利用正则与状态机解析HTTP请求报文，实现处理静态资源的请求

HTTP请求报文结构
简单的状态机
示例
状态转移过程

HTTP请求报文结构

要使用正则和状态机来解析HTTP请求报文，首先需要理解HTTP请求报文的基本结构。一个典型的HTTP请求报文如下：

GET /index.html HTTP/1.1
Host: www.example.com
User-Agent: Mozilla/5.0 (Windows NT 10.0; Win64; x64) AppleWebKit/537.36 (KHTML, like Gecko) Chrome/58.0.3029.110 Safari/537.3
Accept: text/html,application/xhtml+xml,application/xml;q=0.9,image/webp,*/*;q=0.8
Accept-Encoding: gzip, deflate, sdch, br
Accept-Language: en-US,en;q=0.8

HTTP请求报文由请求行、请求头部和请求体组成。请求行包括请求方法、请求的资源路径和HTTP协议版本。请求头部包含多个键值对，用于描述请求的各种属性。请求体通常用于POST或PUT请求，包含发送给服务器的数据。

简单的状态机

下面是一个简单的状态机来解析HTTP请求报文：

初始状态：等待请求行
读取请求行：使用正则表达式匹配请求行，获取请求方法、资源路径和HTTP协议版本。然后将状态机转移到请求头部解析状态。
读取请求头部：逐行读取数据，使用正则表达式匹配键值对。当遇到空行时，表示请求头部结束，将状态机转移到请求体解析状态。
读取请求体：对于POST或PUT请求，需要解析请求体。请求体的长度通常在请求头部的Content-Length字段中指定。使用正则表达式或其他方法按长度读取请求体数据。解析完请求体后，状态机回到初始状态，等待下一个请求。

示例

以下是一个简单的Python示例代码，使用正则和状态机解析HTTP请求报文：

import re

class HTTPParser:
    def __init__(self):
        self.state = 'request_line'
        self.request_line = ''
        self.headers = {}
        self.body = b''

    def feed(self, data):
        while data:
            if self.state == 'request_line':
                match = re.match(r'^(GET|POST|PUT|DELETE|HEAD|OPTIONS|TRACE) (\S+) HTTP/(\d\.\d)\r\n', data)
                if match:
                    self.request_line = match.group(0)
                    self.method, self.path, self.http_version = match.groups()
                    self.state = 'headers'
                    data = data[match.end():]
                else:
                    break
            elif self.state == 'headers':
                line, data = data.split('\r\n', 1)
                if not line:
                    self.state = 'body'
                else:
                    key, value = line.split(': ', 1)
                    self.headers[key] = value
            elif self.state == 'body':
                content_length = int(self.headers.get('Content-Length', 0))
                if len(self.body) < content_length:
                    self.body += data[:content_length - len(self.body)]
                    data = data[content_length - len(self.body):]
                    self.state = 'request_line'
                else:
                    self.body += data
                    data = b''

        return data

    def get_request(self):
        return {
            'request_line': self.request_line,
            'headers': self.headers,
            'body': self.body.decode('utf-8')
        }

# 使用示例
parser = HTTPParser()
data = b'''GET /index.html HTTP/1.1
Host: www.example.com
User-Agent: Mozilla/5.0

Hello, world!'''

remaining_data = parser.feed(data)
print(parser.get_request())

这个示例代码定义了一个HTTPParser类，使用状态机来解析HTTP请求报文。feed方法用于向解析器提供数据，get_request方法用于获取解析后的请求数据。请注意，这个示例仅用于演示目的，并未涵盖所有HTTP请求报文的细节和边缘情况。在实际应用中，建议使用成熟的HTTP解析库，如Python的http.client或requests库。

状态转移过程

状态转移是指在状态机中，根据当前状态和输入事件，将状态机从当前状态转移到另一个状态的过程。在解析HTTP请求报文的状态机中，状态转移的过程如下：

初始状态（等待请求行）：
- 当状态机刚创建时，它处于初始状态，准备接收HTTP请求报文。
- 在这个状态下，状态机期待接收请求行，这是HTTP请求报文的开始部分。
读取请求行：
- 当状态机接收到数据时，它首先尝试匹配请求行的正则表达式。
- 如果成功匹配，状态机获取请求方法、资源路径和HTTP协议版本，并将状态转移到请求头部解析状态。
- 如果数据不足以匹配请求行，状态机将等待更多的数据。
读取请求头部：
- 在请求头部解析状态下，状态机逐行读取数据，期待每行都是一个键值对。
- 每读取一行，它使用正则表达式匹配键值对，并将键值对添加到请求头部字典中。
- 当遇到空行时，表示请求头部结束，状态机将状态转移到请求体解析状态。
读取请求体：
- 在请求体解析状态下，状态机根据请求头部中的Content-Length字段来确定请求体的长度。
- 如果请求体存在（例如，对于POST或PUT请求），状态机将读取指定长度的数据作为请求体。
- 一旦请求体读取完毕，状态机将重置为初始状态，准备接收下一个HTTP请求报文。