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使用Socket进行HTTP请求与报文讲解

目录
一、前言
二、什么是Socket
三、如何使用Socket进行http请求
1、建立socket连接
2、http协议请求和响应格式解析
3、进行http请求
四、写在最后

一、前言

本篇文章是为讲述okhttp源码做一个铺垫,主要是简单讲述一下socket的使用,因为在okhttp中网络通讯使用的便是socket。但这篇文章不会涉及okhttp,会简单阐述下socket,然后用代码进行连接后http通讯,话不多说,开始干!

二、什么是Socket

回答这个问题前我们要先看下TCP/IP四层模型,想必这个图大家都有见过,下面就解释下这四层分别的表现形式是什么(理论解释比较让人摸不着头脑,所以这里以其表现形式来阐述)

  1. 网络接口层:主要表现为识别mac间比特流的传输
  2. 网络层:表现为IP协议
  3. 传输层:表现为TCP、UDP
  4. 应用层:表现为Http、Https、RTSP等(这里的协议比较多,我们经常使用的http协议就属于应用层)

Tip:顺便说下TCP和UDP的区别。TCP提供可靠的通信传输,类似于打电话,需要等待另一方的接听,才能进行真正的通讯;而UDP则不是可靠的,类似发短信,只将信息发出,至于对方有没收到,这个就不关心了。

TCP/IP四层模型

而我们关心的socket是什么呢?socket其实是TCP连接的抽象,利用socket进行TCP的连接(这个解释可能比较片面,但个人觉得是最为直观的解释,毕竟全面的解释比较晦涩难懂)

二、如何使用Socket进行http请求

1、建立socket连接

在java中使用socket,其实非常的简单。如果只是需要一个普通的socket,只需通过如下代码,便可以建立一个socket连接

Socket socket = new Socket(“ip或域名”, 端口);
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如果想建立一个sslSocket,用于https的通讯(例如:www.baidu.com)只需要通过sslSocketFactory进行创建sslSocket即可。代码如下:

Socket socket = SSLSocketFactory.getDefault().createSocket("www.baidu.com", 443);
复制代码

2、http协议请求和响应格式解析

在使用socket进行发起请求前,我们要先来了解下http协议。简单一点的理解,http协议其实就是发起一个按照格式约定的字符串,服务器响应一串按格式组装的数据。 这里不使用教科书式的数据格式,我们使用从"Restlet Client"发起一次请求,观察其请求报文和响应报文来进行讲解。

Tip:Restlet Client是一个api请求工具,日常开发中也可以用来向服务器发起请求,获取数据结构方便调试。可以在chrome的应用商店下载。

这里使用的api是高德的天气预报接口,点击了“send”后,获取到请求报文和响应报文,如下图所示

我们先单独说下这次请求的请求报文(第二个红框中内容,如下所示)

GET /v3/weather/weatherInfo?city=%E9%95%BF%E6%B2%99&key=13cb58f5884f9749287abbead9c658f2 HTTP/1.1
Host: restapi.amap.com

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(1)第一行为发起请求信息,其格式为:

  1. 发起的请求形式(这里使用的是GET,如果为POST的话,这里便为POST),即这里的“GET”
  2. 一个空格,即“ ”
  3. 请求的路径(不包括域名,因为域名已经在建立socket连接时确定,如果为GET请求,则参数追加在后面以“?”隔开;如果为POST请求,则请求参数会在body中增加,具体见第四小点),即这里的“/v3/weather/weatherInfo?city=%E9%95%BF%E6%B2%99&key=13cb58f5884f9749287abbead9c658f2”
  4. 一个空格,即“ ”
  5. http请求的版本,即“HTTP/1.1”
  6. \r\n,此处没有显示出来,但是自己在组装报文时,需要增加这个表示一行已经结束

(2)第二行的格式为:

  1. host字段名,即“Host”
  2. 一个冒号加一个空格,即“: ”(敲黑板!!冒号后面有一个空格,这个在组装请求报文时,尤为重要)
  3. host的内容,即“restapi.amap.com
  4. \r\n,此处没有显示出来,但是自己在组装报文时,需要增加这个表示一行已经结束

tip:这里其实是请求头部,如果头部参数有多个的话,就按照这种格式进行拼装。例如还有一个“Connection为keep-alive”的头部参数,则以“Connection: keep-alive\r\n”的形式写入输出流中,具体会在后面的例子中展示。

(3)第三行的格式为:(没想到吧!!!这里有第三行)

  1. \r\n,此处没有显示出来,但是自己在组装报文时,需要增加这个表示头部参数已写完

(4)如果为POST请求,接下来还需要进行body参数的拼装,这里以form表单为例,拼接上面接口的参数。规则就是“键=值”,键值对间用“&”隔开。

city=长沙&key=13cb58f5884f9749287abbead9c658f2
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至此一个请求报文便拼装完毕,将其用输出流写出即可获得服务器的响应报文。

我们接着说下这次请求的响应报文

HTTP/1.1 200 OK
Server: Tengine
Date: Sun, 06 May 2018 08:22:10 GMT
Content-Type: application/json;charset=UTF-8
Content-Length: 445
Connection: close
X-Powered-By: ring/1.0.0
gsid: 010185222147152559493030300162313551811
sc: 0.013
Access-Control-Allow-Origin: *
Access-Control-Allow-Methods: *
Access-Control-Allow-Headers: DNT,X-CustomHeader,Keep-Alive,User-Agent,X-Requested-With,If-Modified-Since,Cache-Control,Content-Type,key,x-biz,x-info,platinfo,encr,enginever,gzipped,poiid

{"status":"1","count":"2","info":"OK","infocode":"10000","lives":[{"province":"湖南","city":"长沙市","adcode":"430100","weather":"阵雨","temperature":"25","winddirection":"东北","windpower":"7","humidity":"78","reporttime":"2018-05-06 16:00:00"},{"province":"湖南","city":"长沙县","adcode":"430121","weather":"阵雨","temperature":"25","winddirection":"东北","windpower":"7","humidity":"78","reporttime":"2018-05-06 16:00:00"}]}
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(1)第一行为响应状态,格式为

  1. http的版本信息,即“HTTP/1.1”
  2. 一个空格,即“ ”
  3. 状态码,即“200”
  4. 一个空格,即“ ”
  5. 状态,即“OK”
  6. \r\n,此处没有显示出来,但是解析响应报文时,需要通过这两个字符进行判断是否一行结束

(2)第二行至第十二行为响应头,每一行的格式为

  1. 头名称,即“Server”
  2. 一个冒号加一个空格,即“: ”
  3. 头部参数值,即“Tengine”
  4. \r\n,此处没有显示出来,但是解析响应报文时,需要通过这两个字符进行判断是否一行结束

(3)第十三行,格式为

  1. \r\n,用于区分头部参数和内容的区分

(4)第十四行为响应内容,格式为

这里便是接口给我们的数据,即此处给到我们的天气json数据,而此处json的长度为头部中有一个参数为“Content-Length”决定的,例子中内容的长度为445。值得一提的是,有些接口返回的头部参数并没有“Content-Length”这一头部参数,而是返回了“Transfer-Encoding: chunked”这样的头部参数,则表明是以块的形式给到我们数据。 块的形式会以如下格式,第一行的“10\r\n”表明接下来的一行会有10个字节的内容,第二行便是10字节的内容,同样以“\r\n”结束一行(\r\n这两个字符不算在内容长度中),每一块的格式都按这样的形式,如果遇到“0\r\n\r\n”就说明内容结束。

10\r\n      //(注意!!!这里是10是16进制,即如果进行内容读取需要将其进行做10进制的转换)
10字节长度的内容\r\n

//结束格式
0\r\n
\r\n
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至此响应报文解析完毕。

3、进行http请求

逼逼叨逼逼叨了这么久,很多小伙伴已经很迫不及待的想知道怎么请求和获取响应了。我们这里便直接上代码,代码很简单,并没有什么知识难点。

public class MySocket {

    public static void main(String[] args) throws IOException {
        //如果需要进行https的请求只需要换成如下一句(https的默认端口为443,http默认端口为80)
        //Socket socket = SSLSocketFactory.getDefault().createSocket("xxx", 443);
        Socket socket = new Socket("restapi.amap.com", 80);

        //获取输入流,即从服务器获取的数据
        final BufferedReader bufferedReader = new BufferedReader(new InputStreamReader(socket.getInputStream()));
        //获取输出流,即我们写出给服务器的数据
        BufferedWriter bufferedWriter = new BufferedWriter(new OutputStreamWriter(socket.getOutputStream()));

        //使用一个线程来进行读取服务器的响应
        new Thread() {
            @Override
            public void run() {
                while (true) {
                    String line = null;
                    try {
                        while ((line = bufferedReader.readLine()) != null) {
                            System.out.println("recv : " + line);
                        }
                    } catch (IOException e) {
                        e.printStackTrace();
                    }
                }
            }
        }.start();

        bufferedWriter.write("GET /v3/weather/weatherInfo?city=%E9%95%BF%E6%B2%99&key=13cb58f5884f9749287abbead9c658f2 HTTP/1.1\r\n");
        bufferedWriter.write("Host: restapi.amap.com\r\n\r\n");
        bufferedWriter.flush();

    }

}
复制代码

跑起来后会看到控制台输出如下信息,这个时候我们就可以按照第二小结中的格式进行解析到一个模型中,最终返回给UI或是逻辑层去使用。

运行结果

四、写在最后

OkHttp中使用socket连接后,进行处理响应便是这样的处理逻辑。只是它还有对socket的复用,连接进行限制之类的优化处理,这个在后面的文章中会进行剖析。如果您期待这样的剖析之旅的话,给个“❤️”加个关注吧!文章中并没有对头部参数进行说明其含义,这里也不打算给出,其实百度一下或google都有很多,需要的时候进行搜查一下即可。记住我,我是猛猛的小盆友😄,如果我有理解错误或是写的晦涩难懂的地方请与我联系讨论,共同进步。

如果需要更多的交流与探讨,可以通过以下微信二维码加小盆友好友。

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