半小时实现Java手撸Http协议，爽！！（附完整源码，建议收藏）

矫情吗；* 2021-09-07 21:44 374阅读 0赞

**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~~  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L2wxMDI4Mzg2ODA0_size_16_color_FFFFFF_t_70_pic_center]

### 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;
    	}
    
    	@Override
    	public 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;
    	}
    
    	@Override
    	public 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~~**

**推荐阅读：**

*  《[奉劝那些刚参加工作的学弟学妹们：要想进大厂，这些核心技能是你必须要掌握的！完整学习路线！！（建议收藏）][Link 1]》
 *  《[奉劝那些刚参加工作的学弟学妹们：这些计算机与操作系统基础知识越早知道越好！万字长文太顶了！！（建议收藏）][Link 2]》
 *  《[我用三天时间开发了一款老少皆宜的国民级游戏，支持播放音乐，现开放完整源代码和注释（建议收藏）！！][Link 3]》
 *  《[我是全网最硬核的高并发编程作者，CSDN最值得关注的博主，大家同意吗？（建议收藏）][CSDN]》
 *  《[毕业五年，从月薪3000到年薪百万，我掌握了哪些核心技能？（建议收藏）][3000]》
 *  《[我入侵了隔壁妹子的Wifi，发现。。。（全程实战干货，建议收藏）][Wifi]》
 *  《[千万不要轻易尝试“熊猫烧香”，这不，我后悔了！][Link 4]》
 *  《[清明节偷偷训练“熊猫烧香”，结果我的电脑为熊猫“献身了”！][Link 5]》
 *  《[7.3万字肝爆Java8新特性，我不信你能看完！（建议收藏）][7.3_Java8]》
 *  《[在业务高峰期拔掉服务器电源是一种怎样的体验？][Link 6]》

**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~~**  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L2wxMDI4Mzg2ODA0_size_16_color_FFFFFF_t_70_pic_center 1]

[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L2wxMDI4Mzg2ODA0_size_16_color_FFFFFF_t_70_pic_center]: /images/20210901/81972df0cbf14f06baa98e7f59708f87.png
[Link 1]: https://blog.csdn.net/l1028386804/article/details/116081409
[Link 2]: https://blog.csdn.net/l1028386804/article/details/115923034
[Link 3]: https://blog.csdn.net/l1028386804/article/details/116191713
[CSDN]: https://blog.csdn.net/l1028386804/article/details/116280491
[3000]: https://blog.csdn.net/l1028386804/article/details/115677451
[Wifi]: https://blog.csdn.net/l1028386804/article/details/116477701
[Link 4]: https://blog.csdn.net/l1028386804/article/details/115450665
[Link 5]: https://blog.csdn.net/l1028386804/article/details/115607742
[7.3_Java8]: https://blog.csdn.net/l1028386804/article/details/115547910
[Link 6]: https://blog.csdn.net/l1028386804/article/details/115576102
[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L2wxMDI4Mzg2ODA0_size_16_color_FFFFFF_t_70_pic_center 1]: /images/20210901/c42a55fc3b3f40119403919bd494790f.png