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Android网络编程-HTTP/HTTPS

HTTP协议是Hyper Text Transfer Protocol(超文本传输协议)的缩写,在TCP/IP体系中属于最高层(应用层)是用于从万维网服务器传输超文本到本地浏览器的传送协议。
HTTP协议工作于客户端-服务端架构为上。浏览器作为HTTP客户端通过URL向HTTP服务端即WEB服务器发送所有请求。Web服务器根据接收到的请求后,向客户端发送响应信息。 这是最基本的HTTP工作原理,如图所示:

C/S架构

HTTP报文

HTTP属于应用层,应用层传输的数据单位是报文。
HTTP报文分为请求报文和响应报文。

请求报文

请求报文
HTTP请求报文由以下4个部分组成:

  • 请求行:请求类型,要访问的资源以及所使用的HTTP版本。
  • 请求头部:服务器要使用的附加信息。
  • 空行:请求头部后面的空行是必须的
  • 请求包体:可以添加任意的其他数据

请求行

请求行组成:请求方法,请求URL,协议版本。

请求方法

方法 作用 说明
GET 获取资源 用来请求访问已被URI标识的
POST 传输实体主体 POST主要用来传输数据,而GET主要用来获取资源
HEAD 获取报文首部 和GET方法类似,但是不返回报文实体主体部分
PUT 上传文件 用来传输文件,由于自身不带验证机制,任何人都可以上传文件
DELETE 删除文件 与PUT功能相反,并且同样不带验证机制
OPTIONS 查询支持的方法 用来查询针对请求URI请求的资源支持的方法
TRACE 追踪路径 服务器会将通信路径返回给客户端
CONNECT 要求用隧道协议连接代理 使用 SSL(Secure Sockets Layer,安全套接层)和TLS(Transport Layer Security,传输层安全)协议把通信内容加密后经网络隧道传输

请求URL

URL(Uniform Resource Locator)统一资源定位符,表示资源的地点(互联网上的地址)。
URI(Uniform Resource Identifier)统一资源标识符,用字符串标识某一互联网资源,URL是URI的子集。

协议版本

  • HTTP/1.0:HTTP协议的第二个版本,第一个在通讯中指定版本号的HTTP协议版本,至今仍被广泛采用
  • HTTP/1.1:HTTP协议的第三个版本是HTTP 1.1,是目前使用最广泛的协议版本
  • HTTP/2.0:HTTP 2.0是下一代HTTP协议,目前应用还非常少

请求头部

请求头部由关键字/值对组成,每行一对,关键字和值用英文冒号“:”分隔。
有4种类型的首部字段:通用首部字段、请求首部字段、响应首部字段和实体首部字段,所有完整首部
这里我们先了解下常用的请求首部。

字段 说明
Accept 用户代理可处理的媒体类型
Accept-Encoding 优先的内容编码
Accept-Encoding: gzip, deflate, br
Authorization Web 认证信息
Cache-Control 控制缓存的行为
Connection 控制不再转发给代理的首部字段、管理持久连接
Content-Encoding 实体主体适用的编码方式
Content-Type 实体主体的媒体类型
Content-Length 实体主体的大小
Host 请求资源所在服务器
If-Modified-Since 服务器上次返回的Last-Modified日期,如果在这个日期之后,
请求的资源都没有更新过,则返回304 Not Modified响应
If-None-Match 比较实体标记,值为上一次返回的ETag,
一般会和If-Modified-Since一起返回
Referer 对请求中URI的原始获取方
User-Agent HTTP 客户端程序的信息
Cookie 保存状态信息
Transfer-Encoding 指定报文主体的传输编码方式

请求包体

请求包体不在 GET 方法中使用,而是在POST 方法中使用。
HTTP请求的请求体有三种不同的形式:

  • 任意类型:服务器不会解析请求体,请求体的处理需要自己解析,比如JSON
  • 键值对(application/x-www-form-urlencoded):最常见的 POST 提交数据的方式,表单模式
  • 文件分割:请求体被分成为多个部分,文件上传时会被使用

示例

使用抓包工具或者Chrome来查看

POST /getconfig HTTP/1.1
Content-Type: application/x-www-form-urlencoded
User-Agent: Dalvik/2.1.0 (Linux; U; Android 9; Redmi Note 7 MIUI/V10.3.2.0.PFGCNXM)
Host: data.mistat.xiaomi.com
Accept-Encoding: gzip
Content-Length: 205
Connection: close

app_id=1000274&app_version=10.8.3
复制代码
  • 请求行:显示Post请求,协议版本为HTTP/1.1
  • 请求头部:Content-Type,User-Agent,Host,Accept-Encoding,Content-Length,Connection
  • 请求体:Content-Type声明为键值对

响应报文

响应报文
HTTP 响应报文由状态行、响应头部、空行和响应包体4个部分组成。

状态行

状态行由HTTP协议版本字段、状态码和状态码的描述文本 3 个部分组成,他们之间使用空格隔开; 协议版本和请求中的对应,状态码和描述会一一对应。

状态码、描述

状态码由三位数字组成,第一位数字表示响应的类型,常用的状态码有五大类:

  • 1xx:Informational(信息性状态码),接收的请求正在处理;
  • 2xx:Success(成功状态码),请求正常处理完毕;
  • 3xx:Redirection(重定向状态码),需要进行附加操作以完成请求;
  • 4xx:Client Error(客户端错误状态码),服务器无法处理请求;
  • 5xx:Server Error(服务器错误状态码),服务器处理请求出错;

常用的一些状态码和描述

1xx
状态码、描述 说明
100 Continue 表明到目前为止都很正常,客户端可以继续发送请求或者忽略这个响应
2xx
状态码、描述 说明
200 OK 请求成功
204 No Content 请求已经成功处理,但是返回的响应报文不包含实体的主体部分
206 Partial Content 表示客户端进行了范围请求,
响应报文包含由Content-Range指定范围的实体内容
3xx
状态码、描述 说明
301 Moved Permanently 永久性重定向
302 Found 临时性重定向
304 Not Modified 如果请求报文首部包含一些条件,If-Match,If-Range,
If-Modified-Since,If-None-Match,,If-Unmodified-Since。
如果不满足条件,则服务器会返回 304 状态码
307 Temporary Redirect 临时重定向,与 302 的含义类似,
但是307要求浏览器不会把重定向请求的POST方法改成GET方法
4xx
状态码、描述 说明
400 Bad Request 请求报文中存在语法错误
401 Unauthorized 请求需要验证用户
403 Forbidden 访问权限问题
404 Not Found
5xx
状态码、描述 说明
500 Internal Server Error 服务器正在执行请求时发生错误
503 Service Unavailable 服务器正在执行请求时发生错误

响应头部

和请求头部一样,由关键字/值对组成,每行一对,关键字和值用英文冒号“:”分隔。
常用的请求首部

字段 说明
Cache-Control 控制缓存的行为
Connection 控制不再转发给代理的首部字段、管理持久连接
Transfer-Encoding 指定报文主体的传输编码方式
Content-Encoding 实体主体适用的编码方式
Content-Type 实体主体的媒体类型
Content-Length 实体主体的大小
Expires 实体主体过期的日期时间
ETag 资源的匹配信息,和If-Nome-Match对应
Date 服务端
Location 令客户端重定向至指定 URI
Server HTTP 服务器的安装信息
Last-Modified 资源的最后修改日期时间
Set-Cookie 设置Cookie,客户端得到响应报文后把 Cookie 内容保存到浏览器中

其他更详细的首部信息,可以参考这里

响应包体

服务器返回给客户端的文本信息。 和请求包体的分类一样。

示例

HTTP/1.1 200 OK
Date: Sat, 13 Jul 2019 08:40:52 GMT
Content-Type: application/json;charset=UTF-8
Transfer-Encoding: chunked
Content-Encoding: gzip
Connection: close

{"errorCode":-2,"reason":"no changing","result":null}
复制代码
  • 响应行:返回响应码200 Ok,表示服务端返回数据成功
  • 响应头部:Content-Type设置返回的类型为JSON格式
  • 响应包体:返回具体JSON数据

HTTPS

HTTP 有以下安全性问题:

  • 使用明文进行通信,内容可能会被窃听;
  • 不验证通信方的身份,通信方的身份有可能遭遇伪装;
  • 无法证明报文的完整性,报文有可能遭篡改。

HTTPS 并不是新协议,而是让 HTTP 先和 SSL(Secure Sockets Layer)通信,再由 SSL 和 TCP 通信,也就是说 HTTPS 使用了隧道进行通信。
通过使用 SSL,HTTPS 具有了加密(防窃听)、认证(防伪装)和完整性保护(防篡改)

HTTPS

与HTTP区别

协议 原理 数据格式 传输速度 端口
HTTP 应用层 明文传输 三次握手,传输三个包 80
HTTPS 传输层 SSL加密 三次握手基础上增加ssl握手(9个包),
传输12个包
443

缺点

  • 因为需要进行加密解密等过程,因此速度会更慢;
  • 需要支付证书授权的高额费用。

HTTP框架

Volley

Volley是Google 官方出的一套小而巧的异步请求库,该框架封装的扩展性很强,支持 HttpClient、HttpUrlConnection,甚至支持OKHttp。

OKHttp

OKHttp是Square 公司开源的针对 Java 和 Android 程序,封装的一个高性能 http 请求库,所以它的职责跟 HttpUrlConnection 是一样的,支持 spdy、http 2.0、websocket ,支持同步、异步。 已被谷歌加入到Android的源码中。

Retrofit

Retrofit是Square公司出品的默认基于OKHttp 封装的一套 RESTful 网络请求框架

后续文章会从OKHttp、Retrofit角度来分析Http。

参考