廖雪峰Java13网络编程-3其他-1HTTP编程

1.HTTP协议：

• Hyper Text Transfer Protocol：超文本传输协议
• 基于TCP协议之上的请求/响应协议
• 目前使用最广泛的高级协议
  * 使用浏览器浏览网页和服务器交互使用的就是HTTP协议
  * 手机应用上绝大多数程序与服务器之间交互数据使用的也是HTTP协议。
• HTTP协议是一个纯文本协议
• HTTP是一个请求/响应协议。浏览器发送一个请求，服务器收到以后，然后发送响应。

HTTP 1.0：

• 每次请求都会创建一个新的HTTP连接，浏览器在请求一个网页之后，往往还是多次请求图片、CSS、JS等其他资源，而创建TCP连接需要一定的时间，所以HTTP1.0传输效率比较低
  

HTTP 1.1：
在HTTP1.0之上做了改进，多个HTTP请求可以通过一个TCP连接来完成。这样浏览器只需要和服务器建立一次TCP连接，就可以反复进行HTTP的请求/响应。它的效率比HTTP1.0要高

HTTP 2.0:
又对HTTP多了改进。多个HTTP请求也是通过一次TCP连接来完成的，但是浏览器在发送了一次HTTP请求以后，不需要等待响应，就可以立即发送第2个、第3个，而服务器在接收到请求的同时，又把前面已经接收的请求对应的响应发送出去，也就是说HTTP 2.0 请求/响应是可以异步发送的

2.HTTP请求格式

	GET	POST
请求	GET / HTTP/1.1 GET方法 路径 HTTP协议版本 Host: www.baidu.com 请求地址 User-Agent: Mozilla/5.0 (Linux; Android 9; ALP-AL00) AppleWebKit/537.36 (KHTML, like Gecko) Chrome/76.0.3809.89 Mobile Safari/537.36 User-Agent表示浏览器本身，如火狐 Accept: text/html,application/xhtml+xml,application/xml;q=0.9,image/webp,image/apng,*/*;q=0.8,application/signed-exchange;v=b3 Accept表示能接收什么样的数据 Accept-Language: zh-CN,zh;q=0.9 表示用户的语言	POST: /dataPipeline/uploadData?channel=statistics&version=v1 HTTP/1.1 请求方法 路径 HTTP协议类型 Host: cgicol.amap.com User-Agent: Dalvik/2.1.0 (Linux; U; Android 9; ALP-AL00 Build/HUAWEIALP-AL00) Accept: */* Accept-Language: zh-CN,zh,en Content-Type: application/x-www-form-urlencoded 数据格式html表单 Content-Length: 264 数据长度264 channel=statistics&version=v1... Body具体的数据
响应	GET响应：HTTP/1.1 302 Found HTTP协议 响应 Content-Type:text/html;charset=utf-8 响应的内容是网页，编码是utf-8 Content-Length:0 响应的长度 响应体和header以空行分隔	HTTP/1.1 200 Content-Type: text/html;charset=ISO-8859-1 指定具体类型 Content-Length: 32086 大小 响应体

HTTP请求分为Header和Body2个部分，Header是必须的。Get请求只有Header没有Body，而Post请求既有Header，又有Body。Header和Body之间用一个空行分隔。
如果浏览器发送的是POST请求，那么浏览器还需要告诉服务器发送的数据格式Content-Type和数据的大小Content-Length，如application/x-www-form-urlencoded表示一个html表单，大小为264个字节。

HTTP响应也分为Header和Body2个部分，Header是必须的，第1行指出HTTP响应码。2XX正确返回，3XX重定向，4XX客户端错误，5XX服务器错误。
Header还可以包含各种属性，例如Content-Type指出Body的类型，Content-Length指出Body大小。
响应体通过一个空行与Header分隔，响应的数据可以是任意的文本或者二进制格式作为body。

HTTP Server

• 处理HTTP请求，发送HTTP响应
• 服务器是通过Java EE Servlet API来定义的

HTTP Client

• 发送HTTP请求，接收HTTP响应
• java.net.HttpURLConnection处理http的客户端

GET请求示例：

    URL url = new URL("http://www.exampe.com"); //获取URL对象
    HttpURLConnection conn = (HttpURLConnection) url.openConnection(); //通过url对象的openConnection()获取HttpURLConnection对象
    int code = conn.getResponseCode(); //获取响应码
    try(InputStream input = conn.getInputSteam()){ //读取响应数据
        //读取响应数据
    }
    conn.disconnect(); //断开连接

POST请求示例：

    URL url = new URL("http://www.example.com/login");
    HttpURLConnection conn = (HttpURLConnection) url.openConnection();
    conn.setRequestMethod("POST"); //默认方法是get
    conn.setDoOutput(true); //需要发送请求的数据
    //指定数据的Content-Type和Content-Length
    byte[] postData = "loginName=test&password=123456".getBytes("UTF-8");
    conn.setRequestProperty("Content-Type","application/x-www-form-urlencoded");
    conn.setRequestProperty("Content-Length",String.valueOf(postData.length));
    try(OutputStream output = conn.getOutputStream()){ //写入请求的数据
        output.write(postData);
    }
    int code = conn.getResponseCode();
    try(inputStream input = conn.getInputStream()){
        //读取响应数据
    }
    conn.disconnect();

示例

package com.csj2018;

import java.io.ByteArrayOutputStream;
import java.io.IOException;
import java.io.InputStream;
import java.io.OutputStream;
import java.net.HttpURLConnection;
import java.net.URL;
import java.net.URLEncoder;
import java.nio.charset.StandardCharsets;
import java.util.ArrayList;
import java.util.HashMap;
import java.util.List;
import java.util.Map;

class Response{
    final int code;
    final byte[] data;
    public Response(int code,byte[] data){
        this.code = code;
        this.data = data;
    }
    @Override
    public String toString(){
        StringBuilder sb = new StringBuilder(1024);
        sb.append("HTTP状态码").append(code).append("\n");
        String s = new String(data,StandardCharsets.UTF_8);
        if(s.length() > 100){
            sb.append(s.substring(0,100)).append("\n...");
        }else{
            sb.append(s);
        }
        return sb.toString(); //返回状态码和前100个字节的内容，多于100，以...代表剩余内容
    }
}
public class HttpClient {
    public static void main(String[] args) throws Exception{
        Response resp = get("http://www.douban.com");
        System.out.println(resp);
        Map<String,String> postMap = new HashMap<>();
        postMap.put("form_email","test");
        postMap.put("form_password","password");
        Response postResp = post("https://www.douban.com/accounts/login","application/x-www-form-urlencoded",toFormData(postMap));
        System.out.println(postResp);
    }
    static Response get(String theUrl){
        System.err.println("GET:"+theUrl);
        HttpURLConnection conn = null;
        try{
            URL url = new URL(theUrl); //获取URL对象
            conn = (HttpURLConnection) url.openConnection(); //建立连接
            ByteArrayOutputStream responseBuffer = new ByteArrayOutputStream(); //获取一个ByteArrayOutputStream对象用于存放读取的内容
            try(InputStream input = conn.getInputStream()){//获取连接获取的内容
                byte[] buffer = new byte[1024];
                for(;;){
                    int n = input.read(buffer);
                    System.err.println("每次读取的大小："+n);
                    if(n== (-1)){
                        break;
                    }
                    responseBuffer.write(buffer,0,n);//将内容写入到responseBuffer
                    System.out.println("每次写入后responseBuffer的大小"+responseBuffer.size());
                }
            }
            return new Response(conn.getResponseCode(),responseBuffer.toByteArray());//返回Response对象
        }catch (IOException e){
            throw new RuntimeException(e);
        }finally {
            if(conn != null){
                conn.disconnect();
            }
        }
    }
    static Response post(String theUrl,String contentType,String contentData){
        System.err.println("POST:"+theUrl);
        HttpURLConnection conn = null;
        try{
            URL url = new URL(theUrl);
            conn = (HttpURLConnection) url.openConnection();
            conn.setRequestMethod("POST"); //请求方法默认get，因此设为post
            conn.setDoOutput(true);
            //添加请求属性，Content-Type, Content-Length
            conn.setRequestProperty("Content-Type",contentType);
            conn.setRequestProperty("Content_Length",String.valueOf(contentData.length()));
            //设置body
            byte[] postData = contentData.getBytes(StandardCharsets.UTF_8); //
            try(OutputStream output = conn.getOutputStream()){
                output.write(postData);
            }
            ByteArrayOutputStream responseBuffer = new ByteArrayOutputStream();
            try(InputStream input = conn.getInputStream()){
                byte[] buffer = new byte[1024];
                for(;;){
                    int n = input.read(buffer);
                    if(n==(-1)){
                        break;
                    }
                    responseBuffer.write(buffer,0,n);
                }
            }
            return new Response(conn.getResponseCode(),responseBuffer.toByteArray());
        }catch (IOException e){
            throw new RuntimeException(e);
        }finally {
            if(conn != null){
                conn.disconnect();
            }
        }
    }
    static String toFormData(Map<String,String> map) throws IOException{
        List<String> list = new ArrayList<>(map.size());
        for(String key:map.keySet()){
            list.add(key + "=" + URLEncoder.encode(map.get(key),"UTF-8"));
        }
        return String.join("&",list); //key不编码，value编码，多个参数以&连接
    }
}

3.总结：

• HTTP协议是一个基于TCP的请求/响应协议
• 广泛用于浏览器、手机app与服务器的数据交互
• Java提供了HttpURLConnection实现HTTP客户端