直接用socket实现HTTP协议(下载专用)

Posted 2021-05-16 querw

直接用socket实现HTTP协议(下载专用)

作者：阙荣文(querw)
北方工业大学2000级计算机4班

下载源代码

　　从HTTP服务器上下载一个文件有很多方法，“热心”的微软提供了 WinInet 类，用起来也很方便。当然，我们也可以自己实现这些功能，通过格式化请求头很容易就能实现断点续传和检查更新等等功能 。本文附带的工程中有一个支持 HTTP1.1 协议，直接用 Socket 实现下载功能的 DLL，实现了以下功能：

1. 连接主机
2. 格式化请求头
3. 设置接收,发送超时
4. 接收并分析回应头

连接，发送，设置超时，接收数据等我就不细说了，windows socket早就做好了，调用相应的函数就OK了。
　　要想从服务器下载文件，首先要向服务器发送一个请求。HTTP 请求头由若干行字符串组成。下面结合实例说说 HTTP 请求头的格式。假设要下载 http://www.sina.com.cn/index.html 这个网页 ，那么请求头的写法如下：

第1行：方法，请求的内容，HTTP协议的版本
下载一般可以用GET方法，请求的内容是“/index.html”，HTTP协议的版本是指浏览器支持的版本，对于下载软件来说无所谓，所以用1.1版 “HTTP/1.1”；
“GET /index.html HTTP/1.1”

第2行：主机名，格式为“Host:主机”
在这个例子中是：“Host:www.sina.com.cn”

第3行：接受的数据类型，下载软件当然要接收所有的数据类型，所以：
“Accept:*/*”

第4行：指定浏览器的类型
有些服务器会根据客户服务器种类的不同会增加或减少一些内容，在这个例子中可以这样写：

“User-Agent:Mozilla/4.0 (compatible; MSIE 5.00; Windows 98)”

第5行：连接设置
设定为一直保持连接：“Connection:Keep-Alive”

第6行：若要实现断点续传则要指定从什么位置起接收数据，格式如下：

“Range: bytes=起始位置 - 终止位置”

比如要读前500个字节可以这样写：“Range: bytes=0 - 499”；从第 1000 个字节起开始下载：

“Range: bytes=999 -”

最后，别忘了加上一行空行，表示请求头结束。整个请求头如下：

GET /index.html HTTP/1.1
Host:www.sina.com.cn
Accept:*/*
User-Agent:Mozilla/4.0 (compatible; MSIE 5.00; Windows 98)
Connection:Keep-Alive

CHttpSocket 提供了 FormatRequestHeader()函数，用以格式化输出HTTP请求头。代码如下：

///根据请求的相对URL输出HTTP请求头
const char *CHttpSocket::FormatRequestHeader(char *pServer,char *pObject, long &Length,
			  char *pCookie,char *pReferer,long nFrom,
			  long nTo,int nServerType)
{
	char szPort[10];
	char szTemp[20];
	sprintf(szPort,"%d",m_port);
	memset(m_requestheader,''/0'',1024);

	///第1行:方法,请求的路径,版本
	strcat(m_requestheader,"GET ");
	strcat(m_requestheader,pObject);
	strcat(m_requestheader," HTTP/1.1");
         strcat(m_requestheader,"/r/n");

	///第2行:主机
    strcat(m_requestheader,"Host:");
	strcat(m_requestheader,pServer);
    strcat(m_requestheader,"/r/n");

	///第3行:
	if(pReferer != NULL)
	{
		strcat(m_requestheader,"Referer:");
		strcat(m_requestheader,pReferer);
		strcat(m_requestheader,"/r/n");		
	}

	///第4行:接收的数据类型
    strcat(m_requestheader,"Accept:*/*");
    strcat(m_requestheader,"/r/n");

	///第5行:浏览器类型
    strcat(m_requestheader,"User-Agent:Mozilla/4.0 (compatible; MSIE 5.00; Windows 98)");
    strcat(m_requestheader,"/r/n");

	///第6行:连接设置,保持
	strcat(m_requestheader,"Connection:Keep-Alive");
	strcat(m_requestheader,"/r/n");

	///第7行:Cookie.
	if(pCookie != NULL)
	{
		strcat(m_requestheader,"Set Cookie:0");
		strcat(m_requestheader,pCookie);
		strcat(m_requestheader,"/r/n");
	}

	///第8行:请求的数据起始字节位置(断点续传的关键)
	if(nFrom > 0)
	{
		strcat(m_requestheader,"Range: bytes=");
		_ltoa(nFrom,szTemp,10);
		strcat(m_requestheader,szTemp);
		strcat(m_requestheader,"-");
		if(nTo > nFrom)
		{
			_ltoa(nTo,szTemp,10);
			strcat(m_requestheader,szTemp);
		}
		strcat(m_requestheader,"/r/n");
	}
	
	///最后一行:空行
	strcat(m_requestheader,"/r/n");

	///返回结果
	Length=strlen(m_requestheader);
	return m_requestheader;
}

　　请求头发送给服务器后就可以接收来自服务器的回应头了。回应头也是由若干行字符串组成，除了第一行和最后一个空行以外，每一行都由一个域和一个值组成。第一行包括了服务器的回应状态 ，从 2XX 到 5XX，每个状态码都有不同的意思，详细内容可以查看 RFC文档下载需要关心的有 ：2XX表示成功，可以继续读取数据；3XX表示目标已经转移，新的地址在“Location”域中；4XX表示客户端错，可能是下载地址不对，等等；5XX表示服务器端错 。回应头中的域有“Content-Length”，“Accept-Ranges”，“Content-Type”，“Date”，“Last-Modified”，“Location”等等内容 ，下载比较关心的域有“Content-Length”域和“Location”域。“Content-Length”表示下载文件的大小 ，“Location”表示目标的实际存放位置，当回应码为3XX时就要用该域中的值重新连接。
　　附带源码中的 CHttpSocket 类提供了以下几个方法，分别用来读取服务器状态码，某个域的值，回应头中的一行以及整个回应头：

int	GetServerState();	//返回服务器状态码 -1表示不成功
int	GetField(const char* szSession,char *szValue,int nMaxLength);//返回某个域值,-1表示不成功
int	GetResponseLine(char *pLine,int nMaxLength);//获取返回头的一行			
const char*	GetResponseHeader(int &Length);

　　取得回应头后，如果回应码为2XX并且“Content-Length”的值不等于0就表示可以接收下载文件数据了，接下来的工作就很简单了，调用 CHttpSocket::Recevie()直到接收的数据长度等于“Content-Length”的值就可以了 。
一个完整的使用过程由以下几个步骤组成：

1. 调用AfxParseURL()分析URL得到Server和下载路径；
2. 调用CHttpSocket::Socket()创建套接字；
3. 调用CHttpSocket::Connect()连接服务器；
4. 调用CHttpSocket::FormatRequestHeader()格式化请求头；
5. 调用CHttpSocket::SendRequest()向服务器发送请求头；
6. 调用CHttpSocket::GetServerState()得到回应状态码；
7. 调用CHttpSocket::GetField("Content-Length")得到下载文件的大小；
8. 调用CHttpSocket::Receive()接收数据直到数据接收完成；

　　本文附带源代码还包括了一个使用 CHttpSocket 实现下载功能的例子工程。注意，所有的调用都是阻塞的，所以最好为一个下载任务创建一个线程 ，否则会导致界面无法响应用户输入。程序运行界面如下图所示：



该图显示了请求头，回应头以及下载进度。
　　当然，要真正实现多任务多线程下载还有很多工作要做。本文仅仅讨论了自己实现下载的一种可能性，希望对读者有所帮助。欢迎来Mail指教。