HTTP（应用层协议）

默认是80端口，最早推出于1991年

请求/响应

客户端：

HttpResponseDecoder 解码器，处理服务端的响应
HttpRequestEncoder编码器，处理服务端请求

服务端：

HttpRequestDecoder 解码器，处理客户端的请求
HttpResponseEncoder编码器，处理客户端的响应

编解码器

客户端编码解码器HttpClientCodeC：HttpRequestEncoder+HttpResponseDecoder
服务端编码解码器HttpServerCodeC：HttpRequestDecoder+HttpResponseEncoder

压缩

HttpContentCompressor压缩，用于服务端
HttpContentDecompressor解压缩，用于客户端

聚合

由于http的请求和响应，可能由很多部分组成，需要聚合成一个完整的消息
HttpObjectAggregator ->
FullHttpRequest /
FullHttpResponse

发展历程

1) 0.9版本

GET /index.html
服务端只能返回html格式，传输过程只能处理文字

2) 1.0版本

支持任何格式的内容，包括图像、视频、二进制等等
引入了POST命令、HEAD命令
增加了请求头、状态码，以及权限、缓存等
GET / HTTP/1.0
User-Agent:Mozilla/1.0
Accept: */*

HTTP/1.0 200 OK
Content-Type: text/plain
Content-Encoding: gzip
<html><body> hello world </body>
</html>

a、 Content-Type

服务端通知客户端，当前数据的格式
示例： text/html 、 image/png 、 application/pdf 、 video/mp4
前面是一级类型，后面是二级类型，用斜杠分隔； 还可以增加其他参数，如编码格式
Content-Type: text/plain; charset=utf-8

b、Content-Encoding

表示数据压缩的方式，gzip、compress、deflate
对应客户端的字段为 Accept-Encoding，代表接收哪些压缩方式

c、缺点和问题

每个TCP连接只能发送一个请求，发送完毕连接关闭，使用成本很高，性能较差
Connection: keep-alive   - 非标准字段

3) 1.1版本

GET / HTTP/1.1
User-Agent: PostmanRuntime/7.26.8
Accept: */*
Postman-Token: be754386-04ec-4a76-9817-bdd27ddd4b93
Host: cn.bing.com
Accept-Encoding: gzip, deflate, br
Connection: keep-alive
HTTP/1.1 200 OK
Cache-Control: private, max-age=0
Content-Length: 45542
Content-Type: text/html; charset=utf-8
Content-Encoding: br
Vary: Accept-Encoding
P3P: CP="NON UNI COM NAV STA LOC CURa DEVa PSAa PSDa OUR IND"
Set-Cookie: SRCHD=AF=NOFORM; domain=.bing.com; expires=Thu, 15-Dec-2022 08:16:19 GMT; path=/
Set-Cookie: SRCHUID=V=2&GUID=55418C8D9DA04D47B721FCE030EB283B&dmnchg=1; domain=.bing.com; expires=Thu, 15-Dec-2022 08:16:19 GMT; path=/
Set-Cookie: SRCHUSR=DOB=20201215; domain=.bing.com; expires=Thu, 15-Dec-2022 08:16:19 GMT; path=/
Set-Cookie: _SS=SID=1DEB2B301FB66F20330024911EF56EF5; domain=.bing.com; path=/
Set-Cookie: _EDGE_S=F=1&SID=1DEB2B301FB66F20330024911EF56EF5; path=/; httponly; domain=bing.com
Set-Cookie: _EDGE_V=1; path=/; httponly; expires=Sun, 09-Jan-2022 08:16:19 GMT; domain=bing.com
Set-Cookie: MUID=03DC0275D7906F4E3BE10DD4D6D36EAA; samesite=none; path=/; secure; expires=Sun, 09-Jan-2022 08:16:19 GMT; domain=bing.com
Set-Cookie: MUIDB=03DC0275D7906F4E3BE10DD4D6D36EAA; path=/; httponly; expires=Sun, 09-Jan-2022 08:16:19 GMT
X-MSEdge-Ref: Ref A: 835BA58441E44FAAA96A2E12620C9519 Ref B: BJ1EDGE0608 Ref C: 2020-12-15T08:16:19Z
Date: Tue, 15 Dec 2020 08:16:18 GMT
a、持久连接，含义为默认不关闭tcp连接，可以被多个请求复用。大多时候，浏览器对同一个域名，允许同时建立6个连接
b、管道机制，支持客户端发送多个请求，管理请求的顺序的。服务器还是按照接受请求的顺序，返回对应的响应结果
c、Content-Length, 用来区分数据包的重要字段
d、支持PUT、DELETE、PATCH等命令
缺点和问题
当部分请求耗时较长时，仍会阻塞后续请求的处理速度，这种现象叫做“队头阻塞”/“线头阻塞”

4) 2.0版本

解决队头阻塞的问题，使用的是多路复用的方式

代码Demo

public class HttpServer {public static void main(String[] args) {// 可以自定义线程的数量EventLoopGroup bossGroup = new NioEventLoopGroup(1);// 默认创建的线程数量=CPU处理器数量 * 2EventLoopGroup workerGroup = new NioEventLoopGroup();ServerBootstrap serverBootstrap = new ServerBootstrap();serverBootstrap.group(bossGroup, workerGroup).channel(NioServerSocketChannel.class).handler(new LoggingHandler())// 当连接被阻塞时  BACKLOG代表的是 阻塞队列的长度.option(ChannelOption.SO_BACKLOG, 128)// 设置连接为保持活动的状态.childOption(ChannelOption.SO_KEEPALIVE, true).childHandler(new MyHttpInitializer());try {ChannelFuture future = serverBootstrap.bind(9988).sync();future.channel().closeFuture().sync();} catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace();} finally {bossGroup.shutdownGracefully();workerGroup.shutdownGracefully();}}
}

public class MyHttpInitializer extends ChannelInitializer<Channel> {@Overrideprotected void initChannel(Channel ch) throws Exception {ChannelPipeline pipeline = ch.pipeline();//先对请求解码,后对响应编码pipeline.addLast("codec", new HttpServerCodec());// 压缩数据pipeline.addLast("compressor", new HttpContentCompressor());// 聚合成完整的消息,参数代表可以处理的最大值(此时是512kb)pipeline.addLast("aggregator", new HttpObjectAggregator(512 * 1024));pipeline.addLast(new MyHttpHandler());}
}

/*** 泛型需要设置为 FullHttpRequest* 筛选msg为此类型的消息才处理*/
public class MyHttpHandler extends SimpleChannelInboundHandler<FullHttpRequest> {@Overrideprotected void channelRead0(ChannelHandlerContext ctx, FullHttpRequest msg) throws Exception {/*** DefaultFullHttpResponse是一个默认的完整http响应* 设定版本号、响应码、响应数据* 设置响应头,HttpHeaders来接收* 设置请求或响应头字段时,可以使用HttpHeaderNames* 设置字段值时,可以使用HttpHeaderValues* 设置包的大小时,调用readableBytes方法*/DefaultFullHttpResponse response = new DefaultFullHttpResponse(HttpVersion.HTTP_1_1,HttpResponseStatus.OK,Unpooled.wrappedBuffer("This is http netty demo".getBytes()));HttpHeaders headers = response.headers();headers.add(HttpHeaderNames.CONTENT_TYPE, HttpHeaderValues.TEXT_PLAIN + ";charset=UTF-8");headers.add(HttpHeaderNames.CONTENT_LENGTH, response.content().readableBytes());ctx.write(response);}/*** 刷新** @param ctx* @throws Exception*/@Overridepublic void channelReadComplete(ChannelHandlerContext ctx) throws Exception {ctx.flush();
//        super.channelReadComplete(ctx);}
}
运行服务端打开浏览器或者postman 输入ip+端口

WebSocket

websocket是由浏览器发起的
协议标识符 http://127.0.0.1:8080 ws://127.0.0.1:7777
GET ws://127.0.0.1:7777 HTTP/1.1
Host: 127.0.0.1
Upgrade: websocket    # 升级为ws
Connection: Upgrade   # 此链接需要升级
Sec-WebSocket-key: client-random-string ...  # 标识加密相关信息

HTTP/1.1 101
Upgrade: websocket
Connection: Upgrade
响应码 101 代表本次协议需要更改为websocket，连接建立后，支持文本信息及二进制信息

Websocket实现的原理：

http的缺陷：通信只能由客户端发起。因此需要一种服务端能够主动推送的能力—websocket
通过http协议进行连接的建立（握手和回答），建立连接后不再使用http，而tcp自身是支持双向通信的，所以能达到“全双工”的效果
通信使用的单位叫帧 frame

客户端：发送时将消息切割成多个帧

服务端：接收时，将关联的帧重新组装

WebSocket客户端

var ws = new WebSocket("ws://127.0.0.1:7777/hello");
ws.onopen = function(ev){ws.send("hello"); //建立连接后发送数据
}

代码Demo

设计一个样式,左右两个各有一个文本框，中间放一个发送按钮
左侧文本框用来发送数据，右侧文本框用来显示数据
<!DOCTYPE html>
<html lang="en">
<head><meta charset="UTF-8"><title>Hello WebSocket</title>
</head><body><script>var socket;// 判断当前浏览器是否支持websocktif (!window.WebSocket) {alert("不支持websocket")} else {socket = new WebSocket("ws://127.0.0.1:7777/hello");//设置开启连接的方法socket.onopen = function (ev) {var tmp = document.getElementById("respText");tmp.value = "连接已开启";}//设置关闭连接的方法socket.onclose = function (ev) {var tmp = document.getElementById("respText");tmp.value = tmp.value + "\n" + "连接已关闭";}//设置接收数据的方法socket.onmessage = function (ev) {var tmp = document.getElementById("respText");tmp.value = tmp.value + "\n" + ev.data;}}function send(message) {//先判断socket是否已经创建if (!window.socket) {return}//判断socket的状态//CONNECTING正在连接 CLOSING正在关闭//CLOSED已经关闭或打开连接失败//OPEN连接成功可以正常通信if (socket.readyState == WebSocket.OPEN) {socket.send(message);} else {alert("连接未开启");}}</script><!--防止表单自动提交--><form onsubmit="return false"><textarea name="message" style="height: 400px;width: 400px"></textarea><input type="button" value="发送" onclick="send(this.form.message.value)"><textarea id="respText" style="height: 400px;width: 400px"></textarea></form></body>
</html>

public class WebSocketServer {public static void main(String[] args) {//可以自定义线程的数量EventLoopGroup bossGroup = new NioEventLoopGroup(1);//默认创建的线程数量=CPU处理器数量 * 2EventLoopGroup workerGroup = new NioEventLoopGroup();ServerBootstrap serverBootstrap = new ServerBootstrap();serverBootstrap.group(bossGroup, workerGroup).channel(NioServerSocketChannel.class).handler(new LoggingHandler())//当连接被阻塞时BACKLOG代表的是阻塞队列的长度.option(ChannelOption.SO_BACKLOG, 128)//置连接为保持活动的状态.childOption(ChannelOption.SO_KEEPALIVE, true).childHandler(new WebSocketInitializer());try {ChannelFuture future = serverBootstrap.bind(7777).sync();future.channel().closeFuture().sync();} catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace();} finally {bossGroup.shutdownGracefully();workerGroup.shutdownGracefully();}}
}

public class WebSocketInitializer extends ChannelInitializer<SocketChannel> {@Overrideprotected void initChannel(SocketChannel ch) throws Exception {ChannelPipeline pipeline = ch.pipeline();//增加编解码器的另一种方式pipeline.addLast(new HttpServerCodec());//块方式写的处理器  用于处理较大数据pipeline.addLast(new ChunkedWriteHandler());//聚合pipeline.addLast(new HttpObjectAggregator(512 * 1024));//声明websocket的请求路径//ws://127.0.0.1:7777/hello//是将http协议升级为websocket协议,并且使用101作为响应码pipeline.addLast(new WebSocketServerProtocolHandler("/hello"));pipeline.addLast(new WebSocketHandler());}
}

/*** 泛型* 代表的是处理数据的单位* TextWebSocketFrame是文本信息帧*/
public class WebSocketHandler extends SimpleChannelInboundHandler<TextWebSocketFrame> {@Overrideprotected void channelRead0(ChannelHandlerContext ctx, TextWebSocketFrame msg) throws Exception {System.out.println("msg : " + msg.text());Channel channel = ctx.channel();TextWebSocketFrame resp = new TextWebSocketFrame("hello client from websocket server");channel.writeAndFlush(resp);}
}
run 上面那个HTML文件 在打开服务端 刷新


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