OkHttp与HTTP协议

Posted 2022-11-28 Danny_姜

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篇首语：本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理，主要介绍了OkHttp与HTTP协议相关的知识，希望对你有一定的参考价值。

OkHttp，从名字也能感觉到这套框架似乎与http协议有着千丝万缕的关系。事实上也确实如此，OkHttp所做的各种操作都是建立在http协议基础之上的。因此在理解并自己手写OkHttp之前，首先需要了解什么是http协议，以及http协议具体有哪些规则(或者说是格式)

为什么需要http协议

一般情况下，网络数据由客户端向服务端发送，数据进入互联网之后，是以二进制流(Stream)的形式进行传播，过程如下图所示：

客户端浏览器访问网页 “www.sample.com” 并进行登录操作，需要向服务端发送用户名与密码；然后服务端接收到客户端的请求之后，对数据进行封装、解析并返回响应结果。

但是正如图中所示，客户端发送的数据在互联网内部是以二进制流，也就是010101… 这种格式进行转发的。服务端最终接收到的只是一堆二进制流数据，并不清楚其具体代表的是什么含义，造成的后果也就如下图所示：

为了让服务端与客户端之间能够互相理解，需要先制定一套规范。客户端按照这套规范对需要发送的数据进行格式化，同样服务端按照这套规范对数据进行解析。比如下图中描述的就是一个最简单的规范格式：

根据上述规范，一个完整的网络请求操作包含以下几步：

客户端在发送之前，需要构造一个字节数组byte[2048]，并使用前1024个byte保存账户”axing"，将”123456”保存在后1024个byte中。
计算机网卡会将字节数组转换为二进制数据，并在互联网中进行传播。
服务端收到二进制数据之后，首先将其重新封装到byte数组中，然后从前1024个byte中取出账户信息，以及从后1024个byte中取出密码信息。

但是，实际项目中的网络请求远不止如此简单。我们经常需要在发送网络数据的同时，附带一些其它额外信息。比如请求日期Date、请求数据格式、语言类型、数据压缩格式、数据有效期等等。这就要求有一套定义更加完善，兼容性更高的规范来帮助我们实现更复杂的网络请求操作，而这套规范就是HTTP协议。

http协议格式简介

按照http协议收发的数据叫做http消息，

主要分为 请求消息 和 响应消息

不论是请求消息还是响应消息都具有严格的格式定义，更加详细的内容将会在后续实现OkHttp的文章中，循序渐进的向读者介绍。这节我们先简单了解下http消息主要由哪几部分组成，如下图所示：

可以看出，请求消息和响应消息都是由首行、消息头、消息体这3部分组成。但是两者也有一定的区别：

请求消息的首行叫做请求行，包含客户端发起请求的方法以及请求地址；
响应消息的首行叫做状态行，包含服务端的响应码与响应短语。

至于客户端具体可以使用哪种方法发起请求，以及服务端具体有哪些响应状态，会在后续实现文章详细介绍。

注意：实际上，不论是请求消息还是响应消息，在消息头和消息体之间都会有一个空行，用来代表消息头(Header)数据结束。

OkHttp与http之间的关系

在我介绍OkHttp时，我经常会将它称为

mini版浏览器，或者是 无UI版浏览器

因为OkHttp的工作机制与浏览器非常相似

同浏览器一样，OkHttp需要将用户的各种操作转化为相对应的http请求对象。比如下图中用户点击了"登录"操作，OkHttp会将其转化为图中右方的请求格式，并发送给服务端。

针对上述操作，一种简单的伪代码实现方式如下：

public void sendRequest() 
    OutputStream os = socket.getOutputStream();
    // 写入请求行
    os.write("POST ");
    os.write("/sample ");
    os.write("HTTP/1.1 \\n");

    // 写入请求头
    os.write("Accept=*/*");
    ...

    // 写入请求体
    os.write("account=axing\\n");
    os.write("pwd=123456");

Header & Body

上述代码只是一种伪代码实现，如果实际实现也是直接使用OutputStream依次将所有数据进行写入操作，未免有些麻烦，这样的代码很不优雅。高级一点的工程师立马能想到应该在OutputStream之上封装一层实体类，用来代表请求头Headers和请求体Body。

实际上，在OkHttp中也正是使用了这种方式，Heads和Body如下所示：

/**
 * 请求头
 */
public final class Headers 
  private final String[] namesAndValues;
  ...


/**
 * 请求体
 */
public abstract class RequestBody 
  /** Returns the Content-Type header for this body. */
  public abstract @Nullable MediaType contentType();
  
  ...

  public static RequestBody create(@Nullable MediaType contentType, String content) 
    Charset charset = Util.UTF_8;
    if (contentType != null) 
      charset = contentType.charset();
      if (charset == null) 
        charset = Util.UTF_8;
        contentType = MediaType.parse(contentType + "; charset=utf-8");
      
    
    byte[] bytes = content.getBytes(charset);
    return create(contentType, bytes);

Request & Response

有了Header和Body之后，就可以创建出专门用来发送消息的请求类Request，如下所示：

这样框架使用者就可以很方便的使用Request类来存储一次网络请求的地址、请求方式、请求头、请求体等数据。

同样，对于响应消息也需要一个专门的封装类Response来表示，如下

请求发送和接收

不管是Request还是Response，都需要将数据提交给TCP协议层，并以流的形式在互联网中进行传播。在Java SDK中，有一个专门负责完成这一操作的类Socket，因此我们还需要手动调用Socket API实现网络通信。在OkHttp框架中，这部分操作被封装在HttpCodec类中，如下图所示