Skip to content

Latest commit

 

History

History
587 lines (406 loc) · 21.4 KB

android的网络编程.md

File metadata and controls

587 lines (406 loc) · 21.4 KB
Raw

网络编程

[TOC]

所谓的网络编程，就是如何在网络上进行数据的传输。在Android开发中，网络编程主要用于实现应用程序与互联网上的服务器进行通信。下面是一些基础的网络编程知识点，我们将从最基础的概念开始。

网络基础基本的常识

IP地址

每个连接到网络的设备都有一个唯一的IP地址，用于在网络中标识该设备。

公有IP和私有的IP

我们在手机上或者是电脑上看到的 IP地址（192.168.xx.xx） ，是私有的 IP，所谓的 IP 就相当与你电脑在整个互联网的地址，通过这个地址，别人的电脑就能够跟你进行通信。那什么是公有的IP？，公有的IP就是互联网上你的地址，你想象一下，你小区的地址，公有的IP地址就相当于你的小区。那么什么私有的IP地址，私有的IP地址就是，小区分配给你的，你的家庭的地址，那么我们告诉别人自己的家庭住址的时候，我们就会说，我是xxx小区（公有IP）几栋几号（私有地址）,那么公有的IP是分配给谁的呢，你可以简单的理解为，分配给了路由器，也就是你的WIFI，每一个链接到这个路由器的设备都是同一个公有的IP，路由器会给每一个联网的设备分配一个私有的IP，用来区分不同的设备。你的路由器从ISP获得一个公共IP地址，这个地址被路由器上的所有设备共享以访问互联网。路由器为其上的每个设备分配一个独特的私有IP地址，以在局域网内区分各个设备。此外，设备上运行的每个服务或应用都会使用一个端口号，这个端口号附加在私有IP地址后面，以在该设备上区分不同的服务或应用。

查看私有的IP，在你的网络的详细信息当中就能够看得到，无论是IPv4 还是IPv6都是，你的私有的IP

查看公有的IP，你可以在终端当中，使用指令 curl ifconfig.me

端口（port）

  • 端口是一个16位的数字，用于区分同一台计算机上运行的不同网络服务。其实通过英文的名字更好的能够理解，port，港口，想象你的电脑就是一个海港，一个海港有很多的港口，每一个都外来的，或者自己的船只都和这些港口进行对接，一艘艘船只发送出去，一只只船只进入港口。

协议

  • 网络中的设备需要遵循一定的规则来进行通信，这些规则被称为协议。常见的协议有TCP、UDP、HTTP、HTTPS等。

HTTP和HTTPS

  • HTTP（超文本传输协议）和HTTPS（安全超文本传输协议）是用于传输超文本（例如网页）的协议。
  • HTTPS是HTTP的安全版本，它使用SSL/TLS协议来加密数据。

URL

URL（Uniform Resource Locator）是互联网上资源的地址。一个URL包含了协议、主机名（或IP地址）、端口号（可选）和路径。例如，http://www.example.com:80/path。

案例
https://www.example.com:8080/path/to/resource?name=value&age=20#section

解析

方案（Scheme）或者说传输协议

  • https
  • 这意味着这个URL使用的是HTTPS协议，这是一种用于安全通信的HTTP。通常，HTTPS协议用于Web浏览器和服务器之间的通信。

主机（Host）

  • www.example.com
  • 这是服务器的域名，它指定了资源所在的服务器的位置。也可以用IP地址来代替。

端口（Port）

  • 8080
  • 这个数字指定了服务器上的端口号。如果未指定，将使用协议的默认端口，例如，HTTPS的默认端口是443

路径（Path）/ 开头的部分

  • /path/to/resource
  • 这部分指定了资源在服务器上的具体位置。

查询字符串（Query String）？ 开头的部分

  • ?name=value&age=20
  • 这部分包含了传递给资源的参数。在这个例子中，有两个参数：name的值是value，age的值是20。这个其实就是给服务器传参数比方说，当服务器接收到传进起来的参数是 1 的时候，显示 page1 ，当我接收到的参数是 2 的时候显示，page2 ，就能够实现，一个地址，多个显示页面的目的
  • 当我的 ? 开始的时候，后面就是，参数的部分，前面的是 键 ，后面的是 值 ，这里是两组参数，前面的，中间是用 & 进行隔开的

片段（Fragment）# 开头的的部分

  • #section
  • 这部分指定了资源中的一个子部分。在Web页面中，这通常用于定位页面中的一个特定区域。这个相当与页面的查找，#section就是URL的"fragment"部分。当你访问这个URL时，浏览器会加载page.html这个网页，并且自动滚动到ID为section的元素的位置。

举一例子

https://zh.wikipedia.org/zh-hans/埃隆·马斯克

这个是埃隆马斯克的中文维基百科的网址

image-20230925140251785

​

这个里面有一个这个标题 超回路列车

当我在原来的链接后面加上 #超回路列车

https://zh.wikipedia.org/zh-hans/埃隆·马斯克#超回路列车

他就会直接跳转到，所在的小标题的位置，而不是进入默认的网页的最顶端

image-20230925140544659

​

在Java当中解析 URL
import java.net.URL

public class UrlExample {

    public static void main(String[] args) {
        try {
            URL url = new URL("https://www.example.com:8080/path/to/resource?name=value&age=20#section");
            
            // 获取方案
            String scheme = url.getProtocol(); // 返回 "https"
            
            // 获取主机名
            String host = url.getHost(); // 返回 "www.example.com"
            
            // 获取端口号
            int port = url.getPort(); // 返回 8080
            
            // 获取路径
            String path = url.getPath(); // 返回 "/path/to/resource"
            
            // 获取查询字符串
            String query = url.getQuery(); // 返回 "name=value&age=20"
            
            // 获取片段
            String fragment = url.getRef(); // 返回 "section"
            
            // 打印各部分
            System.out.println("Scheme: " + scheme);
            System.out.println("Host: " + host);
            System.out.println("Port: " + port);
            System.out.println("Path: " + path);
            System.out.println("Query: " + query);
            System.out.println("Fragment: " + fragment);
            
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

​

HTTP/HTTPS

当你在浏览器中输入一个URL并按回车时，浏览器会向服务器发送一个HTTP请求。服务器接收到请求后，会返回一个HTTP响应。HTTP请求和响应都包含头部和正文。头部包含了关于请求或响应的元数据，而正文包含了实际的内容。

HTTP

HTTP（HyperText Transfer Protocol，超文本传输协议）是一种用于传输超文本（如HTML文件）的协议。它是互联网的基础，用于构建WWW（万维网）。HTTP协议通常使用TCP端口80。

HTTP是无状态的，这意味着每个请求都是独立的，服务器不会存储任何有关客户端之前请求的信息。

HTTPS

HTTPS（HyperText Transfer Protocol Secure，安全超文本传输协议）是HTTP的安全版本。它使用SSL/TLS协议来加密传输的数据，以保护数据的隐私和完整性。HTTPS通常使用TCP端口443。

​

HTTP 与 HTTPS 的主要区别

  1. 安全性：
    • HTTP 是不安全的，数据以纯文本形式传输，可能会被拦截或者篡改。
    • HTTPS 是安全的，数据会被加密，这使得它更难以被拦截或篡改。
  2. 端口号：
    • HTTP 默认使用80端口。
    • HTTPS 默认使用443端口。
  3. 证书：
    • HTTPS 需要使用SSL证书来建立安全连接。SSL证书需要从证书颁发机构（CA）购买。
  4. 性能：
    • 由于HTTPS需要进行加密和解密操作，所以它的速度可能会稍慢一些，但这个差异通常是可以接受的，并且随着现代硬件和软件优化，这个差异变得越来越小。
  5. URL显示：
    • 在大多数浏览器的地址栏中，HTTPS 网站会显示一个锁的图标，以表示连接是安全的

​

请求和响应

HTTP 请求（Request）

HTTP请求是由客户端（通常是Web浏览器）发送到服务器的，要求服务器采取某种行动。请求包含许多信息，服务器可以根据这些信息生成响应。

请求行（Request Line）

请求行是HTTP请求的第一行，包含以下三部分：

  • HTTP方法：定义了请求的类型。常见的HTTP方法包括：
    • GET：请求指定的页面信息，并返回实体主体。（重要）
    • POST：向指定资源提交数据，请求服务器进行处理。数据包含在请求体中。（重要）
    • PUT：从客户端向服务器传送的数据取代指定的文档的内容。
    • DELETE：请求服务器删除指定的页面。
  • URL：指定了请求的资源。例如/index.html。
  • HTTP版本：定义了使用的HTTP协议版本，例如HTTP/1.1

​

请求头（Request Headers）

请求头提供了关于请求、请求主体和客户端的信息。常见的请求头包括：

  • Host：指定了请求的目标服务器。
  • User-Agent：描述了发起请求的用户代理（通常是浏览器）的信息。
  • Accept：告诉服务器客户端能够处理的媒体类型。
  • Content-Type：当请求中包含主体时，描述了主体的媒体类型。
  • Content-Length：当请求中包含主体时，描述了主体的长度。
Host: www.example.com
User-Agent: Mozilla/5.0
Accept: text/html, application/xhtml+xml, application/xml;q=0.9, */*;q=0.8

​

请求体（Request Body）

请求体包含了发送给服务器的数据。只有某些HTTP方法（如POST和PUT）才会使用请求体。例如，当你在网页上填写一个表单并提交时，表单的数据会被包含在POST请求的请求体中。

请求体的内容取决于Content-Type头的值。例如，如果Content-Type是application/x-www-form-urlencoded，那么请求体中的数据会被编码为键值对，例如：

username=user&password=pass

​

一个post请求的案例

POST /login HTTP/1.1
Host: www.example.com
User-Agent: Mozilla/5.0 (Windows NT 10.0; Win64; x64; rv:89.0) Gecko/20100101 Firefox/89.0
Accept: text/html,application/xhtml+xml,application/xml;q=0.9,image/webp,*/*;q=0.8
Accept-Language: en-US,en;q=0.5
Accept-Encoding: gzip, deflate, br
Content-Type: application/x-www-form-urlencoded
Content-Length: 29
Connection: keep-alive
Referer: http://www.example.com/login

username=user&password=pass
  1. 请求行：指定了HTTP方法（POST）、请求的URL（/login）和HTTP协议版本（HTTP/1.1）。
  2. 请求头：包含了多个头字段，每个字段描述了关于请求的一些信息。
  3. 请求体：包含了实际发送给服务器的数据，例如用户输入的用户名和密码

​

请求行（Request Line）

POST /login HTTP/1.1
  • POST：HTTP方法。
  • /login：请求的URL。
  • HTTP/1.1：HTTP协议版本。

​

请求头（Request Headers）

Host: www.example.com
User-Agent: Mozilla/5.0 (Windows NT 10.0; Win64; x64; rv:89.0) Gecko/20100101 Firefox/89.0
Accept: text/html,application/xhtml+xml,application/xml;q=0.9,image/webp,*/*;q=0.8
Accept-Language: en-US,en;q=0.5
Accept-Encoding: gzip, deflate, br
Content-Type: application/x-www-form-urlencoded
Content-Length: 29
Connection: keep-alive
Referer: http://www.example.com/login
  • Host：目标服务器的域名。
  • User-Agent：发起请求的用户代理（通常是浏览器）的信息。
  • Accept、Accept-Language、Accept-Encoding：描述了客户端愿意接收的内容类型、语言和编码。
  • Content-Type：描述了请求体的媒体类型。
  • Content-Length：描述了请求体的长度。
  • Connection：指定了连接管理的指令。
  • Referer：包含了发起请求的页面的URL。

​

请求体（Request Body）

username=user&password=pass

​

关于请求的重定向

重定向是HTTP协议中的一种机制，它允许服务器告诉客户端（通常是网页浏览器）去请求一个不同的页面。当服务器发送一个重定向响应时，它会包含一个特殊的状态码和一个Location头，Location头指定了新的URL。

​

HTTP重定向状态码

重定向可以由几个不同的HTTP状态码表示，其中最常见的是：

  • 301 Moved Permanently：这表明目标资源已被永久移动到新的位置，所有的未来请求都应该使用新的URL。
  • 302 Found（HTTP/1.1）或 302 Moved Temporarily（HTTP/1.0）：这表明目标资源临时移动到了新的位置，但未来的请求仍应该使用原始的URL。
  • 303 See Other：这表明服务器已经处理了请求，客户端应该查看另一个URL。
  • 307 Temporary Redirect：这与302类似，但它要求客户端使用相同的HTTP方法进行重定向。

​

例子

  1. 用户访问：http://example.com/old-page

  2. 服务器响应

    HTTP/1.1 301 Moved Permanently
Location: http://example.com/new-page

  3. 浏览器行为：浏览器看到301状态码和新的Location，然后会自动发起一个新的GET请求到http://example.com/new-page。

​

响应

当服务器收到HTTP请求后，它会生成一个HTTP响应并将其发送回客户端。HTTP响应包含服务器返回给客户端的数据和信息。下面是HTTP响应的一些基础知识。

​

响应结构

一个HTTP响应通常由三部分组成：

  1. 状态行：包含HTTP版本、状态码和状态消息。
  2. 响应头：包含有关响应的元数据，例如Content-Type和Content-Length。
  3. 响应体：包含返回给客户端的实际数据。

​

状态码

状态码是一个三位数字，指示了请求的结果。状态码分为五类：

  • 1xx（信息性）：请求已收到，继续处理。
  • 2xx（成功）：请求已成功接收、理解、并接受。
  • 3xx（重定向）：需要进一步操作以完成请求。
  • 4xx（客户端错误）：请求包含错误语法或无法完成。
  • 5xx（服务器错误）：服务器在尝试处理请求时失败。

一些常见的状态码包括：

  • 200 OK：请求成功。
  • 201 Created：请求成功，并且服务器创建了新的资源。
  • 204 No Content：服务器成功处理了请求，但没有返回任何内容。
  • 301 Moved Permanently：资源永久性移动。
  • 400 Bad Request：服务器无法理解请求。
  • 401 Unauthorized：请求未授权。
  • 403 Forbidden：服务器拒绝请求。
  • 404 Not Found：服务器找不到请求的资源。
  • 500 Internal Server Error：服务器遇到错误。

​

响应头

响应头提供了有关响应的元数据。一些常见的响应头包括：

  • Content-Type：响应体的媒体类型。
  • Content-Length：响应体的长度（字节）。
  • Content-Encoding：使用的编码类型（例如gzip）。
  • Set-Cookie：设置Cookie。
  • Cache-Control：缓存指令。
  • Location：用于重定向或创建资源的URL。
  • WWW-Authenticate：用于请求客户端认证的信息。

​

响应体

响应体包含服务器返回给客户端的实际数据。响应体可以是HTML、JSON、XML、图片、视频或其他任何媒体类型的数据。

​

Cookies

通过Set-Cookie响应头，服务器可以发送Cookies到客户端。这些Cookies会存储在客户端，并在以后的请求中发送回服务器。

​

缓存

通过使用响应头（如Cache-Control和ETag），服务器可以控制响应的缓存行为。良好的缓存策略可以减少加载时间和服务器负载。

​

示例

以下是一个典型的HTTP响应示例

HTTP/1.1 200 OK
Date: Tue, 28 Sep 2023 12:01:20 GMT
Server: Apache/2.4.41 (Ubuntu)
Content-Language: en
Content-Location: http://www.example.com/index.html
Vary: Accept-Encoding,User-Agent
Cache-Control: max-age=3600, must-revalidate
Expires: Wed, 29 Sep 2023 12:01:20 GMT
Last-Modified: Sat, 25 Sep 2023 18:00:30 GMT
ETag: "3e86-410-4a5c1c1e"
Accept-Ranges: bytes
Content-Length: 10917
Connection: keep-alive
Content-Type: text/html; charset=UTF-8

<!DOCTYPE html>
<html lang="en">
<head>
    <meta charset="UTF-8">
    <title>Example Website</title>
    <link rel="stylesheet" href="styles.css">
</head>
<body>
    <header>
        <nav>
            <ul>
                <li><a href="/home">Home</a></li>
                <li><a href="/about">About Us</a></li>
                <li><a href="/contact">Contact</a></li>
            </ul>
        </nav>
    </header>
    <main>
        <h1>Welcome to Example.com!</h1>
        <p>This is the home page for the Example.com website. Here, you will find various resources and information about our services.</p>
        <section>
            <h2>Latest News</h2>
            <article>
                <h3>New Website Launch</h3>
                <p>We are excited to announce the launch of our new website. Take a look around and let us know what you think!</p>
            </article>
            <!-- More articles... -->
        </section>
    </main>
    <footer>
        <p>&copy; 2023 Example.com. All rights reserved.</p>
    </footer>
</body>
</html>

在这个例子中：

  • 状态行包含HTTP版本（1.1）、状态码（200）和状态消息（OK）。
  • 响应头包含日期、服务器类型、最后修改时间、内容长度、内容类型等信息。
  • 响应体包含HTML内容。

​

  • 状态行：HTTP/1.1 200 OK，表明这是一个成功的响应。
  • 响应头
    • Date：响应的日期和时间。
    • Server：生成响应的服务器的类型。
    • Content-Language：文档的语言。
    • Content-Location：请求的URI。
    • Vary：决定缓存响应的头。
    • Cache-Control 和 Expires：缓存控制信息。
    • Last-Modified：文档的最后修改时间。
    • ETag：文档的实体标签。
    • Accept-Ranges：表明服务器接受范围请求。
    • Content-Length：响应体的长度。
    • Connection：连接管理信息。
    • Content-Type：响应体的媒体类型和字符集。

​

Android中的网络编程

在Android中，你可以使用HttpURLConnection类或第三方库（如OkHttp）来发送HTTP请求和接收HTTP响应。通常，网络请求应该在一个单独的线程中执行，以避免阻塞主线程。

​

一个案例，它执行一个GET请求并打印响应

import java.io.BufferedReader;
import java.io.InputStreamReader;
import java.net.HttpURLConnection;
import java.net.URL;

public class HttpExample {
    public static void main(String[] args) {
        try {
            // 创建URL和连接
            URL url = new URL("http://www.example.com");
            HttpURLConnection httpURLConnection = (HttpURLConnection) url.openConnection();

            // 设置请求方法
            httpURLConnection.setRequestMethod("GET");

            // 获取响应码
            int responseCode = httpURLConnection.getResponseCode();
            System.out.println("Response Code: " + responseCode);

            // 读取响应
            try (BufferedReader br = new BufferedReader(new InputStreamReader(httpURLConnection.getInputStream(), "utf-8"))) {
                StringBuilder response = new StringBuilder();
                String responseLine = null;
                while ((responseLine = br.readLine()) != null) {
                    response.append(responseLine.trim());
                }
                System.out.println(response.toString());
            }

            // 断开连接
            httpURLConnection.disconnect();
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

​

创建链接

要使用 HttpURLConnection，您首先需要创建一个 URL 对象，并通过调用 openConnection() 方法来创建一个 HttpURLConnection 对象。

URL url = new URL("http://www.example.com");
HttpURLConnection httpURLConnection = (HttpURLConnection) url.openConnection();

​

设置请求方法

HttpURLConnection 允许您设置请求方法（GET、POST、PUT、DELETE等）。

httpURLConnection.setRequestMethod("GET"); // 或者 "POST", "PUT", "DELETE" 等

​

设置请求头

使用 setRequestProperty 方法来设置请求头

httpURLConnection.setRequestProperty("Content-Type", "application/json");

​

获取响应

要读取响应，您可以获取 InputStream 并从中读取数据。

try (BufferedReader br = new BufferedReader(new InputStreamReader(httpURLConnection.getInputStream(), "utf-8"))) {
    StringBuilder response = new StringBuilder();
    String responseLine = null;
    while ((responseLine = br.readLine()) != null) {
        response.append(responseLine.trim());
    }
    System.out.println(response.toString());
}

​

关闭连接

完成后，您应该断开与服务器的连接。

httpURLConnection.disconnect();

​