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【Linux网络编程】第十二弹---构建与优化HTTP请求处理：从HttpRequest到HttpServer的实战

article 2025/1/9 15:12:35

✨个人主页： 熬夜学编程的小林

💗系列专栏： 【C语言详解】 【数据结构详解】【C++详解】【Linux系统编程】【Linux网络编程】

目录

1、HttpRequest类

1.1、基本结构

1.2、构造析构函数

1.3、反序列化函数

1.4、GetLine() 

1.5、打印函数

2、HttpServer类

2.1、HandlerHttpRequest()

3、测试 

3.1、测试结果(基本版本) 

3.2、代码优化一

3.3、测试结果(优化一) 

3.4、代码优化二

3.5、测试结果(优化二) 

4、增加路径字段

4.1、HttpRequest类 

4.2、解析请求行

4.3、获取url 和 path

4.4、HandlerHttpRequest()

1、HttpRequest类

1.1、基本结构

HttpRequest类基本结构包括请求行，请求报头，正文！

class HttpRequest
{
private:
    // \r\n
    // \r\ndata
    // 获取一行信息
    std::string GetLine(std::string &reqstr);
    // 解析请求行
    void ParseReqLine();
    // 解析请求报头，以冒号加空格分隔
    void ParseReqHeader();
public:
    HttpRequest();
    // 反序列化
    void Deserialize(std::string &reqstr) ;
    // 打印请求信息
    void Print();
    ~HttpRequest();
private:
    // 基本的httprequest的格式
    std::string _req_line;                 // 请求行
    std::vector<std::string> _req_headers; // 请求报头
    std::string _blank_line;               // 空行
    std::string _body_text;                // 正文
};

1.2、构造析构函数

构造函数初始化空行即可，因为空行是固定的，析构函数无需处理！

const static std::string base_sep = "\r\n";

HttpRequest() : _blank_line(base_sep)
{}

~HttpRequest()
{}

1.3、反序列化函数

反序列化即将字符串转化成结构化字段！

// 反序列化
void Deserialize(std::string &reqstr) 
{
    // 基本的反序列化
    _req_line = GetLine(reqstr); // 读取一行，请求行
    // 请求报头
    std::string header;
    do
    {
        header = GetLine(reqstr);
        if (header.empty())
            break;
        else if (header == base_sep)
            break;
        _req_headers.push_back(header);
    } while (true);

    // 正文
    if (!reqstr.empty())
    {
        _body_text = reqstr;
    }
}

1.4、GetLine() 

获取一行有效信息，没找到分隔符返回空串，找到分隔符但是没有有效信息则返回分隔符！

// \r\n
// \r\ndata
// 获取一行信息
std::string GetLine(std::string &reqstr)
{
    auto pos = reqstr.find(base_sep);
    if (pos == std::string::npos) // 没找到分隔符返回空
        return std::string();
    std::string line = reqstr.substr(0, pos);       // 截取一行有效信息
    reqstr.erase(0, line.size() + base_sep.size()); // 删除有效信息和分隔符
    return line.empty() ? base_sep : line;          // 有效信息为空则返回分隔符，不为空返回有效信息
}

1.5、打印函数

打印反序列化出来的字符串！

// 打印请求信息
void Print()
{
    std::cout << "---------------------------" << std::endl;
    std::cout << "###" << _req_line << std::endl;
    for (auto &header : _req_headers)
    {
        std::cout << "@@@" << header << std::endl;
    }
    std::cout << "***" << _blank_line;
    std::cout << ">>>" << _body_text << std::endl;
}

2、HttpServer类

2.1、HandlerHttpRequest()

std::string HandlerHttpRequest(std::string &reqstr)
{
#ifdef TEST
    std::cout << "---------------------------------------------" << std::endl;
    std::cout << reqstr;

    // return std::string();
    std::string responsestr = "HTTP/1.1 200 OK\r\n";
    responsestr += "Content-Type: text/html\r\n";
    responsestr += "\r\n";
    responsestr += "<html><h1>hello linux,hello net!<h2></html>";

    return responsestr;
#else
    HttpRequest req;         // 构建请求对象
    req.Deserialize(reqstr); // 反序列化字符串
    req.Print();             // 打印反序列的字符串
    return std::string();    // 保证编译通过
#endif
}

3、测试 

主函数

// ./httpserver 8888
int main(int argc, char *argv[])
{
    if (argc != 2)
    {
        std::cerr << "Usage: " << argv[0] << "local-port" << std::endl;
        exit(0);
    }

    uint16_t port = std::stoi(argv[1]);

    HttpServer hserver;

    std::unique_ptr<TcpServer> tsvr = std::make_unique<TcpServer>(
        std::bind(&HttpServer::HandlerHttpRequest, &hserver, std::placeholders::_1),
        port);
    tsvr->Loop();

    return 0;
}

3.1、测试结果(基本版本) 

注意：执行的方法都是HandlerHttpRequest()，且代码执行的是#else后的代码！

运行结果 

上面是基本的序列化，我们还可以进一步序列化，将请求行的成员都反序列化，因此请求类需要增加成员变量！

3.2、代码优化一

HttpRequest类成员变量

HttpRequest类需要增加请求方法，统一资源定位符，版本三个成员变量！

class HttpRequest
{
private:
    // 基本的httprequest的格式
    std::string _req_line;                 // 请求行
    std::vector<std::string> _req_headers; // 请求报头
    std::string _blank_line;               // 空行
    std::string _body_text;                // 正文

    // 更具体的属性字段，需要进一步反序列化
    std::string _method;  // 请求方法
    std::string _url;     // 统一资源定位符
    std::string _version; // 版本
};

反序列化函数

反序列化函数需要增加解析请求行函数！

// 反序列化
void Deserialize(std::string &reqstr)
{
    // 基本的反序列化
    _req_line = GetLine(reqstr); // 读取一行，请求行
    // 请求报头
    std::string header;
    do
    {
        header = GetLine(reqstr);
        if (header.empty())
            break;
        else if (header == base_sep)
            break;
        _req_headers.push_back(header);
    } while (true);

    // 正文
    if (!reqstr.empty())
    {
        _body_text = reqstr;
    }

    // 再进一步反序列化
    ParseReqLine();   // 解析请求行
}

解析请求行函数

请求行的成员之间使用空格分隔，因此可以使用字符串流对象，直接进行流提取！

// 解析请求行
void ParseReqLine()
{
    std::stringstream ss(_req_line);   // 以空格为分隔符 cin >>
    ss >> _method >> _url >> _version; // 以空格为分隔符依次将请求行的内容赋值给成员变量
}

打印请求信息

// 打印请求信息
void Print()
{
    std::cout << "---------------------------" << std::endl;
    std::cout << "###" << _req_line << std::endl;
    for (auto &header : _req_headers)
    {
        std::cout << "@@@" << header << std::endl;
    }
    std::cout << "***" << _blank_line;
    std::cout << ">>>" << _body_text << std::endl;

    std::cout << "Method: " << _method << std::endl;
    std::cout << "Url: " << _url << std::endl;
    std::cout << "Version: " << _version << std::endl;
}

3.3、测试结果(优化一) 

浏览器输入 42.193.244.117:8888

注意：IP是自己服务器的公网IP，并且需要启动可执行程序！ 

运行结果

浏览器输入 42.193.244.117:8888/a/b/c/d/e/f/html

运行结果

上面将请求行的成员都反序列化，我们还可以进一步序列化，将请求报头进行反序列化，照样需要增加成员变量，此处我们使用哈希表存储，因为每行报文都是以冒号+空格分隔的值！

3.4、代码优化二

HttpRequest类成员变量 

HttpRequest类增加一个KV形式的哈希表即可！

class HttpRequest
{
private:
    // 基本的httprequest的格式
    std::string _req_line;                 // 请求行
    std::vector<std::string> _req_headers; // 请求报头
    std::string _blank_line;               // 空行
    std::string _body_text;                // 正文

    // 更具体的属性字段，需要进一步反序列化
    std::string _method;  // 请求方法
    std::string _url;     // 统一资源定位符
    std::string _version; // 版本
    std::unordered_map<std::string, std::string> _headers_kv; // 存储每行报文的哈希表
};

反序列化函数 

该反序列函数需要加前面的基础上继续解析请求报头！

// 反序列化
void Deserialize(std::string &reqstr)
{
    // 基本的反序列化
    _req_line = GetLine(reqstr); // 读取一行，请求行
    // 请求报头
    std::string header;
    do
    {
        header = GetLine(reqstr);
        if (header.empty())
            break;
        else if (header == base_sep)
            break;
        _req_headers.push_back(header);
    } while (true);

    // 正文
    if (!reqstr.empty())
    {
        _body_text = reqstr;
    }

    // 再进一步反序列化
    ParseReqLine();   // 解析请求行
    ParseReqHeader(); // 解析请求报头
}

解析请求报头函数

遍历请求报头成员变量，以行分隔符查找有效信息，找到且分隔符前的有效信息不为空且分隔符后的有效信息不为空，则将KV值插入到哈希表中！

const static std::string line_sep = ": "; // 行分隔符

// 解析请求报头，以冒号加空格分隔
void ParseReqHeader()
{
    for (auto &header : _req_headers)
    {
        auto pos = header.find(line_sep);
        if (pos == std::string::npos)
            continue;
        std::string k = header.substr(0, pos);                // 截取key值
        std::string v = header.substr(pos + line_sep.size()); // 截取value值
        if (k.empty() || v.empty())
            continue;
        _headers_kv.insert(std::make_pair(k, v)); // 将对应的kv值插入到哈希表中
    }
}

打印请求信息函数

// 打印请求信息
void Print()
{
    std::cout << "---------------------------" << std::endl;
    std::cout << "###" << _req_line << std::endl;
    for (auto &header : _req_headers)
    {
        std::cout << "@@@" << header << std::endl;
    }
    std::cout << "***" << _blank_line;
    std::cout << ">>>" << _body_text << std::endl;

    std::cout << "Method: " << _method << std::endl;
    std::cout << "Url: " << _url << std::endl;
    std::cout << "Version: " << _version << std::endl;

    for (auto head_kv : _headers_kv)
    {
        std::cout << ")))" << head_kv.first << "->"
                    << head_kv.second << std::endl;
    }
}

3.5、测试结果(优化二) 

注意：执行的方法都是HandlerHttpRequest()，且代码执行的是#else后的代码！

运行结果 

4、增加路径字段

我们向服务器请求的时候，需要知道资源的路径，因此我们可以增加路径字段(根目录为wwwroot/)，当url为 / 时，默认访问wwwroot/index.html！

4.1、HttpRequest类 

HttpRequest类增加路径成员，并将路径初始化为web根目录！

const static std::string prefixpath = "wwwroot"; // web根目录

class HttpRequest
{
public:
    HttpRequest() : _blank_line(base_sep), _path(prefixpath)
    {}
private:
    // 基本的httprequest的格式
    std::string _req_line;                 // 请求行
    std::vector<std::string> _req_headers; // 请求报头
    std::string _blank_line;               // 空行
    std::string _body_text;                // 正文

    // 更具体的属性字段，需要进一步反序列化
    std::string _method; // 请求方法
    std::string _url;    // 统一资源定位符
    std::string _path;   // 资源路径
    std::string _version;                                     // 版本
    std::unordered_map<std::string, std::string> _headers_kv; // 存储每行报文的哈希表
};

4.2、解析请求行

解析请求行除了解析url之外还需要解析path，path 默认直接使用path + url即可，但是当url 为 / 时，path 还需要加上默认访问文件 index.html ！

// 解析请求行
void ParseReqLine()
{
    std::stringstream ss(_req_line);   // 以空格为分隔符 cin >>
    ss >> _method >> _url >> _version; // 以空格为分隔符依次将请求行的内容赋值给成员变量

    _path += _url;
    // 只有web根目录返回index.html
    if (_path[_path.size() - 1] == '/')
    {
        _path += homepage;
    }
}

4.3、获取url 和 path

获取url 和 path 直接返回成员变量即可！

std::string Url()
{
    LOG(DEBUG, "Client Want url %s\n", _url.c_str());
    return _url;
}
std::string Path()
{
    LOG(DEBUG, "Client Want path %s\n", _path.c_str());
    return _path;
}

4.4、HandlerHttpRequest()

std::string HandlerHttpRequest(std::string &reqstr)
{
    HttpRequest req;         // 构建请求对象
    req.Deserialize(reqstr); // 反序列化字符串

    std::string url = req.Url();
    std::string path = req.Path();

    return std::string();    // 保证编译通过
}

运行结果 


http://www.kler.cn/a/443449.html

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