很多地方需要优化。如果有看到错误的地方或有其它建议望各位大侠不吝赐教。^_

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原创文章，文笔有限，才疏学浅，文中若有不正之处，万望告知。

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