HTTP 协议实现

作者: 紫色冰雨 | 来源:发表于2018-05-20 20:31 被阅读10次

    一、超文本传输协议及HTTP包

    HTTP协议用于在Internet上发送和接收消息。HTTP协议是一种请求-应答式的协议——客户端发送一个请求,服务器返回该请求的应答,所有的请求与应答都是HTTP包。HTTP协议使用可靠的TCP连接,默认端口是80。HTTP的第一个版本是HTTP/0.9,后来发展到了HTTP/1.0,现在最新的版本是HTTP/1.1。HTTP/1.1由RFC 2616 定义。

    在HTTP中,Client/Server之间的会话总是由客户端通过建立连接和发送HTTP请求包初始化,服务器不会主动联系客户端或要求与客户端建立连接。浏览器和服务器都可以随时中断连接,例如,在浏览网页时你可以随时点击“停止”按钮中断当前的文件下载过程,关闭与Web服务器的HTTP连接。 

    1 HTTP请求包

    HTTP请求包(GET、POST等请求方法)由三个部分构成,分别是:方法-URI-协议/版本,请求头,请求正文。下面是一个HTTP请求包(GET)的例子:

        Socket socket    = new Socket("127.0.0.1", 8080);

        OutputStream os  = socket.getOutputStream();

        InputStream  ins = socket.getInputStream();

        StringBuffer sb=new StringBuffer();

        sb.append("POST /index.jsp HTTP/1.1\r\n");//注意\r\n为回车换行

        sb.append("Accept-Language: zh-cn\r\n");

        sb.append("Connection: Keep-Alive\r\n");

        sb.append("Host: 192.168.0.106\r\n");

        sb.append("Content-Length: 37\r\n");

        sb.append("\r\n");

        sb.append("userName=new_andy&password=new_andy\r\n");

        sb.append("\r\n");

        //向Web服务器发送一个HTTP请求包

    os.write(sb.toString().getBytes()); 

        os.close();

    请求包的第一行是方法-URI-协议/版本:

        GET就是请求方法,根据HTTP标准,HTTP请求可以使用多种请求方法。HTTP 1.1支持七种请求方法:GET、POST、HEAD、OPTIONS、PUT、DELETE和TRACE等,常用的为请求方法是GET和POST。

        /index.jsp表示URI。URI指定了要访问的网络资源。

        HTTP/1.1是协议和协议的版本。

        最后一行userName=new_andy&password=new_andy为正文,正文与HTTP头部有一个空行(\r\n)分隔。这里需要说明的一点,其中Content-Length说明正文的长度,有的正文长度没有在头部说明,只是标明Transfer-Encoding: chunked。关于chunked类型的长度计算方法,见RFC 1626。

        请求包的头部还会包含许多有关客户端环境和请求正文的有用信息,这里不再描述。

      2 HTTP应答包

      和HTTP请求包相似,由三个部分构成,分别是:协议-状态代码-描述,应答头,应答正文。下面是一个HTTP应答的例子:

    StringBuffer buffer = new StringBuffer();

       buffer.append("HTTP/1.1 200 OK\r\n");

       buffer.append("Date: Tue, 14 Sep 1999 02:19:57 GMT\r\n");

       buffer.append("Server: Apache/1.2.6\r\n");

       buffer.append("Connection: close\r\n");

       buffer.append("Content-Type: text/html\r\n");

       buffer.append("\r\n");

       buffer.append("解读HTTP包示例test\r\n");

       //bout.write(buffer.toString().getBytes());

        //向Web服务器发送一个HTTP请求包

        try {

       this.output.write(buffer.toString().getBytes());

       this.output.flush();

      } catch (IOException e) {

       // TODO Auto-generated catch block

       e.printStackTrace();

    HTTP应答包的第一行类似于HTTP请求的第一行,表示所用的协议是HTTP 1.1,服务器处理请求的状态码200。 

    应答头也和请求头一样包含许多有用的信息,例如服务器类型、日期时间、内容类型和长度等。应答的正文就是服务器返回的HTML页面。应答头和正文之间也用CRLF分隔。 

    二、Socket类与ServerSocket类 

      在Java中,通信端点由java.net.Socket类(客户端)或java.net.ServerSocket类(服务器端)表示。应用程序通过端点向网络发送或从网络读取数据。位于两台不同机器上的应用软件通过网络连接发送和接收字节流,从而实现通信。要把HTTP包发送给另一个应用,首先要知道对方的IP地址以及其通信端点的端口号。

       Socket类代表的是客户端,它是一个连接远程服务器应用时临时创建的端点。

       ServerSocker类代表的是服务器端,它启动后等待来自客户端的连接请求;一旦接收到请求,ServerSocket创建一个Socket实例来处理与该客户端的通信。对于服务器应用,我们不知道客户端应用什么时候会试图连接服务器,服务器必须一直处于等待连接的状态。

    下面是ServerSocket提供了四个构造函数,常用的构造函数的的一种形式为:

    public ServerSocket(int port, int backLog, InetAddress bindingAddress);

    参数:port指定服务器端监听客户端的端口;

    backlog为连接请求的最大队列长度,一旦超越这个长度,服务器端点开始拒绝客户端的连接请求。

    bindingAddress是一个java.net.InetAddress的实例,指定绑定IP地址。

    创建好ServerSocket实例之后,调用它的accept方法,要求它等待传入的连接请求。只有出现了连接请求时,accept方法才会返回,它的返回值是一个Socket类的实例。随后,这个Socket对象就可以用来与客户端应用通信。

    Socket类有许多构造函数,常用的为:

    public Socket(String host, int port)。参数是主机名称(IP地址或域名)和端口号。

    参数host是远程机器的名字或IP地址,port是远程应用的端口号。

    成功创建了Socket类的实例之后,我们就可以用它来发送和接收字节流形式的数据,数据一般为HTTP包。

    要发送字节流,首先要调用Socket类的getOutputStream方法获得一个java.io.OutputStream对象;要从连接的另一端接收字节流,首先要调用Socket类的getInputStream方法获得一个java.io.InputStream对象。 

    下面的代码片断创建一个与本地HTTP服务器(127.0.0.1代表本地主机的IP地址)通信的Socket,发送一个HTTP请求包,准备接收服务器的应答。

    三、读取HTTP包

      以下我自己设计的一个读取HTTP包的类SocketRequest。

    package com.eri.sas.sms;

    import java.io.IOException;

    import java.io.InputStream;

    import java.io.OutputStream;

    import java.net.Socket;

    public class SocketRequest extends Thread

    { // 从指定的Socket的InputStream中读取数据

    private InputStream input;

    private OutputStream output;

    private Socket msocket =null;

     private String uri;

     private StringBuffer request = new StringBuffer(); // 用于保存所有内容

     private int CONTENT_LENGTH = 0; // 实际包内容数据长

     private boolean bePost = false;

     private boolean beHttpResponse = false;

     private boolean beChucked = false;

     private boolean beGet = false;

     private byte crlf13 = (byte) 13; // '\r'

     private byte crlf10 = (byte) 10; // '\n'

    public SocketRequest(InputStream input) {

    this.input = input;

    }

    public SocketRequest(Socket socket) throws IOException {

    this.input = socket.getInputStream();

    this.output = socket.getOutputStream();

    msocket =socket;

    }

    public void run()

    {

    ReadData();

    //

    System.out.println("all content \r\n" + getData());

    //

    WirteDate();

    //

    close();

    }

    public void WirteDate() {

    /**

    *  HTTP/1.1 200 OK

    Server: Microsoft-IIS/4.0

    Date: Mon, 3 Jan 2005 13:13:33 GMT

    Content-Type: text/html

    Last-Modified: Mon, 11 Jan 2004 13:23:42 GMT

    Content-Length: 90

    解读HTTP包示例

    Hello WORLD!

    */

    StringBuffer sb=new StringBuffer();

    sb.append("HTTP/1.1 200 OK\r\n");//注意\r\n为回车换行

    sb.append("Server: Microsoft-IIS/4.0\r\n");

    sb.append("Date: Mon, 3 Jan 2005 13:13:33 GMT\r\n");

    sb.append("Content-Type: text/html\r\n");

    sb.append("Last-Modified: Mon, 11 Jan 2004 13:23:42 GMT\r\n");

    // sb.append("Content-Length: 90\r\n");

    sb.append("\r\n");

    sb.append("\r\n");

    sb.append("\r\n");

    sb.append("解读HTTP包示例ss\r\n");

    sb.append("ssssssssssss\r\n");

    sb.append("\r\n");

    StringBuffer buffer = new StringBuffer();

    buffer.append("HTTP/1.1 200 OK\r\n");

    buffer.append("Date: Tue, 14 Sep 1999 02:19:57 GMT\r\n");

    buffer.append("Server: Apache/1.2.6\r\n");

    buffer.append("Connection: close\r\n");

    buffer.append("Content-Type: text/html\r\n");

    buffer.append("\r\n");

    buffer.append("解读HTTP包示例test\r\n");

    //bout.write(buffer.toString().getBytes());

    //向Web服务器发送一个HTTP请求包

    try {

    this.output.write(buffer.toString().getBytes());

    this.output.flush();

    } catch (IOException e) {

    // TODO Auto-generated catch block

    e.printStackTrace();

    }

    public void ReadData()

    { // 解析 获得InputStream的数据

      ReadHeader(); // 头部

    if (beChucked) // 为Chucked

    {

    int ChuckSize = 0;

    while ((ChuckSize = getChuckSize()) > 0) // 多个Chucked

    {

    readLenData(ChuckSize + 2);// 读取定长数据

    }

    readLenData(2); // 最后的2位

    }

    if (CONTENT_LENGTH > 0) {

    readLenData(CONTENT_LENGTH);// 读取定长数据

    }

    uri = "";

    parseUri(new String(request));

    }

    private void readLenData(int size) // 读取定长数据

    {

    int readed = 0; // 已经读取数

    try {

    int available = 0;// input.available(); //可读数

    if (available > (size - readed))

    available = size - readed;

    while (readed < size) {

    while (available == 0) { // 等到有数据可读

    available = input.available(); // 可读数

    }

    if (available > (size - readed))

    available = size - readed; // size-readed--剩余数

    if (available > 2048)

    available = 2048; // size-readed--剩余数

    byte[] buffer = new byte[available];

    int reading = input.read(buffer);

    request = request.append(new String(buffer, 0, reading)); // byte数组相加

    readed += reading; // 已读字符

    }

    } catch (IOException e) {

    System.out.println("Read readLenData Error!");

    }

    }

    private void ReadHeader() // 读取头部 并获得大小

    {

    byte[] crlf = new byte[1];

    int crlfNum = 0; // 已经连接的回车换行数 crlfNum=4为头部结束

    try {

    while (input.read(crlf) != -1) // 读取头部

    {

    if (crlf[0] == crlf13 || crlf[0] == crlf10) {

    crlfNum++;

    } else {

    crlfNum = 0;

    } // 不是则清

    request = request.append(new String(crlf, 0, 1)); // byte数组相加

    if (crlfNum == 4)

    break;

    }

    } catch (IOException e) {

    System.out.println("Read Http Header Error!");

    return;

    }

      String tempStr = (new String(request)).toUpperCase();

    // 这里我只处理了GET与POST方法

    String strMethod = tempStr.substring(0, 4);

    if (strMethod.equals("GET ")) // 前

    {

    beGet = true;

    } else if (strMethod.equals("POST")) {

    bePost = true;

    getContentlen_Chucked(tempStr);

    } else {

    System.out.println("不支持的HTTP包类型");

    } // 其它的其它类型 暂不支持

    }

    private void getContentlen_Chucked(String tempStr) // 获得长度 CONTENT-LENGTH 或

    // 是否为CHUNKED型

    {

    String ss1 = "CONTENT-LENGTH:";

    String ss2 = new String("TRANSFER-ENCODING: CHUNKED");

    int clIndex = tempStr.indexOf(ss1);

    int chuckIndex = tempStr.indexOf(ss2); // 为CHUNKED型

    byte requst[] = tempStr.getBytes();

    if (clIndex != -1) { // 从clIndex+1起至\r\n

    StringBuffer sb = new StringBuffer();

    for (int i = (clIndex + 16);; i++) {

    if (requst[i] != (byte) 13 && requst[i] != (byte) 10) {

    sb.append((char) requst[i]);

    } else

    break;

    }

    CONTENT_LENGTH = Integer.parseInt(sb.toString()); // 正式的HTML文件的大小

    // System.out.println("CONTENT_LENGTH== "+CONTENT_LENGTH);

    }

    if (chuckIndex != -1)

    beChucked = true;

    }

    private int getChuckSize() // Chuck大小

    {

    byte[] crlf = new byte[1];

    StringBuffer sb1 = new StringBuffer();

      int crlfNum = 0; // 已经连接的回车换行数 crlfNum=4为头部结束

    try {

    while (input.read(crlf) != -1) // 读取头部

    {

    if (crlf[0] == crlf13 || crlf[0] == crlf10) {

    crlfNum++;

    } else {

    crlfNum = 0;

    } // 不是则清

    sb1.append((char) crlf[0]);

    request = request.append(new String(crlf, 0, 1)); // byte数组相加

    if (crlfNum == 2)

    break;

    }

    } catch (IOException e) {

    System.out.println("Read Http Package Error!");

    return 0;

    }

    return Integer.parseInt((sb1.toString()).trim(), 16); // 16进控制

    }

    // 通过此来进行过滤,是否为发至目标服务器的HTTP包

    private String parseUri(String requestString)

    {

    int index1, index2;

    index1 = requestString.indexOf(' ');

    if (index1 != -1) {

    index2 = requestString.indexOf(' ', index1 + 1);

    if (index2 > index1)

    return requestString.substring(index1 + 1, index2);

    }

    return null;

    }

    public String getData()

    {

    return request.toString();

    }

    /**

    * close

    */

    public void close() {

    try {

    if (input != null)

    input.close();

    if (msocket != null)

    msocket.close();

    } catch (Exception e) {

    e.printStackTrace();

    }

    }

    }

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