文字傳輸協議HTTP包
HTTP協議用於在Internet上傳送和接收訊息。HTTP協議是一種請求-應答式的協議——客戶端傳送一個請求,伺服器返回該請求的應答,所有的請求與應答都是HTTP包。HTTP協議使用可靠的TCP連線,預設埠是80。HTTP的第一個版本是HTTP/0.9,後來發展到了HTTP/1.0,現在最新的版本是HTTP/1.1。HTTP/1.1由RFC 2616 定義。
在HTTP中,Client/Server之間的會話總是由客戶端通過建立連線和傳送HTTP請求包初始化,伺服器不會主動聯絡客戶端或要求與客戶端建立連線。瀏覽器和伺服器都可以隨時中斷連線,例如,在瀏覽網頁時你可以隨時點選“停止”按鈕中斷當前的檔案下載過程,關閉與Web伺服器的HTTP連線。
1 HTTP請求包
HTTP請求包(GET、POST等請求方法)由三個部分構成,分別是:方法-URI-協議/版本,請求頭,請求正文。下面是一個HTTP請求包(GET)的例子:
GET /index.jsp HTTP/1.1
Accept-Language: zh-cn
Connection: Keep-Alive
Host: 192.168.0.106
Content-Length: 37
userName=new_andy&password=new_andy
請求包的第一行是方法-URI-協議/版本:
GET就是請求方法,根據HTTP標準,HTTP請求可以使用多種請求方法。HTTP 1.1支援七種請求方法:GET、POST、HEAD、OPTIONS、PUT、DELETE和TRACE等,常用的為請求方法是GET和POST。
/index.jsp表示URI。URI指定了要訪問的網路資源。
HTTP/1.1是協議和協議的版本。
最後一行userName=new_andy&password=new_andy為正文,正文與HTTP頭部有一個空行(/r/n)分隔。這裡需要說明的一點,其中Content-Length說明正文的長度,有的正文長度沒有在頭部說明,只是標明Transfer-Encoding: chunked。關於chunked型別的長度計算方法,見RFC 1626。
請求包的頭部還會包含許多有關客戶端環境和請求正文的有用資訊,這裡不再描述。
2 HTTP應答包
和HTTP請求包相似,由三個部分構成,分別是:協議-狀態程式碼-描述,應答頭,應答正文。下面是一個HTTP應答的例子:
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
<html>
<head>
<title>解讀HTTP包示例</title></head><body>
Hello WORLD!
</body>
</html>
HTTP應答包的第一行類似於HTTP請求的第一行,表示所用的協議是HTTP 1.1,伺服器處理請求的狀態碼200。
應答頭也和請求頭一樣包含許多有用的資訊,例如伺服器型別、日期時間、內容型別和長度等。應答的正文就是伺服器返回的HTML頁面。應答頭和正文之間也用CRLF分隔。
二、Socket類與ServerSocket類
在Java中,通訊端點由java.net.Socket類(客戶端)或java.net.ServerSocket類(伺服器端)表示。應用程式通過端點向網路傳送或從網路讀取資料。位於兩臺不同機器上的應用軟體通過網路連線傳送和接收位元組流,從而實現通訊。要把HTTP包傳送給另一個應用,首先要知道對方的IP地址以及其通訊端點的埠號。
Socket類代表的是客戶端,它是一個連線遠端伺服器應用時臨時建立的端點。
ServerSocker類代表的是伺服器端,它啟動後等待來自客戶端的連線請求;一旦接收到請求,ServerSocket建立一個Socket例項來處理與該客戶端的通訊。對於伺服器應用,我們不知道客戶端應用什麼時候會試圖連線伺服器,伺服器必須一直處於等待連線的狀態。
下面是ServerSocket提供了四個建構函式,常用的建構函式的的一種形式為:
public ServerSocket(int port, int backLog, InetAddress bindingAddress);
引數:port指定伺服器端監聽客戶端的埠;
backlog為連線請求的最大佇列長度,一旦超越這個長度,伺服器端點開始拒絕客戶端的連線請求。
bindingAddress是一個java.net.InetAddress的例項,指定繫結IP地址。
建立好ServerSocket例項之後,呼叫它的accept方法,要求它等待傳入的連線請求。只有出現了連線請求時,accept方法才會返回,它的返回值是一個Socket類的例項。隨後,這個Socket物件就可以用來與客戶端應用通訊。
Socket類有許多建構函式,常用的為:
public Socket(String host, int port)。引數是主機名稱(IP地址或域名)和埠號。
引數host是遠端機器的名字或IP地址,port是遠端應用的埠號。
成功建立了Socket類的例項之後,我們就可以用它來發送和接收位元組流形式的資料,資料一般為HTTP包。
要傳送位元組流,首先要呼叫Socket類的getOutputStream方法獲得一個java.io.OutputStream物件;要從連線的另一端接收位元組流,首先要呼叫Socket類的getInputStream方法獲得一個java.io.InputStream物件。
下面的程式碼片斷建立一個與本地HTTP伺服器(127.0.0.1代表本地主機的IP地址)通訊的Socket,傳送一個HTTP請求包,準備接收伺服器的應答。
Socket socket = new Socket("127.0.0.1", "80");
OutputStream os = socket.getOutputStream();
InputStream ins = socket.getInputStream();
StringBuffer sb=new StringBuffer();
sb.append("GET /index.jsp HTTP/1.1/r/n");//注意/r/n為回車換行
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伺服器傳送一個HTTP請求包
os.write(sb.toString().getBytes());
伺服器端的程式碼在大致結構為:
while (!shutdown) {
Socket socket = null;
try {
socket = serverSocket.accept(); //等待客戶以送HTTP請求包
// 建立HTTP請求包處理執行緒
RequestThread request = new RequestThread(socket);
request.start();
if(shutdown) System.exit(0);
}
catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
}
}
RequestThread執行緒分析HTTP請求包,跟根據請求包內容在服務端生成一個HTTP應答包。下一節說明怎樣分析HTTP包。
InputStream input = socket.getInputStream(); //從此位元組資料流獲得HTTP請求包內容
OutputStream output= socket.getOutputStream(); //向此位元組流寫入HTTP應答包內容
三、讀取HTTP包
以下我自己設計的一個讀取HTTP包的類SocketRequest。
public class SocketRequest { //從指定的Socket的InputStream中讀取資料
private InputStream input;
private String uri;
private StringBuffer request=new StringBuffer(); //用於儲存所有內容
private int CONTENT_LENGTH=0; //實際包內容資料長
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) {
this.input = socket.getInputStream();
}
public void ReadData() { //解析 獲得InputStream的資料
ReadHeader(); //頭部
if(beChucked) //為Chucked
{
int ChuckSize=0;
while((ChuckSize=getChuckSize())>0) //多個Chucked
{
readLenData(ChuckSize+2);//讀取定長資料
}
readLenData(2); //最後的2位
}
if(CONTENT_LENGTH>0)
{
readLenData(CONTENT_LENGTH);//讀取定長資料
}
uri = "";//parseUri(new String(request));
}
private void readLenData(int size) //讀取定長資料
{
int readed=0; //已經讀取數
try{
int available=0;//input.available(); //可讀數
if(available>(size-readed)) available=size-readed;
while( readed<size )
{
while(available==0){ //等到有資料可讀
available = input.available(); //可讀數
}
if(available>(size-readed)) available= size-readed; //size-readed--剩餘數
if(available>2048) available= 2048; //size-readed--剩餘數
byte[] buffer = new byte[available];
int reading = input.read(buffer);
request=request.append(new String(buffer,0,reading)); //byte陣列相加
readed+=reading; //已讀字元
}
}catch(IOException e){
System.out.println("Read readLenData Error!");
}
}
private void ReadHeader() //讀取頭部 並獲得大小
{
byte[] crlf = new byte[1];
int crlfNum= 0; //已經連線的回車換行數 crlfNum=4為頭部結束
try{
while( input.read(crlf)!=-1 ) //讀取頭部
{
if(crlf[0]==crlf13 || crlf[0]==crlf10)
{
crlfNum++;
}
else
{ crlfNum=0; } //不是則清
request=request.append(new String(crlf,0,1)); //byte陣列相加
if(crlfNum==4) break;
}
}catch(IOException e){
System.out.println("Read Http Header Error!");
return;
}
String tempStr=(new String(request)).toUpperCase();
//這裡我只處理了GET與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("不支援的HTTP包型別");
} //其它的其它型別 暫不支援
}
private void getContentlen_Chucked(String tempStr) //獲得長度 CONTENT-LENGTH 或 是否為CHUNKED型
{
String ss1="CONTENT-LENGTH:";
String ss2=new String("TRANSFER-ENCODING: CHUNKED");
int clIndex = tempStr.indexOf(ss1);
int chuckIndex = tempStr.indexOf(ss2); //為CHUNKED型
byte requst[]= tempStr.getBytes();
if(clIndex!=-1)
{ //從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檔案的大小
//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; //已經連線的回車換行數 crlfNum=4為頭部結束
try{
while(input.read(crlf)!=-1) //讀取頭部
{
if(crlf[0]==crlf13 || crlf[0]==crlf10)
{ crlfNum++; }
else
{ crlfNum=0; } //不是則清
sb1.append((char)crlf[0]);
request=request.append(new String(crlf,0,1)); //byte陣列相加
if(crlfNum==2) break;
}
}catch(IOException e){
System.out.println("Read Http Package Error!");
return 0;
}
return Integer.parseInt((sb1.toString()).trim(),16); //16進控制
}
//通過此來進行過濾,是否為發至目標伺服器的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();
}
}
使用此類:
SocketRequest request = new SocketRequest(socket); //socket為ServerSocket.accept()返回的Socket例項
request.ReadData(); //讀取資料
request.getData();
為什麼我要用這麼大的力量去讀取呢,尤其是在因為Socket連線在傳送資料時,由於網路的原因經常會發生延遲現象,可能在伺服器端開始接收資料時可能只有部分資料可以從InputStream中獲得,在一些地方處理不當時,可能只能獲得不完整的資料或是錯誤的資料。
從InputStream讀取位元組時有多種辦法:
常用int read()與int read(byte[] b)。在用read(byte[])時,程式設計師經常會犯錯誤,因為在網路環境中,讀取的資料量不一定等於引數的大小。
希望我的這篇文章能給你帶來一些幫助。