Android 网络编程(http协议)

简介

• HTTP全称是Hyper Text Transfer Protocol，翻译过来叫超文本传输协议，看起来很高端的名字，实际上他就是字面意思，就比如你想知道“HTTP协议是什么”，服务器上呢有个超文本，就姑且当他是个记事本里面记录着“HTTP协议是什么”的答案，你想要，那么服务器就和你约定好了用“顺丰快递传”，所以这就是传输超文本的协议。
• 它是一个属于应用层的协议，什么叫应用层，简单说就是和应用进程交互 的层，想想应用里面有什么好交互的，当然是数据了，也就是说这一层解决的是如何包装数据的，还是很像快递。

特点

1. C/S模式，快递员服务于客户。
2. 简单：客户向服务器请求服务时，只需传送请求方法和路径。请求方法常用的有GET、HEAD、POST，每种方法规定了客户与服务器联系的类型不同。就相当于告诉快递员你的地址(路径)和你要的运输的方式(请求方法)，比如我家住安卓小区你给我空运过来。。。
3. 快速：由于HTTP协议简单，使得HTTP服务器的程序规模小，因而通信速度很快。
4. 灵活：HTTP允许传输任意类型的数据对象。正在传输的类型由Content-Type加以标记。
5. 无连接：无连接的含义是限制每次连接只处理一个请求。服务器处理完客户的请求，并收到客户的应答后，即断开连接。采用这种方式可以节省传输时间。但是这种方式在请求频繁的条件下，将会在建立和断开连接上花费大部分时间，所以在1.0、1.1持久连接变为了默认连接方式，有兴趣的可以自己查一下这个方式。
6. 无状态：HTTP协议是无状态协议，简单说就是健忘、没脑子。打电话给常年在小区送快递的快递小哥：“哥，还送老地方”，小哥：“你谁呀不认识！”，挂了。。。所以无状态意味着如果后续处理需要前面的信息，则它必须重传，这样可能导致每次连接传送的数据量增大。另一方面，在服务器不需要先前信息时它的应答就较快。

URL 格式

http://host[":"port][abs_path]

如：http://blog.csdn.net:80/qijinglai
http表示要通过HTTP协议来定位网络资源；host表示合法的Internet主机域名或者IP地址；port指定一个端口号，为空则使用默认端口80；abs_path指定请求资源的URI（Web上任意的可用资源）。

Http报文

http报文可以分为请求报文和响应报文，格式大同小异。主要分为三个部分：

1. 起始行
2. 首部
3. 主体

请求报文格式：

响应报文格式：

从请求报文格式和响应报文格式可以看出，两者主要在起始行上有差异。这里稍微解释一下各个标签：

 指请求方法，常用的主要是Get、 Post、Head 还有其他一些我们这里就不说了，有兴趣的可以自己查阅一下

 指协议版本，现在通常都是Http/1.1了

 请求地址

 指响应状态码， 我们熟悉的200、404等等

 原因短语，200 OK 、404 Not Found 这种后面的描述就是原因短语，通常不必太关注。

method

HTTP请求方法有8种

1. GET：请求获取Request-URI所标识的资源
2. POST：在Request-URI所标识的资源后附加新的数据
3. HEAD：请求获取由Request-URI所标识的资源的响应消息报头
4. PUT： 请求服务器存储一个资源，并用Request-URI作为其标识
5. DELETE ：请求服务器删除Request-URI所标识的资源
6. TRACE ： 请求服务器回送收到的请求信息，主要用于测试或诊断
7. CONNECT： HTTP/1.1协议中预留给能够将连接改为管道方式的代理服务器。
8. OPTIONS ：请求查询服务器的性能，或者查询与资源相关的选项和需求

GET和POST的区别

两个方法之间在传输形式上有一些区别，通过Get方法发起请求时，会将请求参数拼接在request-url尾部，格式是url?param1=xxx¶m2=xxx&[…]。
我们需要知道，这样传输参数会使得参数都暴露在地址栏中。并且由于url是ASCII编码的，所以参数中如果有Unicode编码的字符，例如汉字，都会编码之后传输。另外值得注意的是，虽然http协议并没有对url长度做限制，但是一些浏览器和服务器可能会有限制，所以通过GET方法发起的请求参数不能够太长。而通过POST方法发起的请求是将参数放在请求体中的，所以不会有GET参数的这些问题。
另外一点差别就是方法本身的语义上的。GET方法通常是指从服务器获取某个URL资源，其行为可以看作是一个读操作，对同一个URL进行多次GET并不会对服务器产生什么影响。而POST方法通常是对某个URL进行添加、修改，例如一个表单提交，通常会往服务器插入一条记录。多次POST请求可能导致服务器的数据库中添加了多条记录。所以从语义上来讲，两者也是不能混为一谈的。

状态码

状态代码有三位数字组成，第一个数字定义了响应的类别，且有五种可能取值：

• 100~199：指示信息，表示请求已接收，继续处理
• 200~299：请求成功，表示请求已被成功接收、理解、接受
• 300~399：重定向，要完成请求必须进行更进一步的操作
• 400~499：客户端错误，请求有语法错误或请求无法实现
• 500~599：服务器端错误，服务器未能实现合法的请求

常见的状态码如下：

• 200 OK：客户端请求成功
• 400 Bad Request：客户端请求有语法错误，不能被服务器所理解
• 401 Unauthorized：请求未经授权，这个状态代码必须和WWW-Authenticate报头域一起使用
• 403 Forbidden：服务器收到请求，但是拒绝提供服务
• 500 Internal Server Error：服务器发生不可预期的错误
• 503 Server Unavailable：服务器当前不能处理客户端的请求，一段时间后可能恢复正常

header

在请求报文和响应报文中都可以携带一些信息，通过与其他部分配合，能够实现各种强大的功能。这些信息位于起始行之下与请求实体之间，以键值对的形式，称之为首部。每条首部以回车换行符结尾，最后一个首部额外多一个换行，与实体分隔开。

• 通用报头，既可以出现在请求报头，也可以出现在响应报头中
  Date：表示消息产生的日期和时间
  Connection：允许发送指定连接的选项，例如指定连接是连续的，或者指定“close”选项，通知服务器，在响应完成后，关闭连接
  Cache-Control：用于指定缓存指令，缓存指令是单向的（响应中出现的缓存指令在请求中未必会出现），且是独立的（一个消息的缓存指令不会影响另一个消息处理的缓存机制）

• 请求报头，用于服务器传递自身信息的响应，常见的响应报头：
  Location：用于重定向接受者到一个新的位置，常用在更换域名的时候
  Server：包含可服务器用来处理请求的系统信息，与User-Agent请求报头是相对应的

• 实体报头，实体报头用来定于被传送资源的信息，既可以用于请求也可用于响应。请求和响应消息都可以传送一个实体，常见的实体报头为：
  Content-Type：发送给接收者的实体正文的媒体类型
  Content-Lenght：实体正文的长度
  Content-Language：描述资源所用的自然语言，没有设置则该选项则认为实体内容将提供给所有的语言阅读
  Content-Encoding：实体报头被用作媒体类型的修饰符，它的值指示了已经被应用到实体正文的附加内容的编码，因而要获得Content-Type报头域中所引用的媒体类型，必须采用相应的解码机制。
  Last-Modified：实体报头用于指示资源的最后修改日期和时间
  Expires：实体报头给出响应过期的日期和时间

实体

请求发送的资源，或是响应返回的资源。

Http缓存

当我们发起一个http请求后，服务器返回所请求的资源，这时我们可以将该资源的副本存储在本地，这样当再次对该url资源发起请求时，我们能快速的从本地存储设备中获取到该url资源，这就是所谓的缓存。缓存既可以节约不必要的网络带宽，又能迅速对http请求做出响应。

先摆出几个概念：
新鲜度检测
再验证
再验证命中

我们知道，有些url所对应的资源并不是一成不变的，服务器中该url的资源可能在一定时间之后会被修改。这时本地缓存中的资源将与服务器一侧的资源有差异。

既然在一定时间之后可能资源会改变，那么在某个时间之前我们可以认为这个资源没有改变，从而放心大胆的使用缓存资源，当请求时间超过来该时间，我们认为这个缓存资源可能不再与服务器端一致了。所以当我们发起一个请求时，我们需要先对缓存的资源进行判断，看看究竟我们是否可以直接使用该缓存资源，这个就叫做新鲜度检测。即每个资源就像一个食品一样，拥有一个过期时间，我们吃之前需要先看看有没有过期。

如果发现该缓存资源已经超过了一定的时间，我们再次发起请求时不会直接将缓存资源返回，而是先去服务器查看该资源是否已经改变，这个就叫做再验证。如果服务器发现对应的url资源并没有发生变化，则会返回304 Not Modified，并且不再返回对应的实体。这称之为再验证命中。相反如果再验证未命中，则返回200 OK，并将改变后的url资源返回，此时缓存可以更新以待之后请求。

我们看看具体的实现方式：

新鲜度检测
我们需要通过检测资源是否超过一定的时间，来判断缓存资源是否新鲜可用。那么这个一定的时间怎么决定呢？其实是由服务器通过在响应报文中增加Cache-Control:max-age，或是Expire这两个首部来实现的。值得注意的是Cache-Control是http1.1的协议规范，通常是接相对的时间，即多少秒以后，需要结合last-modified这个首部计算出绝对时间。而Expire是http1.0的规范，后面接一个绝对时间。
再验证
如果通过新鲜度检测发现需要请求服务器进行再验证，那么我们至少需要告诉服务器，我们已经缓存了一个什么样的资源了，然后服务器来判断这个缓存资源到底是不是与当前的资源一致。逻辑是这样没错。那怎么告诉服务器我当前已经有一个备用的缓存资源了呢？我们可以采用一种称之为条件请求的方式实现再验证。
Http定义了5个首部用于条件请求:
If-Modified-Since
If-None-Match
If-Unmodified-Since
If-Range
If-Match

If-Modified-Since 可以结合Last-Modified这个服务器返回的响应首部使用，当我们发起条件请求时，将Last-Modified首部的值作为If-Modified-Since首部的值传递到服务器，意思是查询服务器的资源自从我们上一次缓存之后是否有修改。

If-None-Match 需要结合另一个Etag的服务器返回的响应首部使用。Etag首部实际上可以认为是服务器对文档资源定义的一个版本号。有时候一个文档被修改了，可能所做的修改极为微小，并不需要所有的缓存都重新下载数据。或者说某一个文档的修改周期极为频繁，以至于以秒为时间粒度的判断已经无法满足需求。这个时候可能就需要Etag这个首部来表明这个文档的版号了。发起条件请求时可将缓存时保存下来的Etag的值作为If-None-Match首部的值发送至服务器，如果服务器的资源的Etag与当前条件请求的Etag一致，表明这次再验证命中。

OAuth

OAuth是一个用于授权第三方获取相应资源的协议。与以往的授权方式不同的是，OAuth的授权能避免用户暴露自己的用户密码给第三方，从而更加的安全。OAuth协议通过设置一个授权层，以区分用户和第三方应用。用户本身可以通过用户密码登陆服务提供商，获取到账户所有的资源。而第三方应用只能通过向用户请求授权，获取到一个Access Token，用以登陆授权层，从而在指定时间内获取到用户授权访问的部分资源。

OAuth定义的几个角色：

Role	Description
Resource Owner	可以授权访问某些受保护资源的实体，通常就是指用户
Client	可以通过用户的授权访问受保护资源的应用,也就是第三方应用
Authorization server	在认证用户之后给第三方下发Access Token的服务器
Resource Server	拥有受保护资源的服务器，可以通过Access Token响应资源请求

 +--------+                               +---------------+
 |        |--(A)- Authorization Request ->|   Resource    |
 |        |                               |     Owner     |
 |        |<-(B)-- Authorization Grant ---|               |
 |        |                               +---------------+
 |        |
 |        |                               +---------------+
 |        |--(C)-- Authorization Grant -->| Authorization |
 | Client |                               |     Server    |
 |        |<-(D)----- Access Token -------|               |
 |        |                               +---------------+
 |        |
 |        |                               +---------------+
 |        |--(E)----- Access Token ------>|    Resource   |
 |        |                               |     Server    |
 |        |<-(F)--- Protected Resource ---|               |
 +--------+                               +---------------+

从上图可以看出，一个OAuth授权的流程主要可以分为6步：

1. 客户端向用户申请授权。
2. 用户同意授权。
3. 客户端通过获取的授权，向认证服务器申请Access Token。
4. 认证服务器通过授权认证后，下发Access Token。
5. 客户端通过获取的到Access Token向资源服务器发起请求。
   6.资源服务器核对Access Token后下发请求资源。

Https

简单的说 Http + 加密 + 认证 + 完整性保护 = Https

传统的Http协议是一种应用层的传输协议，Http直接与TCP协议通信。其本身存在一些缺点：

1. Http协议使用明文传输，容易遭到窃听。
2. Http对于通信双方都没有进行身份验证，通信的双方无法确认对方是否是伪装的客户端或者服务端。
3. Http对于传输内容的完整性没有确认的办法，往往容易在传输过程中被劫持篡改。

因此，在一些需要保证安全性的场景下，比如涉及到银行账户的请求时，Http无法抵御这些攻击。
Https则可以通过增加的SSL\TLS，支持对于通信内容的加密，以及对通信双方的身份进行验证。