概述

Java 语言从诞生的那天起，就非常注重网络编程方面的应用。随着互联网应用的飞速发展，Java 的基础类库也不断地对网络相关的 API 进行加强和扩展。在 Java SE 6 当中，围绕着 HTTP 协议出现了很多实用的新特性：NTLM 认证提供了一种 Window 平台下较为安全的认证机制;JDK 当中提供了一个轻量级的 HTTP 服务器;提供了较为完善的 HTTP Cookie 管理功能;更为实用的 NetworkInterface;DNS 域名的国际化支持等等。

NTLM 认证

不可避免，网络中有很多资源是被安全域保护起来的。访问这些资源需要对用户的身份进行认证。下面是一个简单的例子：

以下是引用片段：

import java.net.*;

import java.io.*;

public class Test {

public static void main(String[] args) throws Exception {

URL url = new URL("http://PROTECTED.com");

URLConnection connection = url.openConnection();

InputStream in = connection.getInputStream();

byte[] data = new byte[1024];

while(in.read(data)>0)

{

//do something for data

}

in.close();

}

}

当 Java 程序试图从一个要求认证的网站读取信息的时候，也就是说，从联系于 http://Protected.com 这个 URLConnection 的 InputStream 中 read 数据时，会引发 FileNotFoundException。尽管笔者认为，这个 Exception 的类型与实际错误发生的原因实在是相去甚远;但这个错误确实是由网络认证失败所导致的。

要解决这个问题，有两种方法：

其一，是给 URLConnection 设定一个“Authentication”属性：

以下是引用片段：

String credit = USERNAME + ":" + PASSWORD;

String encoding = new sun.misc.BASE64Encoder().encode (credit.getBytes());

connection.setRequestProperty ("Authorization", "Basic " + encoding);

这里假设 http://PROTECTED.COM 使用了基本(Basic)认证类型。

从上面的例子，我们可以看出，设定 Authentication 属性还是比较复杂的：用户必须了解认证方式的细节，才能将用户名/密码以一定的规范给出，然后用特定的编码方式加以编码。Java 类库有没有提供一个封装了认证细节，只需要给出用户名/密码的工具呢?

这就是我们要介绍的另一种方法，使用 java.net.Authentication 类。

每当遇到网站需要认证的时候，HttpURLConnection 都会向 Authentication 类询问用户名和密码。

Authentication 类不会知道究竟用户应该使用哪个 username/password 那么用户如何向 Authentication 类提供自己的用户名和密码呢?

提供一个继承于 Authentication 的类，实现 getPasswordAuthentication 方法，在 PasswordAuthentication 中给出用户名和密码：

以下是引用片段：

class DefaultAuthenticator extends Authenticator {

public PasswordAuthentication getPasswordAuthentication () {

return new PasswordAuthentication ("USER", "PASSWORD".toCharArray());

}

}

然后，将它设为默认的(全局)Authentication:

以下是引用片段：

Authenticator.setDefault (new DefaultAuthenticator());

那么，不同的网站需要不同的用户名/密码又怎么办呢?

Authentication 提供了关于认证发起者的足够多的信息，让继承类根据这些信息进行判断，在 getPasswordAuthentication 方法中给出了不同的认证信息：

以下是引用片段：

getRequestingHost()

getRequestingPort()

getRequestingPrompt()

getRequestingProtocol()

getRequestingScheme()

getRequestingURL()

getRequestingSite()

getRequestorType()

另一件关于 Authentication 的重要问题是认证类型。不同的认证类型需要 Authentication 执行不同的协议。至 Java SE 6.0 为止，Authentication 支持的认证方式有：

以下是引用片段：

HTTP Basic authentication

HTTP Digest authentication

NTLM

Http SPNEGO Negotiate

Kerberos

NTLMNTLM 是 NT LAN Manager 的缩写。早期的 SMB 协议在网络上明文传输口令，这是很不安全的。微软随后提出了 WindowsNT 挑战/响应验证机制，即 NTLM。

NTLM 协议是这样的：

1.客户端首先将用户的密码加密成为密码散列;

2.客户端向服务器发送自己的用户名，这个用户名是用明文直接传输的;

3.服务器产生一个 16 位的随机数字发送给客户端，作为一个 challenge(挑战) ;

4.客户端用步骤1得到的密码散列来加密这个 challenge ，然后把这个返回给服务器;

5.服务器把用户名、给客户端的 challenge 、客户端返回的 response 这三个东西，发送域控制器 ;

6.域控制器用这个用户名在 SAM 密码管理库中找到这个用户的密码散列，然后使用这个密码散列来加密 challenge;

7.域控制器比较两次加密的 challenge ，如果一样，那么认证成功;

Java 6 以前的版本，是不支持 NTLM 认证的。用户若想使用 HttpConnection 连接到一个使用有 Windows 域保护的网站时，是无法通过 NTLM 认证的。另一种方法，是用户自己用 Socket 这样的底层单元实现整个协议过程，这无疑是十分复杂的。

终于，Java 6 的 Authentication 类提供了对 NTLM 的支持。使用十分方便，就像其他的认证协议一样：

以下是引用片段：

class DefaultAuthenticator extends Authenticator {

private static String username = "username ";

private static String domain = "domain ";

private static String password = "password ";

public PasswordAuthentication getPasswordAuthentication() {

String usernamewithdomain = domain + "/ "+username;

return (new PasswordAuthentication(usernamewithdomain, password.toCharArray()));

}

}

这里，根据 Windows 域账户的命名规范，账户名为域名+”/”+域用户名。如果不想每生成 PasswordAuthentication 时，每次添加域名，可以设定一个系统变量名“http.auth.ntlm.domain“。

Java 6 中 Authentication 的另一个特性是认证协商。目前的服务器一般同时提供几种认证协议，根据客户端的不同能力，协商出一种认证方式。比如，IIS 服务器会同时提供 NTLM with kerberos 和 NTLM 两种认证方式，当客户端不支持 NTLM with kerberos 时，执行 NTLM 认证。

目前，Authentication 的默认协商次序是：

以下是引用片段：

GSS/SPNEGO -> Digest -> NTLM -> Basic

那么 kerberos 的位置究竟在哪里呢?

事实上，GSS/SPNEGO 以 JAAS 为基石，而后者实际上就是使用 kerberos 的。

域名的国际化

在最近的一些 RFC 文档当中，规定 DNS 服务器可以解析除开 ASCII 以外的编码字符。有一个算法可以在这种情况下做 Unicode 与 ASCII 码之间的转换，实现域名的国际化。java.net.IDN 就是实现这个国际化域名转换的新类，IDN 是“国际化域名”的缩写(internationalized domain names)。这个类很简单，主要包括 4 个静态函数，做字符的转换。

结语

Java SE 6 有着很多 HTTP 相关的新特性，使得 Java SE 平台本身对网络编程，尤其是基于 HTTP 协议的因特网编程，有了更加强大的支持。