半小时实现Java手撸Http协议，爽！！（附完整源码，建议收藏）

大家好，我是冰河~~

很多小伙伴跟我说，学习网络太难了，怎么办？其实很多技术都是相通的，只要你理解了技术的本质，你自己都可以实现它。这不，冰河就趁着周末，只用了几个Java类就简单的实现了Http协议，爽！！小伙伴们点赞，收藏，评论，走起呀~~

HTTP协议属于应用层协议，它构建于TCP和IP协议之上，处于TCP/IP协议架构层的顶端，所以，它不用处理下层协议间诸如丢包补发、握手及数据的分段及重新组装等繁琐的细节，使开发人员可以专注于应用业务。

协议是通信的规范，为了更好的理解HTTP协议，我们可以基于Java的Socket API接口，通过设计一个简单的应用层通信协议，来简单分析下协议实现的过程和细节。

在我们今天的示例程序中，客户端会向服务端发送一条命令，服务端在接收到命令后，会判断命令是否是“HELLO”，如果是“HELLO”，则服务端返回给客户端的响应为“hello”，否则，服务端返回给客户端的响应为“bye bye”。

我们接下来用Java实现这个简单的应用层通信协议，说干就干，走起~~

协议请求的定义

协议的请求主要包括：编码、命令和命令长度三个字段。

package com.binghe.params;
/*** 协议请求的定义* @author binghe**/
public class Request {/*** 协议编码*/private byte encode;/*** 命令*/private String command;/*** 命令长度*/private int commandLength;public Request() {super();}public Request(byte encode, String command, int commandLength) {super();this.encode = encode;this.command = command;this.commandLength = commandLength;}public byte getEncode() {return encode;}public void setEncode(byte encode) {this.encode = encode;}public String getCommand() {return command;}public void setCommand(String command) {this.command = command;}public int getCommandLength() {return commandLength;}public void setCommandLength(int commandLength) {this.commandLength = commandLength;}@Overridepublic String toString() {return "Request [encode=" + encode + ", command=" + command+ ", commandLength=" + commandLength + "]";}}

响应协议的定义

协议的响应主要包括：编码、响应内容和响应长度三个字段。

package com.binghe.params;/*** 协议响应的定义* @author binghe**/
public class Response {/*** 编码*/private byte encode;/*** 响应内容*/private String response;/*** 响应长度*/private int responseLength;public Response() {super();}public Response(byte encode, String response, int responseLength) {super();this.encode = encode;this.response = response;this.responseLength = responseLength;}public byte getEncode() {return encode;}public void setEncode(byte encode) {this.encode = encode;}public String getResponse() {return response;}public void setResponse(String response) {this.response = response;}public int getResponseLength() {return responseLength;}public void setResponseLength(int responseLength) {this.responseLength = responseLength;}@Overridepublic String toString() {return "Response [encode=" + encode + ", response=" + response+ ", responseLength=" + responseLength + "]";}}

编码常量定义

编码常量的定义主要包括UTF-8和GBK两种编码。

package com.binghe.constant;/*** 常量类* @author binghe**/
public final class Encode {//UTF-8编码public static final byte UTF8 = 1;//GBK编码public static final byte GBK = 2;
}

客户端的实现

客户端先构造一个request请求，通过Socket接口将其发送到远端，并接收远端的响应信息，并构造成一个Response对象。

package com.binghe.protocol.client;import java.io.IOException;
import java.io.InputStream;
import java.io.OutputStream;
import java.net.Socket;import com.binghe.constant.Encode;
import com.binghe.params.Request;
import com.binghe.params.Response;
import com.binghe.utils.ProtocolUtils;/*** 客户端代码* @author binghe**/
public final class Client {public static void main(String[] args) throws IOException{//请求Request request = new Request();request.setCommand("HELLO");request.setCommandLength(request.getCommand().length());request.setEncode(Encode.UTF8);Socket client = new Socket("127.0.0.1", 4567);OutputStream out = client.getOutputStream();//发送请求ProtocolUtils.writeRequest(out, request);//读取响应数据InputStream in = client.getInputStream();Response response = ProtocolUtils.readResponse(in);System.out.println("获取的响应结果信息为: " + response.toString());}
}

服务端的实现

服务端接收客户端的请求，根据接收命令的不同，响应不同的消息信息，如果是“HELLO”命令，则响应“hello”信息，否则响应“bye bye”信息。

package com.binghe.protocol.server;import java.io.IOException;
import java.io.InputStream;
import java.io.OutputStream;
import java.net.ServerSocket;
import java.net.Socket;import com.binghe.constant.Encode;
import com.binghe.params.Request;
import com.binghe.params.Response;
import com.binghe.utils.ProtocolUtils;/*** Server端代码* @author binghe**/
public final class Server {public static void main(String[] args) throws IOException{ServerSocket server = new ServerSocket(4567);while (true) {Socket client = server.accept();//读取请求数据InputStream input = client.getInputStream();Request request = ProtocolUtils.readRequest(input);System.out.println("收到的请求参数为: " + request.toString());OutputStream out = client.getOutputStream();//组装响应数据Response response = new Response();response.setEncode(Encode.UTF8);if("HELLO".equals(request.getCommand())){response.setResponse("hello");}else{response.setResponse("bye bye");}response.setResponseLength(response.getResponse().length());ProtocolUtils.writeResponse(out, response);}}
}

ProtocolUtils工具类的实现

ProtocolUtils的readRequest方法将从传递进来的输入流中读取请求的encode、command和commandLength三个参数，进行相应的编码转化，构造成Request对象返回。而writeResponse方法则是将response对象的字段根据对应的编码写入到响应的输出流中。

有一个细节需要重点注意：OutputStream中直接写入一个int类型，会截取其低8位，丢弃其高24位，所以，在传递和接收数据时，需要进行相应的转化操作。

package com.binghe.utils;import java.io.IOException;
import java.io.InputStream;
import java.io.OutputStream;import com.binghe.constant.Encode;
import com.binghe.params.Request;
import com.binghe.params.Response;/*** 协议工具类* @author binghe**/
public final class ProtocolUtils {/*** 从输入流中反序列化Request对象* @param input* @return* @throws IOException*/public static Request readRequest(InputStream input) throws IOException{//读取编码byte[] encodeByte = new byte[1];input.read(encodeByte);byte encode = encodeByte[0];//读取命令长度byte[] commandLengthBytes = new byte[4];input.read(commandLengthBytes);int commandLength = ByteUtils.byte2Int(commandLengthBytes);//读取命令byte[] commandBytes = new byte[commandLength];input.read(commandBytes);String command = "";if(Encode.UTF8 == encode){command = new String(commandBytes, "UTF-8");}else if(Encode.GBK == encode){command = new String(commandBytes, "GBK");}//组装请求返回Request request = new Request(encode, command, commandLength);return request;}/*** 从输入流中反序列化Response对象* @param input* @return* @throws IOException*/public static Response readResponse(InputStream input) throws IOException{//读取编码byte[] encodeByte = new byte[1];input.read(encodeByte);byte encode = encodeByte[0];//读取响应长度byte[] responseLengthBytes = new byte[4];input.read(responseLengthBytes);int responseLength = ByteUtils.byte2Int(responseLengthBytes);//读取命令byte[] responseBytes = new byte[responseLength];input.read(responseBytes);String response = "";if(Encode.UTF8 == encode){response = new String(responseBytes, "UTF-8");}else if(Encode.GBK == encode){response = new String(responseBytes, "GBK");}//组装请求返回Response resp = new Response(encode, response, responseLength);return resp;}/*** 序列化请求信息* @param output* @param response*/public static void writeRequest(OutputStream output, Request request) throws IOException{//将response响应返回给客户端output.write(request.getEncode());//output.write(response.getResponseLength());直接write一个int类型会截取低8位传输丢弃高24位output.write(ByteUtils.int2ByteArray(request.getCommandLength()));if(Encode.UTF8 == request.getEncode()){output.write(request.getCommand().getBytes("UTF-8"));}else if(Encode.GBK == request.getEncode()){output.write(request.getCommand().getBytes("GBK"));}output.flush();}/*** 序列化响应信息* @param output* @param response*/public static void writeResponse(OutputStream output, Response response) throws IOException{//将response响应返回给客户端output.write(response.getEncode());//output.write(response.getResponseLength());直接write一个int类型会截取低8位传输丢弃高24位output.write(ByteUtils.int2ByteArray(response.getResponseLength()));if(Encode.UTF8 == response.getEncode()){output.write(response.getResponse().getBytes("UTF-8"));}else if(Encode.GBK == response.getEncode()){output.write(response.getResponse().getBytes("GBK"));}output.flush();}
}

ByteUtils类的实现

package com.binghe.utils;/*** 字节转化工具类* @author binghe**/
public final class ByteUtils {/*** 将byte数组转化为int数字* @param bytes* @return*/public static int byte2Int(byte[] bytes){int num = bytes[3] & 0xFF;num |= ((bytes[2] << 8) & 0xFF00);num |= ((bytes[1] << 16) & 0xFF0000);num |= ((bytes[0] << 24) & 0xFF000000);return num;}/*** 将int类型数字转化为byte数组* @param num* @return*/public static byte[] int2ByteArray(int i){byte[] result = new byte[4];result[0]  = (byte)(( i >> 24 ) & 0xFF);result[1]  = (byte)(( i >> 16 ) & 0xFF);result[2]  = (byte)(( i >> 8 ) & 0xFF);result[3]  = (byte)(i & 0xFF);return result;}
}

至此，我们这个应用层通信协议示例代码开发完成，怎么样，小伙伴们，是不是很简单呢？赶紧打开你的环境，手撸个Http协议吧！！

写在最后

如果你想进大厂，想升职加薪，或者对自己现有的工作比较迷茫，都可以私信我交流，希望我的一些经历能够帮助到大家~~

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好了，今天就到这儿吧，小伙伴们点赞、收藏、评论，一键三连走起呀，我是冰河，我们下期见~~