解析HttpURLConnection与代理服务器

目前网络上最流行的协议就是HTTP协议。HTTP协议有许多优点，例如它能够穿越防火墙。同时HTTP也是很多其他协议的基础，例如SOAP协议就是建立在HTTP协议之上的。

Java通过两种API对HTTP提供支持，一种是servlet API，它覆盖了服务器端的编程问题；另一种是java.net包，它通过HttpURLConnection类在客户端提供了对HTTP协议的支持。但是我在使用servlet API的时候曾经遇到过一些问题。本文将介绍我曾遇到过的一些问题和相应的解决办法。

基础知识

通常在企业网络中，一个终端通过代理服务器同互联网连接起来，代理服务器负责监视网络流量和执行安全规则。在java.net API中，软件可以通过两个属性来支持代理服务器，它们分别是http.proxyHost和http.proxyPort。它们必须被设定为相应的代理服务器和端口，下面的代码展示了如何设定这两个属性：

String url = "http://www.digitalcq.com/";
proxy = "proxy.digitalcq.com";
port = "8080";
URL server = new URL(url);
Properties systemProperties =System.getProperties();
systemProperties.setProperty("http.proxyHost",proxy);
systemProperties.setProperty("http.proxyPort",port);
HttpURLConnection connection = (HttpURLConnection)server.openConnection();
connection.connect();
InputStream in = connection.getInputStream();
readResponse(in);

在上面的程序中，你需要根据实际情况设定代理服务器和端口。如果你不知道该如何设置的话，可以询问你们公司的网络管理员。

使用验证

通常公司会要求员工在连接到互联网之前登录到代理服务器。通过登录这种机制使公司可以更好的监控员工对互联网的使用，例如监控员工都访问了哪些网站。HttpURLConnection通过验证类支持代理服务器验证。下面是一个如何利用HttpURLConnection类进行验证的例子。首先需要实现一个验证者：

public class SimpleAuthenticator extends Authenticator {
        private String username, password;

        public SimpleAuthenticator(String username, String password) {
            this.username = username;
            this.password = password;
        }

        protected PasswordAuthentication getPasswordAuthentication() {
            return new PasswordAuthentication(username, password.toCharArray());
        }
    }

然后，通过Authenticator.setDefault()方法注册验证者：

        String url = "http://www.digitalcq.com/";
        proxy="proxy.digitalcq.com";
        port="8080";
        username="usr";
        password="pwd";
        Authenticator.setDefault(new SimpleAuthenticator(username,password));
        URL server = new URL(url);
        Properties systemProperties = System.getProperties();
        systemProperties.setProperty("http.proxyHost",proxy);
        systemProperties.setProperty("http.proxyPort",port);
        HttpURLConnection connection = (HttpURLConnection) server.openConnection();
        connection.connect();
        InputStream in = connection.getInputStream();

        readResponse(in);

问题

上面介绍的都是HttpURLConnection类能够正常工作的情况。但是我在实际情况中遇到了一些网络，在这些网络中，HttpURLConnection类无法正常工作。最后我发现关键的问题在于使用了不正确的DNS配置。在实际情况中，HttpURLConnection类总是先尝试利用DNS服务器来解析地址名称。通常情况下，这种尝试会失败，而代理服务器会将连接重新定向。但是某些DNS服务器会返回一些不正确的响应，从而导致程序抛出UnknownHostException异常。作为一个程序员，系统不会为了你的程序更改DNS服务器的配置，因此你需要找出解决这个问题的方法。我的方案是通过自己实现HTTP协议来解决这个问题。例如一个GET命令可以用下面的代码来实现：

        String url = "http://www.digitalcq.com/";
        proxy = "proxy.digitalcq.com";
        port = "8080";
        authentication = "usr:pwd";
        URL server = new URL(url);
        Socket socket = new Socket(proxy, port);
        Writer writer = new OutputStreamWriter(socket.getOutputStream(),"US-ASCII");
        writer.write("GET "+server.toExternalForm()+" HTTP/1.0\r\n");
        writer.write("Host: "+server.getHost()+"\r\n");
        writer.write("Proxy-Authorization: Basic "+new sun.misc.BASE64Encoder().encode(authentication.getBytes())+"\r\n\r\n");
        writer.flush();
        BufferedReader reader = new BufferedReader(new InputStreamReader(socket.getInputStream(), "US-ASCII"));
        String line = reader.readLine();
        if(line!=null&&line.startsWith("HTTP/")){
            int sp = line.indexOf(' ');
            String status = line.substring(sp + 1, sp + 4);
            if (status.equals("200")) {
                while (line.length() != 0)
                    line = reader.readLine();
                readResponse(reader);
            } else
                throw new FileNotFoundException("Host reports error " + status);
        }else 
            throw new IOException("Bad protocol");
        reader.close();
        writer.close();
        socket.close();

在上面的代码中，大家可以注意到代理服务器的用户名和密码的格式是:

username:password

并且程序对它们基于Base 64进行了编码。