原文

1、概述

 

  HTTP是一种协议，全称超文本传输协议，而网页就属于超文本（就是为了它服务的），可以支持多媒体等，比如图片、音频，丰富了用户的体验；它属于网络模型中应用层的协议，底层基于TCP/IP协议，并额外制定了自己的规范，所以它也是Socket编程的一种，只是由于强大和便捷的客户端和服务端软件，常常让人看不到它的本质。


  首先HTTP属于网络编程，而且是基于TCP/IP协议的，那么它一定有两个Socket端点，所以具备的基本要素有：

• • 客户端：浏览器，比如IE、Chrome、FireFox、360等
  • 服务端：Web服务器，有Tomcat、Weblogic等
  • 第三个往往会被忽视的：网址,专业术语URL，它包含了网络传输的基本要素：协议、IP、端口等。

 

 

2、最简单的方式实现HTTP请求。

 

 2.1 最简单的方式是什么？

 

   对普通用户来说，HTTP请求这个名词显得有点专业和陌生，而用“上网“或者更精确的讲”使用浏览器上网“，更能让人有恍然大悟的感觉，你可能觉得何必搞怎么一个标题呢，那只是我们没有了解到实现HTTP请求可不仅仅只有这种方式，至于还有那些方式，当了解到它的原理就自然清楚了。

   即使最简单和熟悉的HTTP请求方式（上网），对软件人员来说，也需要更加专业的去分析它，通过不同的视角和见解，更加透视的看清它的内在。 

 

 2.2 流程图

 

 通过浏览器实现HTTP请求的基本流程如下：

 2.3 URL（见Java API：java.net.URL）

 

2.3.1 概述

 

  Uniform Resource Locator，中文翻译，统一资源定位符，它是指向互联网"资源"的指针。资源可以是简单的文件或目 录，也可以是对更复杂对象的引用，例如对数据库或搜索引擎的查询。它的组成是有一定规则的，是信息的一种集合，一般由协议名、主机、端口、资源组成，格式如下：
  protocol://host:port//resourceName，比如：http://www.crazyit.org/index.php，当然URL不仅仅支持http这一种 协议，比如https、ftp等。
  有了它以后，客户端就可以对它进行解析，比如网络通信的基本要素：协议、IP、端口，都可以拿到，这样才能确定通信的目的地，而通过一个简单URL就可以对这些内容进行封装，是不是很方便呢。

 

 

2.3.2 URL常用方法：

String getProtocol()，获取URL的协议名称。
String getHost()，获取此URL的主机名。
String getPort()， 获取此URL的端口号。
String getPath()， 获取此URL的路径名称
String getFile() ，获取此URL的文件名称
String getQuery ，获取此URL的查询部分。

 

 

1. package com.example.network.http;

2.  

3. import java.net.MalformedURLException;

4. import java.net.URL;

5.  

6. public class URLDemo {

7.  

8. public static void main(String[] args) throws MalformedURLException {

9.  

10. String str_url = "http://google.com.hk/search?q=1";

11.  

12. //1.把字符串封装为URL，会抛出MalformedURLException异常。

13. URL url = new URL(str_url);

14.  

15. System.out.println("getProtocol:"+url.getProtocol());

16. System.out.println("getHost:"+url.getHost());

17. System.out.println("getPort:"+url.getPort());

18. System.out.println("getPath:"+url.getPath());

19. //getFile() = getPath() + getQuery

20. System.out.println("getFile:"+url.getFile());

21. System.out.println("getQuery:"+url.getQuery());

22.  

23. }

24.  

25. }

 

 

结果：

 

1. getProtocol:http

2. getHost:google.com.hk

3. getPort:-1

4. getPath:/search

5. getFile:/search?q=1

6. getQuery:q=1

 

 

 

 

2.3.3 URL、URI、URN区别？

 

  URI是统一资源标识符，总体来说，每一个URL都是URI,但不是每一个URI都是URL。这是因为URI还包括一个子类，即统一 资源名称（URN），它命名资源但不知道如何定位资源，比如:mailto:[email protected]。

 

2.4 浏览器做了哪些工作？

 

2.4.1 概述

  对于TCP/IP协议而言，只需明确IP、端口号及传输的数据，而要弄清楚HTTP协议与此有什么不同，就需要看看浏览器到底给服务器发送了什么数据，那么怎么去查看呢？既然HTTP是基于TCP/IP协议，完全可以通过ServerSocket对象实现一个服务器，接收浏览器的访问，并打印出接收到的数据。

 

2.4.2 代码示例

1、服务器代码：

 

1. package com.example.network.http;

2.  

3. import java.io.IOException;

4. import java.io.InputStream;

5. import java.io.OutputStream;

6. import java.net.ServerSocket;

7. import java.net.Socket;

8.  
9.  

10. public class MyHttpServer {

11.  

12. public static void main(String[] args) throws IOException {

13.  

14. ServerSocket ss = new ServerSocket(8090);

15.  

16. Socket s = ss.accept();

17.  

18. InputStream in = s.getInputStream();

19.  

20. byte[] buf = new byte[1024];

21.  

22. int len = in.read(buf);

23.  

24. System.out.println(new String(buf,0,len));

25.  

26. OutputStream out = s.getOutputStream();

27.  

28. out.write("<font color=red>欢迎访问Http服务器！</font>".getBytes());

29.  

30. s.close();

31. ss.close();

32. }

33.  

34. }

 

 

2、在浏览器中输入服务器地址并回车。

 

3、查看浏览器的返回内容和服务器的控制台输出。

 

 

  正如控制台中打印出来的消息，浏览器不仅仅只是简单的接收一个URL，它需要解析这个URL，并且组装出控制台中格式化数据，并且把它发给服务器，服务器接收请求并且返回应答消息，最后浏览器行使另外一个强大的功能：解析数据，如上所示我给返回字体添加了一个红色属性，最终浏览器解析并显出来。

 

2.4.3、发送消息的组成分析。

 

发送的消息分为三部分：

 

 

图中红色1表示：消息行，分为三部分：

请求方式：GET和POST。

请求的资源：遗憾的是只看到一个/，它表示无，因为我没有指定，实际它是指URL的getFile()的内容。

协议版本：目前有HTTP 1.0和HTTP 1.1。

 

图中红色2表示：消息头，它主要以键值对的方式显示，向服务器传递了该浏览器的一些属性，以便于服务器返回浏览器支持的数据，比如：

Accept：浏览器支持的格式，如text（文本）、HTML、XML等。

Accpet-Language：浏览器支持的语言：zh-CN，简体中文；zh 中文；en 英文等

Host：主机地址

这些内容还没有深入的了解，只是做简单的介绍。

 

图中红色3表示：消息体，可惜是空白，那它是什么？看完下面章节就知道了。

 

2.4.1 怎么向服务器发送个人数据。

 

  不知道你发现一个问题没有，虽然浏览器给服务器发送了数据，但是这些数据都是规范化的，如果想给服务器发送点自己的数据怎么办呢？

  比如想登录某个网站，必须把客户端填写的用户名和密码发送给服务器；或者在搜索引擎中查询某个关键词，也需要把这个关键词发送到服务器进行检索。

  以一个简单的表单提交为例，看看浏览器到底怎么向服务器发送数据。

 

 1、提交表单。

 

1. <!DOCTYPE html PUBLIC "-//W3C//DTD HTML 4.01 Transitional//EN" "http://www.w3.org/TR/html4/loose.dtd">

2. <html>

3. <head>

4. <meta http-equiv="Content-Type" content="text/html; charset=UTF-8">

5. <title>登录信息</title>

6. </head>

7. <body>

8. <form method="get" action="http://localhost:8090" >

9. <table border="1">

10. <tr><td>用户名:</td><td ><input name=name type="text"/></td></tr>

11. <tr><td>密　码:</td><td ><input name=pass type="password"/></td></tr>

12. <tr><th colspan="2"><input type="submit" value="登录"/></th></tr>

13. </table>

14. </form>

15. </body>

16. </html>

 

 

 

 2、服务器代码还是上面2.5.1中的第一段代码。

 3、假定在表单中填写用户名和密码。

4、提交后，查看服务器控制台内容。

 

 

 

  你会发现最后多了一行，而这一行的内容就是你在表单中输入的用户名和密码，它以键值对的方式存储数据，并且每一组用&符号连接；另外，这一行也属于之前所说的消息体，注意消息体与消息头之间有一个空行。

 

2.4.2 GET和POST区别

 

  你可能还注意到的一个细节就是在第一行中，请求方式是POST而不是GET，那么GET和POST到底有什么区别？你只需把表单以get的方式提交一次就会发现了。

 

  首先，把第1块提交表单代码中method=“post”改为method=“get”，然后再重新运行一遍上面的流程，你会发现如下区别：

 

• 控制台中最后一行的消息体没有了，而第一行POST变为GET，并且请求资源变为“/?name=noodles$pass=26”，如下图：

 

 

 

 

• 第二个不易察觉的变化就是在地址栏中多了点东西，就是你的用户名和密码的信息，如下图：

 

 

  所以提交个人数据的方式与请求方式密切相关，如果是POST方法，提交的数据将放置在消息体中；而GET方式，提交的数据将放置在地址栏（URL）中。

  这个特点导致GET方式提交数据存在几个缺点：

  1、数据不安全，假如你登录一个网站时，别人站在你后面，就可以通过地址栏查看到你用户名和密码，是不是很可怕。

  2、地址栏的空间太小。

  所以，如果是提交重要的数据一般都是通过POST的方式，当然不是提交数据都用POST方式，通过google或者baidu检索信息时，就是以get的方式提交数据，你可以通过地址栏查到查询的信息。

 

 

 2.6 HTTP服务器向客户端返回了什么内容？

 

    通过上面的内容，我们已经了解到客户端浏览器做了哪些工作，现在就要进一步了解服务端到底做为了什么，或者准确的讲服务器给浏览器返回了什么信息，怎么去查看呢？

    这就需要我们去实现一个浏览器，然后我们模仿浏览器给服务器发送相同的消息，最后打印出服务器返回的数据。

 

    1、你需要一个HTTP服务器，比如Tomcat，安装后，在webapp下建立一个myweb文件下，里面放置一个mypage.html文件。

 

mypage.html代码非常简单，如下：

 

1. <html>

2. <head>

3. <meta charset="utf-8">

4. </head>

5. <body>

6. <a href ="http://www.google.com">Goto Google</a>

7. </body>

8. </html>

 

 

 

2、我的浏览器代码

 

1. package com.example.network.http;

2.  

3. import java.io.IOException;

4. import java.io.InputStream;

5. import java.io.PrintWriter;

6. import java.net.Socket;

7.  

8. public class MyBrowser {

9.  

10. public static void main(String[] args) throws IOException {

11.  

12. //与服务器建立连接

13. Socket s = new Socket("127.0.0.1",8080);

14.  

15. PrintWriter out = new PrintWriter(s.getOutputStream(),true);

16.  

17. //模仿浏览器向服务器发送数据，下面三行是必须的，其他消息头信息可以根据需要发送，如果不设置，会以默认值发送（未验证）。

18. out.println("GET /myweb/mypage.html HTTP/1.1");

19. out.println("Host: localhost:8090");

20. out.println();

21.  
22.  

23. //读取服务器返回的数据并打印

24. InputStream in = s.getInputStream();

25.  

26. byte[] buf = new byte[1024];

27.  

28. int len = in.read(buf);

29.  

30. System.out.println(new String(buf,0,len));

31.  

32. s.close();

33.  
34.  
35.  

36. }

37.  

38. }

 

 

 

3、执行我的浏览器代码，查看控制台信息，如下：

 

同样分为三部分：

图中红色1表示：应答行，分为两部分：

传输协议：HTTP1.0和HTTP1.1。

状态码：200表示成功;404表示无该页面。

 

图中红色2表示：应答头，因键值对的形式标识服务器或者是数据属性，如：

Server：Apache-Coyote/1.1，服务器类型。

Content-Length：125，字体长度。

Last-Modified：Wed,21 Sep 2016 15：39：17 GMT，资源的最后修改时间。

 

图中红色3表示：应答体，服务器返回浏览器请求的资源。

 

    虽然我的浏览器也可以访问HTTP服务器，并且返回资源，但是与真正的浏览器还是有差距的，主要区别如下：

 

    1、它只需要输入一个URL，就可以自动完成消息的组装并发送给服务器。

    2、它可以接收数据后，一方面会解析并屏蔽掉对用户无用的应答行和应答头，另外它最强大的功能就是可以解析应答体， 并显示更加生动的页    面给用户。

 

 

 

3、不使用浏览器，除了通过Socket模拟浏览器的方式，还有办法发送HTTP请求嘛？

 

  在个人的程序中，往往是不太方便去调用浏览器实现HTTP请求，即使可以也存在一个问题，就是浏览器返回的应答体，并不能被我们所利用；而通过Socket实现HTTP请求，也会出现一个问题就是它返回的IO流数据中包含了应答行和应该头，我们要自己去剔除这部分内容,保留应答体，这才是我们所需要的，有没有更好的方式呢？答案是肯定的。

 

 3.1 请求方式GET：

1、通过字符串，构建一个URL对象。

2、调用URL的URLConnection openConnection()方法返回一个URLConnection对象，该对象是是HTTP协议和URL的封装。

3、通过URLConnection类提供的方式，设置参数或者请求属性。

设置参数，如：

void setConnectTimeout(int timeOut) 连接超时。

void setReadTimeout(int timeout),读取数据超时。

void setDoOutput(boolean dooutput),连接服务器后是否可以向其传输数据，如果是需要提交数据，则需要明   确设置为true，因为默认值是false。

 

一般请求属性，如：

void setRequsetProperty(String key,String value)。

 

4、调用void connect()连接服务器。

5、调用URLConnection类提供的方式，访问应答头信息或者是返回数据。

OutputStream getInputStream()，返回输入流。

String getHeaderField(String name)，返回指定的头字段值。

因为应该头信息需要经常访问，所以API中也提供了单独的方法，比如：

String getContentType()，返回content-type 头字段的值。

int getContentLength()，返回content-length 头字段的值。

long getDate()，返回date 头字段的值。

long getLastModifed，返回last-modified 头字段的值。

 

注意：这里并没有明确指定请求方式为GET，因为默认是GET。

 

代码示例：

 

1. package com.example.network.http;

2.  

3. import java.io.IOException;

4. import java.io.InputStream;

5. import java.net.URL;

6. import java.net.URLConnection;

7.  

8. public class URLConnectionWithGet {

9.  

10. public static void main(String[] args) throws IOException {

11. //1.创建一个字符串形式的URL

12. String str_url = "http://localhost:8080/myweb/mypage.html";

13. //2.通过URL类的构造函数接收一个字符串形式的URL，来创建URL一个对象

14. URL url = new URL(str_url);

15. //3.调用openConnection()方法来返回会一个URLConnection对象，它是具体传输协议和URL的封装

16. URLConnection conn = url.openConnection();

17. //4.通过URLConnection来设置参数和请求属性，根据实际需要，不设置有默认值。

18. conn.setRequestProperty("Content-Type", "text/html");

19. //5.调用connect()方法建立与服务器的连接，或者直接调用getInputStream()方法，返回输入流，它可以读取服务器的应答体内容，此方法包含connect()的动作，所以可以跳过connect()。

20. InputStream in = conn.getInputStream();

21. //6.读取输入流并打印

22. byte[] buf = new byte[1024];

23.  

24. int len = in.read(buf);

25.  

26. System.out.println(new String(buf,0,len));

27.  

28. in.close();

29.  

30. }

31.  

32. }

 

 

3.2 POST方式：与GET方式不同的地方在于：

 

 

1、必须要调用setDoOutput(true)方法，设置该参数，允许向服务器输入数据。

2、必须在connect()或者getInputStream()方法之前调用getOutputStream()返回输出流，并且写入数据，数据的格式为：name1=value1&name2=value2。

 

代码示例：

客户端：

 

1. package com.example.network.http;

2.  

3. import java.io.IOException;

4. import java.io.InputStream;

5. import java.io.OutputStream;

6. import java.net.URL;

7. import java.net.URLConnection;

8.  

9. public class URLConnecionWithPost {

10.  

11. public static void main(String[] args) throws IOException {

12.  

13. URL url = new URL("http://localhost:8080/myweb/login.jsp");

14.  

15. URLConnection conn = url.openConnection();

16.  

17. conn.setDoOutput(true);

18. OutputStream out = conn.getOutputStream();

19. out.write("name=noodles&pass=26".getBytes());

20.  

21. InputStream in = conn.getInputStream();

22. byte[] buf = new byte[1024];

23. int len = in.read(buf);

24. System.out.println(new String(buf,0,len,"utf-8"));

25.  

26. in.close();

27. out.close();

28.  

29. }

30.  

31. }

 

服务端：

 

1. <%@ page contentType="text/html; charset=UTF-8" language="java" errorPage="" %>

2. <%

3. request.setCharacterEncoding("UTF-8");

4. String name = request.getParameter("name");

5. String pass = request.getParameter("pass");

6. if(name.equals("noodles")

7. && pass.equals("26"))

8. {

9. out.println("登录成功！");

10. }

11. else

12. {

13. out.println("登录失败！");

14. }

15. %>

 

 

结果：

注意：这里也没有明确的指定以POST方式，但是它默认以POST的方式。

 

  补充：URLConnection还有一个子类HttpURlConnection，它是特定支持http协议的，它提供了一些额外的便捷方法，如void SetRequestMethod(String method)，设置发送请求的范式；void disconnect()可以在连接空闲足够长时间后关闭。具体使用于URLConnection没有太多差别，一般就是要添加上面所说的两个方法。