理解HTTP

理解HTTP


HTTP是基于TCP协议的。TCP负责数据传输，而HTTP只是规范了TCP传输的数据的格式，而这个具体的格式，请见后面给出的资料。


HTTP服务的底层实现就是socket编程。


下面基于socket编写一个简单的HTTP server。


import java.io.BufferedReader;
import java.io.BufferedWriter;
import java.io.IOException;
import java.io.InputStreamReader;
import java.io.OutputStreamWriter;
import java.io.PrintWriter;
import java.net.ServerSocket;
import java.net.Socket;
import java.util.concurrent.Executors;
import java.util.concurrent.ExecutorService;


class SocketHandler implements Runnable {


    final static String CRLF = "\r\n";   // 1


    private Socket clientSocket;


    public SocketHandler(Socket clientSocket) {
        this.clientSocket = clientSocket;
    }


    public void handleSocket(Socket clientSocket) throws IOException {


        BufferedReader in = new BufferedReader(
                new InputStreamReader(clientSocket.getInputStream())
                );
        PrintWriter out = new PrintWriter(
                new BufferedWriter( new OutputStreamWriter(clientSocket.getOutputStream())),
                true
                );


        String requestHeader = "";
        String s;
        while ((s = in.readLine()) != null) {
            s += CRLF;  // 2 很重要，默认情况下in.readLine的结果中`\r\n`被去掉了
            requestHeader = requestHeader + s;
            if (s.equals(CRLF)){ // 3 此处HTTP请求头我们都得到了；如果从请求头中判断有请求正文，则还需要继续获取数据
                break;
            }
        }
        System.out.println("客户端请求头：");
        System.out.println(requestHeader);


        String responseBody = "客户端的请求头是：\n"+requestHeader;


        String responseHeader = "HTTP/1.0 200 OK\r\n" +
                "Content-Type: text/plain; charset=UTF-8\r\n" +
                "Content-Length: "+responseBody.getBytes().length+"\r\n" +
                "\r\n";
        // 4 问题来了：1、浏览器如何探测编码 2、浏览器受到content-length后会按照什么方式判断？汉字的个数？字节数？


        System.out.println("响应头：");
        System.out.println(responseHeader);


        out.write(responseHeader);
        out.write(responseBody);
        out.flush();


        out.close();
        in.close();
        clientSocket.close();


    }


    @Override
    public void run() {
        try {
            handleSocket(clientSocket);
        } catch(Exception ex) {
            ex.printStackTrace();
        }
    }


}


public class MyHTTPServer {


    public static void main(String[] args) throws Exception {


        int port = 8000;
        ServerSocket serverSocket = new ServerSocket(port);
        System.out.println("启动服务，绑定端口： " + port);


        ExecutorService fixedThreadPool = Executors.newFixedThreadPool(30);  // 5


        while (true) {  // 6
            Socket clientSocket = serverSocket.accept();
            System.out.println("新的连接"
                    + clientSocket.getInetAddress() + ":" + clientSocket.getPort());
            try {
                fixedThreadPool.execute(new SocketHandler(clientSocket));
            } catch (Exception e) {
                System.out.println(e);
            }
        }
    }
}
这是一个实现HTTP 1.0的服务器，对于所有的HTTP请求，会把HTTP请求头响应回去。 这个程序说明了web服务器处理请求的基本流程，JSP、Servlet、Spring MVC等只是在 这个基础上嫁了许多方法，以让我们更方面的编写web应用。web服务器不仅可以基于多线程， 也可以基于多进程、Reactor模型等。


测试程序：
运行上面的程序。我们使用curl访问http://127.0.0.1（也可以使用浏览器）：


$ curl -i http://127.0.0.1:8000
HTTP/1.0 200 OK
Content-Type: text/plain; charset=UTF-8
Content-Length: 106


客户端的请求头是：
GET / HTTP/1.1
User-Agent: curl/7.35.0
Host: 127.0.0.1:8000
Accept: */*
Java程序输出：


启动服务，绑定端口： 8000
新的连接/127.0.0.1:36463
新的连接/127.0.0.1:36463客户端请求头：
GET / HTTP/1.1
User-Agent: curl/7.35.0
Host: 127.0.0.1:8000
Accept: */*


响应头：
HTTP/1.0 200 OK
Content-Type: text/plain; charset=UTF-8
Content-Length: 106
程序解析：


// 1：定义了HTTP头的换行符。


// 2：in.readLine()的结果默认不带换行符，这里把它加上。（这不是强制的，主要看你的程序逻辑需不需要， 这个程序的目标是把HTTP请求头响应回去）。


// 3：此时s是一个空行，根据HTTP协议，整个请求头都得到了。


// 4：Content-Length的值是字节的数量。


// 5：线程池。


// 6：这个循环不停监听socket连接，使用SocketHandler处理连入的socket，而这个处理是放在线程池中的。


HTTP 1.1：
HTTP 1.1也是在这个思路的基础上实现的，即多个HTTP请求都在一个TCP连接中传输。对于HTTP 1.1，如何区分出每个HTTP请求很重要， 比较简单的可以是用过Content-Length判断一条请求是否结束。如果一个HTTP请求数据较多，往往采用Chunked方式， 可以参考Chunked transfer encoding。