前言
Http我們都已經耳熟能詳了,而關於Http學習的文章網上有很多,各個知識點的講解也可說是深入淺出。然而,學習過后,我們對Http還是一知半解。問題出在了哪?
Http是一個客戶機與服務器之間的通信的協議,真的想學習Http,就必須把客戶機和服務器也學了,也就是說,必須立體的學習,不然我們永遠都是一知半解。
現在,我們手工搭建一個服務器,立體的學習下Http,將我們以為的知識點連成線。
定義
學習前,簡單的了解下定義:
Http是超文本傳輸協議,用於保證客戶機與服務器之間的通信。在客戶機和服務器之間進行請求-響應時,兩種最常被用到的方法是:GET 和 POST。
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GET - 從指定的資源請求數據。
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POST - 向指定的資源提交要被處理的數據(向指定資源“追加/添加”數據。)
搭建Http服務器
首先我們通過HttpListener來搭建一個簡易的Http服務器,代碼如下:
class Program { static HttpListener httpListener; static volatile bool isRun = true; static void Main(string[] args) { Listener(5180); } public static void Listener(int port) { //創建HTTP監聽 httpListener = new HttpListener(); //監聽的路徑 httpListener.Prefixes.Add($"http://localhost:{port}/"); httpListener.Prefixes.Add($"http://127.0.0.1:{port}/"); //設置匿名訪問 httpListener.AuthenticationSchemes = AuthenticationSchemes.Anonymous; //開始監聽 httpListener.Start(); while (isRun) { //等待傳入的請求接受到請求時返回,它將阻塞線程,直到請求到達 var context = httpListener.GetContext(); //取得請求的對象 HttpListenerRequest request = context.Request; Console.WriteLine($"請求模式:{request.HttpMethod}"); var reader = new StreamReader(request.InputStream, Encoding.UTF8); var msgSource = reader.ReadToEnd();//讀取傳過來的信息+ Console.WriteLine($"msgSource:{msgSource}"); var msg = Uri.UnescapeDataString(msgSource); Console.WriteLine($"請求msg:{msg}"); string responseString = "返回值"; // 取得回應對象 HttpListenerResponse response = context.Response; // 設置回應頭部內容,長度,編碼 response.ContentEncoding = Encoding.UTF8; response.ContentType = "text/plain; charset=utf-8"; response.Headers.Add("Access-Control-Allow-Origin", "*"); response.Headers.Add("Cache-Control", "no-cache"); byte[] buff = Encoding.UTF8.GetBytes(responseString); // 輸出回應內容 System.IO.Stream output = response.OutputStream; output.Write(buff, 0, buff.Length); // 必須關閉輸出流 output.Close(); } } }
服務器搭建已經搭建完成了,現在,我們通過代碼從新學習一下Http定義。
代碼學習
首先我們看到,httpListener.GetContext()阻塞了線程;只有請求到達時,線程才會繼續運行,請求到達時,我們將會得到一個HttpListenerRequest的請求對象。
HttpListenerRequest對象包含了請求的地址欄參數QueryString、Cookies、請求頭Header等等信息。
Get請求
Get請求很簡單,Get請求的數據就寫在地址欄,所以我們直接可以使用HttpListenerRequest對象的QueryString來讀取到,如下:
HttpListenerRequest request = context.Request; //取得請求的對象 Console.WriteLine($"請求模式:{request.HttpMethod}"); var abc = request.QueryString["abc"]; Console.WriteLine($"Get請求abc的值:{abc}");
運行Host項目,測試如下圖所示:
Post請求
學習了上面的代碼,我想一定有人對下面這句話感到疑惑。
var reader = new StreamReader(request.InputStream, Encoding.UTF8);
為什么請求已經到了,還要去讀請求中的InputStream屬性呢?
我們重新看下Post的定義:向指定的資源提交要被處理的數據(向指定資源“追加/添加”數據。)。
定義太不好理解,我們翻譯一下;Post的請求是先發起,一個TCP連接,然后再將數據,寫入請求的InputStream屬性中。
現在我們編寫一個Http的Post請求,加深理解。
public static void Post(string url, string param, Action<string> callback) { new Task(() => { try { //轉換輸入參數的編碼類型,獲取bytep[]數組 byte[] byteArray = Encoding.UTF8.GetBytes(param); //初始化新的webRequst //1. 創建httpWebRequest對象 HttpWebRequest webRequest = (HttpWebRequest)WebRequest.Create(new Uri(url)); //2. 初始化HttpWebRequest對象 webRequest.Method = "POST"; webRequest.ContentType = "application/x-www-form-urlencoded"; webRequest.ContentLength = byteArray.Length; //3. 附加要POST給服務器的數據到HttpWebRequest對象(附加POST數據的過程比較特殊,它並沒有提供一個屬性給用戶存取,需要寫入HttpWebRequest對象提供的一個stream里面。) Stream newStream = webRequest.GetRequestStream();//創建一個Stream,賦值是寫入HttpWebRequest對象提供的一個stream里面 newStream.Write(byteArray, 0, byteArray.Length); newStream.Close(); //4. 讀取服務器的返回信息 using (HttpWebResponse response = (HttpWebResponse)webRequest.GetResponse()) { using (StreamReader stream = new StreamReader(response.GetResponseStream(), Encoding.UTF8)) { string ret = stream.ReadToEnd(); callback(ret); } } } catch (Exception ex) { callback("異常:" + ex.Message); } }).Start(); }
可以看到,請求時,就是從指定IP地址中創建一個WebRequest對象(通過WebRequest.Create創建),然后再獲取對象的請求流—GetRequestStream(),即服務端的InputStream,再向其流里寫人數據。
現在我們編寫一個Winform項目,測試一下Post請求,結果如下:
擴展1:Http本質上是TCP,也就是說Get請求,不去讀取InputStream里的值,是被框架處理的結果呈現,如果框架處理了Get請求的InputStream,那么Get請求就也可以像Post那樣,獲取請求中的InputStream,然后向流里寫入數據。這就是為什么有的框架Get請求也可以發送Json對象的原因。
擴展2:Post請求需要讀取InputStream,也就是說,每次的Post都需要實例化一個Tcp對象去處理流,而Get請求不去讀InputStream,就不用實例化Tcp了,也就是說Get請求的內存消耗更少,同理,上文提到的Get請求發送Json對象,就等於把Get請求變成了Post請求,即,大量消耗了內存,所以,如果網站需要性能好一點的話,就盡量不考慮使用這樣的框架。
擴展3:在Post請求中,我們把寫入InputStream的數據稱為Content,而在HttpListenerRequest類的截圖中,我們可以看到這三個屬性ContentLength64,ContentType,ContentEncoding,他們代表着,Content的長度、類型、編碼,也就是說,如果我們手寫Post請求,這三個值一定要服務器解析時配置的值對上,當然,他們也都是有默認值的。通常服務器都會支持多種ContentType類型,如application/x-www-form-urlencoded或application/json,具體各種類型的數據格式,大家可以自行了解。
擴展4:MVC和WebApi都是在Http解析后執行的,也就是說,服務器先解析了Http,然后才根據請求的Url解析跳轉到指定Controler和Action,然后再實例化Controler和Action時,在把相應的參數傳遞過去。
請求亂碼
在客戶端Http發起請求時,英文字母,數字會原樣發送,而中文和其他字符,則直接把字符串用BASE64加密,如:%E5%95%8A%20%E4%B8%8D。這種行為,我們稱之為字符串轉義。
同理,在服務器端,我們需要將請求的字符串解析回來,如Uri.UnescapeDataString(msgSource)。
那為什么會有亂碼?
我們會發現,亂碼出現的地方都是中文和特殊字符,那么結合上文所述,我們就知道亂碼出現的原因了。
兩種情況,一種是框架沒有做解析,或者解析失敗,直接把客戶端的轉義后的請求發給了你;另一種是客戶端和服務器的解析類型沒對上,進行了錯誤的解析。
不過,通常情況下,服務器會替我們做好解碼的工作。
跨域
上文中,我們看到在輸出返回數據的時候,我們為HttpListenerResponse對象的Headers屬性增加了個鍵值對,如下:
response.Headers.Add("Access-Control-Allow-Origin", "*");
沒錯,這個是跨域的配置,我們在Response輸出時,進行了Access-Control-Allow-Origin配置,這樣,瀏覽器在接受到我們的返回消息時,就不會阻止它們顯示了。
結語
立體的學習了Http后,我們才能更好,更快的學習Http協議,一些以前我們很難理解的解釋,也可以慢慢想通了,比如Connection: keep-alive,我們現在就能更好的理解了,它就是Http請求后,不去釋放Tcp對象,這樣,它下一次傳輸數據就不用新建內存了。
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到此HTTP的立體學習已經介紹完了,代碼已經傳到Github上了,歡迎大家下載。
代碼已經傳到Github上了,歡迎大家下載。
Github地址:https://github.com/kiba518/HttpLearning
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