java实现HTTP协议:POST协议代码实现

Posted 2021-04-26 Coding迪斯尼

本节我们使用代码实现HTTP的POST协议流程。任何HTTP服务器都会支持客户端将文件上传，该功能的实现往往要走POST协议流程。为了使用代码实现该协议，首先需要一个目的HTTP服务器，我选择iPhone版本的福昕pdf阅读器，它支持通过POST协议将文件从电脑上传到手机，在打开其上传功能后，在电脑输入相应网址就能看到如下画面：

点击”选择文件“按钮，然后选择要上传的文件，最后点击”upload”按钮，那么浏览器就会执行POST协议实现数据上传。我们先通过抓包的方式了解POST协议数据包的结构，在执行文件上传并抓包后，wireshark抓到的数据包如下：

在简单情况下，post流程只有两次数据包发送，一次是POST，它是客户端将数据通过HTTP数据包发送给服务器，另一个是服务器接收数据后将结果回复给客户端，我们看看POST数据包的内容：

POST数据包分为两部分，第一部分涉及HTTP协议控制，也就是上图中的第一部分，第一行通过POST关键字指明数据包目的，并通过包头字段的形式填写了一系列用于数据传输和控制的信息，这些包头在前面章节都有描述过。第二部分就是MIME Multipart Media Encapsulation部分，它用于封装上传数据，这部分需要详细解读。

第一个需要了解的是Boundary,这个字符串由客户端自己生成，它的作用是将上传数据分隔开，每次遇到该字符串开始的地方，服务器就知道那是客户端要提交的数据内容，我将其内容展开以便读者查看：

可以看到First Boundary处是给定的Boundary字符串，它下面对应要上传给服务器的第一部分信息，Content-Type用于指定数据的格式，从中可以看到我上传的是一个文本文件，接下来就是文本内容，如果文本是字符串，它则直接显示，如果内容是二进制数据，那么它包含的就是数据对应的数字内容，从上面可以看到，文本中只包含了一行内容，那就是”this is only one line”，这部分就对应要上传的数据内容。接着是第二部分要上传的内容，所以格式上再次以Boudary对应的字符串作为起始，关键字Content-Disposition用于说明数据的展现形式，数据内容应该是直接在网页中展示，还是作为附件呈现，在客户端以POST形式向服务器提交数据时，它的取值只能是form-data.

第二部分数据没有通过字段Content-Type来指明，因此统一当做二进制数据，因此Data字段对应的就是一系列数字，实际上这些数字其实对应的是字符串”Upload”，因此第二部分数据用来告诉服务器，当前数据是通过点击了”Upload”按钮后上传的，笔者在模拟该数据包时，如果不包含这部分数据，手机上的福昕pdf应用会奔溃掉。接下来我们看看如何使用代码实现简单的POST功能，首先要实现的是MIME这部分数据的封装:

 
   
   
 

  
    
    
  package Application;

import java.util.Arrays;

public class MIMETextPlainMediaEcnapusulation { //该类只封装简单的文本数据
 private String boundary_string = "----WebFormBoundaryAAABBBCCCDDD"; //用于传递数据的分割标志字符串
 private String post_file_name = "";
 private String content_part_header = "Content-Disposition: form-data; name=\"button\"; filename=\"";
 private String content_type = "Content-Type: text/plain\r\n\r\n";
 private String content_part = "";
 private String last_boundary = "\r\n--" + boundary_string + "--\r\n";

 public MIMETextPlainMediaEcnapusulation(String file_name) {
 this.post_file_name = file_name; //要上传的文件名


 }

 private void add_content_header() { //添加用于分割不同数据部分的boundary
 this.content_part += "--";
 this.content_part += boundary_string;
 this.content_part += "\r\n";
 this.content_part += content_part_header;
 this.content_part += post_file_name;
 this.content_part += "\r\n";
 this.content_part += content_type;
 }

 public void add_content(String content) { //调用该接口设置要上传给服务器的内容
 this.add_content_header();

 this.content_part += content;
 this.content_part += "\r\n";
 this.content_part += "--";
 this.content_part += boundary_string;
 this.content_part += "\r\n";
 }

 private void add_last_content_part() { //模拟最后upload数据部分，这部分与数据传输无关，但与服务器对接收数据的解读有关
 String last_content_disposition = "Content-Disposition: form-data; name=\"button\"\r\n\r\n";
 content_part += last_content_disposition;
 String content = "Upload\r\n";
 content_part += content;
 content_part += last_boundary;
 }

 public String get_mime_part() {
 this.add_last_content_part();
 return content_part;
 }

 public String get_boundary_string() {
 return boundary_string;
 }

}

 
   
   
 

接下来实现的是数据的传输功能：

 
   
   
 

  
    
    
  package Application;

import java.net.InetAddress;

import utils.ITCPHandler;

public class HTTPPostClient implements ITCPHandler {
 private TCPThreeHandShakes tcp_socket = null;
 private HTTPEncoder httpEncoder = new HTTPEncoder();
 private String user_agent = "Mozilla/5.0 (Macintosh; Intel Mac OS X 1-14_0) AppleWebKit/537.36 (Khtml, like Gecko) Chrome/81.0.4044.122 Safari/547.36";
 private String accept = "text/html,application/xhtml+xml,application/xml;q=0.9,image/webp,image/apng,*/*;q=0.8,application/signed-exchange;v=b3q=0.9";
 private String accept_encoding = "gzip, deflate";
 private String accept_language = "zh-CN,zh;q=0.9,en;q=0.8";
 private String cache_control = "max-age=0";
 private String connection = "close";
 private static int HTTP_OK = 200;
 private String file_name = "my_test.txt";
 private String content_type = "multipart/form-data; boundary=";
 private MIMETextPlainMediaEcnapusulation mime_encoded = new MIMETextPlainMediaEcnapusulation(file_name);

 private void send_content() throws Exception {//设置http请求数据的头部信息
 mime_encoded.add_content("This is test content for line1"); //文档里面的内容
 String send_content = mime_encoded.get_mime_part();
 String content_length = Integer.toString(send_content.length());

 httpEncoder.set_method(HTTPEncoder.HTTP_METHOD.HTTP_POST, "/");
 httpEncoder.set_header("Host","192.168.2.127:8888");
 httpEncoder.set_header("Connection", connection);
 httpEncoder.set_header("User-Agent", user_agent);
 httpEncoder.set_header("Content-Length", content_length);
 httpEncoder.set_header("Accept", accept);
 httpEncoder.set_header("Accept-Encoding", accept_encoding);
 httpEncoder.set_header("Accept-Language", accept_language);
 httpEncoder.set_header("Cache-Control", cache_control);
 httpEncoder.set_header("Content-type", content_type + mime_encoded.get_boundary_string());
 httpEncoder.set_header("Upgrade-Insecure-Requests", "1");
 httpEncoder.set_header("Origin", "http://192.168.2.127:8888");
 httpEncoder.set_header("Referer", "http://192.168.2.127:8888/");

 String http_content = httpEncoder.get_http_content();
 http_content += send_content;
 System.out.println(http_content);
 byte[] send_content_bytes = http_content.getBytes();
 tcp_socket.tcp_send(send_content_bytes);
 }

 @Override
 public void connect_notify(boolean connect_res) {
 if (connect_res == true) {
 System.out.println("connect http server ok!");
 try {
 send_content();
 } catch (Exception e) {
 // TODO Auto-generated catch block
 e.printStackTrace();
 }
 }
 else {
 System.out.println("connect http server fail!");
 }
 }

 @Override
 public void send_notify(boolean send_res, byte[] packet_send) {
 if (send_res) {
 System.out.println("send request to http server!");
 }
 }

 private void close_connection() {
 try {
 tcp_socket.tcp_close();
 } catch (Exception e) {
 // TODO Auto-generated catch block
 e.printStackTrace();
 }
 }

 @Override
 public void recv_notify(byte[] packet_recv) {
 String content = new String(packet_recv);
 int code = httpEncoder.get_return_code(content);
 if (code != HTTP_OK) {
 System.out.println("http return error: " + code);
 } else {
 System.out.println("Http return 200 OK! Post Success!");
 }

 close_connection();
 }

 @Override
 public void connect_close_notify(boolean close_res) {
 if (close_res) {
 System.out.println("Close connection with http server!");
 }
 }

 public void run() {
 try {
 InetAddress ip = InetAddress.getByName("192.168.2.127"); //连接ftp服务器
 short port = 8888;
 tcp_socket = new TCPThreeHandShakes(ip.getAddress(), port, this);
 tcp_socket.tcp_connect();
 } catch (Exception e) {
 // TODO Auto-generated catch block
 e.printStackTrace();
 }
 }

}

 
   
   
 

在代码中构造了一个虚拟的”my_test.txt”文件上传给服务器，文件里面的内容就是代码设置的字符串”This is test content for line1”，执行上面代码后，就相当于前面展示的通过按钮上传给定文件的流程，于是就会在iPhone上的福昕App中看到代码所虚拟的my-test文件，打开该文件就可以看到代码所虚拟的内容字符串，更详细的讲解和代码演示请点击下方“阅读原文”链接。