[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:
<method> <request-URL> <version>
<headers>
<entity-body>
响应报文的语法:
<version> <status-code> <reason-phrase>
<headers>
<entity-body>
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。^_^
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。
原创文章,文笔有限,才疏学浅,文中若有不正之处,万望告知。
如果本文对你有帮助,请点下推荐吧,谢谢^_^
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