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\n
  Host: www.zhihu.com\r\n
  User-Agent: Mozilla/5.0\r\n
  Accept: */*\r\n
  Accept-Language: zh-CN\r\n
  Accept-Encoding: gzip, deflate\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

  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(GET)、请求路径(/signin?next=%2F)、协议版本(HTTP/2)；
  3. 其余所有行均以XXX: XXXX的格式表示；
  4. 最后需要一个"\r\n"的空行作为请求头结束的标志。

  POST的请求格式：

  • POST请求传送的数据放在请求体中；
  • POST请求的请求参数放在请求体中，由请求头中的"Content-Type"字段决定其格式；
  • 如果是"Content-Type: application/x-www-form-urlencoded"，则请求参数以key=value的形式传递，参数与参数之间使用"&"进行连接
  • 如果是"Content-Type: multipart/form-data"，则使用boundary(分割线)充当参数与参数之间的连接(相当于&)

    POST /login HTTP/1.1\r\n
    Host: 127.0.0.1:8888\r\n
    User-Agent: Mozilla/5.0\r\n
    Accept: */*\r\n
    Accept-Language: zh-CN\r\n
    Accept-Encoding: gzip, deflate\r\n
    Content-Type: application/x-www-form-urlencoded\r\n
    Content-Length: 29\r\n
    Connection: keep-alive\r\n
    \r\n
    username=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,application/signed-exchange;v=b3;q=0.9\r\n"
                "Accept-Language: zh-CN,zh;q=0.9,en;q=0.8,en-GB;q=0.7,en-US;q=0.6\r\n"
                "Accept-Encoding: gzip, deflate\r\n"
                "Content-Type: application/x-www-form-urlencoded\r\n"
                "Content-Length: 29\r\n"
                "Connection: keep-alive\r\n"
                "\r\n"
                "username=root&password=123456");
        request.parse(input);
        cout<<"method:"< 
    运行结果：
     
     
     
     由日志信息可以判断，对GET和POST的请求解析正确。
     
     
    附：
     
     Makefile
     
    CXX = g++
    CFLAGS = -std=c++14 -O2 -Wall -g 
    TARGET = testHttpRequest
    OBJS =  buffer.cpp log.cpp blockqueue.h\
    		sqlconn.cpp sqlconnpool.cpp httprequest.cpp\
            testHttpRequest.cpp
    all: $(OBJS)
    	$(CXX) $(CFLAGS) $(OBJS) -o $(TARGET)  -pthread -L/usr/lib64/mysql -lmysqlclient
    clean:
    	rm -rf $(OBJS) $(TARGET)
     
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