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文本传输协议HTTP包

王朝java/jsp·作者佚名  2006-01-09
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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:

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

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:

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>解读HTTP包示例</title></head><body>

Hello WORLD!

</body>

</html>

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。

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());

服务器端的代码在大致结构为:

while (!shutdown) {

Socket socket = null;

try {

socket = serverSocket.accept(); //等待客户以送HTTP请求包

// 创建HTTP请求包处理线程

RequestThread request = new RequestThread(socket);

request.start();

if(shutdown) System.exit(0);

}

catch (Exception e) {

e.printStackTrace();

}

}

RequestThread线程分析HTTP请求包,跟根据请求包内容在服务端生成一个HTTP应答包。下一节说明怎样分析HTTP包。

InputStream input = socket.getInputStream(); //从此字节数据流获得HTTP请求包内容

OutputStream output= socket.getOutputStream(); //向此字节流写入HTTP应答包内容

三、读取HTTP包

以下我自己设计的一个读取HTTP包的类SocketRequest。

public class SocketRequest { //从指定的Socket的InputStream中读取数据

private InputStream input;

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) {

this.input = socket.getInputStream();

}

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();

}

}

使用此类:

SocketRequest request = new SocketRequest(socket); //socket为ServerSocket.accept()返回的Socket实例

request.ReadData(); //读取数据

request.getData();

为什么我要用这么大的力量去读取呢,尤其是在因为Socket连接在发送数据时,由于网络的原因经常会发生延迟现象,可能在服务器端开始接收数据时可能只有部分数据可以从InputStream中获得,在一些地方处理不当时,可能只能获得不完整的数据或是错误的数据。

从InputStream读取字节时有多种办法:

常用int read()与int read(byte[] b)。在用read(byte[])时,程序员经常会犯错误,因为在网络环境中,读取的数据量不一定等于参数的大小。

希望我的这篇文章能给你带来一些帮助。

作者:袁文聪

QQ:7684315 MSN:new_andy@msn.com

 
 
 
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