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HttpClient入门  

2008-10-17 18:38:30|  分类: Java |  标签: |举报 |字号 订阅

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级别: 高级

发华 金, 软件工程师,IBM CSDL, IBM
樟洪 陈, 软件工程师,IBM CSDL, IBM

2005 年 11 月 10 日

HttpClient 是 Apache Jakarta Common 下的子项目,可以用来提供高效的、最新的、功能丰富的支持 HTTP 协议的客户端编程工具包,并且它支持 HTTP 协议最新的版本和建议。本文首先介绍 HTTPClient,然后根据作者实际工作经验给出了一些常见问题的解决方法。

HttpClient简介

HTTP 协议可能是现在 Internet 上使用得最多、最重要的协议了,越来越多的 Java 应用程序需要直接通过 HTTP 协议来访问网络资源。虽然在 JDK 的 java.net 包中已经提供了访问 HTTP 协议的基本功能,但是对于大部分应用程序来说,JDK 库本身提供的功能还不够丰富和灵活。HttpClient 是 Apache Jakarta Common 下的子项目,用来提供高效的、最新的、功能丰富的支持 HTTP 协议的客户端编程工具包,并且它支持 HTTP 协议最新的版本和建议。HttpClient 已经应用在很多的项目中,比如 Apache Jakarta 上很著名的另外两个开源项目 Cactus 和 HTMLUnit 都使用了 HttpClient,更多使用 HttpClient 的应用可以参见http://wiki.apache.org/jakarta-httpclient/HttpClientPowered。HttpClient 项目非常活跃,使用的人还是非常多的。目前 HttpClient 版本是在 2005.10.11 发布的 3.0 RC4 。





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HttpClient 功能介绍

以下列出的是 HttpClient 提供的主要的功能,要知道更多详细的功能可以参见 HttpClient 的主页。

  • 实现了所有 HTTP 的方法(GET,POST,PUT,HEAD 等)
  • 支持自动转向
  • 支持 HTTPS 协议
  • 支持代理服务器等

下面将逐一介绍怎样使用这些功能。首先,我们必须安装好 HttpClient。





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HttpClient 基本功能的使用

GET 方法

使用 HttpClient 需要以下 6 个步骤:

1. 创建 HttpClient 的实例

2. 创建某种连接方法的实例,在这里是 GetMethod。在 GetMethod 的构造函数中传入待连接的地址

3. 调用第一步中创建好的实例的 execute 方法来执行第二步中创建好的 method 实例

4. 读 response

5. 释放连接。无论执行方法是否成功,都必须释放连接

6. 对得到后的内容进行处理

根据以上步骤,我们来编写用GET方法来取得某网页内容的代码。

  • 大部分情况下 HttpClient 默认的构造函数已经足够使用。
    HttpClient httpClient = new HttpClient();  

  • 创建GET方法的实例。在GET方法的构造函数中传入待连接的地址即可。用GetMethod将会自动处理转发过程,如果想要把自动处理转发过程去掉的话,可以调用方法setFollowRedirects(false)。
    GetMethod getMethod = new GetMethod("http://www.ibm.com/");  

  • 调用实例httpClient的executeMethod方法来执行getMethod。由于是执行在网络上的程序,在运行executeMethod方法的时候,需要处理两个异常,分别是HttpException和IOException。引起第一种异常的原因主要可能是在构造getMethod的时候传入的协议不对,比如不小心将"http"写成"htp",或者服务器端返回的内容不正常等,并且该异常发生是不可恢复的;第二种异常一般是由于网络原因引起的异常,对于这种异常 (IOException),HttpClient会根据你指定的恢复策略自动试着重新执行executeMethod方法。HttpClient的恢复策略可以自定义(通过实现接口HttpMethodRetryHandler来实现)。通过httpClient的方法setParameter设置你实现的恢复策略,本文中使用的是系统提供的默认恢复策略,该策略在碰到第二类异常的时候将自动重试3次。executeMethod返回值是一个整数,表示了执行该方法后服务器返回的状态码,该状态码能表示出该方法执行是否成功、需要认证或者页面发生了跳转(默认状态下GetMethod的实例是自动处理跳转的)等。
    //设置成了默认的恢复策略,在发生异常时候将自动重试3次,在这里你也可以设置成自定义的恢复策略  getMethod.getParams().setParameter(HttpMethodParams.RETRY_HANDLER,         new DefaultHttpMethodRetryHandler());   //执行getMethod  int statusCode = client.executeMethod(getMethod);  if (statusCode != HttpStatus.SC_OK) {    System.err.println("Method failed: " + getMethod.getStatusLine());  }  

  • 在返回的状态码正确后,即可取得内容。取得目标地址的内容有三种方法:第一种,getResponseBody,该方法返回的是目标的二进制的byte流;第二种,getResponseBodyAsString,这个方法返回的是String类型,值得注意的是该方法返回的String的编码是根据系统默认的编码方式,所以返回的String值可能编码类型有误,在本文的"字符编码"部分中将对此做详细介绍;第三种,getResponseBodyAsStream,这个方法对于目标地址中有大量数据需要传输是最佳的。在这里我们使用了最简单的getResponseBody方法。
    byte[] responseBody = method.getResponseBody();  

  • 释放连接。无论执行方法是否成功,都必须释放连接。
    method.releaseConnection();  

  • 处理内容。在这一步中根据你的需要处理内容,在例子中只是简单的将内容打印到控制台。
    System.out.println(new String(responseBody));  

下面是程序的完整代码,这些代码也可在附件中的test.GetSample中找到。


package test;  import java.io.IOException;  import org.apache.commons.httpclient.*;  import org.apache.commons.httpclient.methods.GetMethod;  import org.apache.commons.httpclient.params.HttpMethodParams;  public class GetSample{    public static void main(String[] args) {    //构造HttpClient的实例    HttpClient httpClient = new HttpClient();    //创建GET方法的实例    GetMethod getMethod = new GetMethod("http://www.ibm.com");    //使用系统提供的默认的恢复策略    getMethod.getParams().setParameter(HttpMethodParams.RETRY_HANDLER,      new DefaultHttpMethodRetryHandler());    try {     //执行getMethod     int statusCode = httpClient.executeMethod(getMethod);     if (statusCode != HttpStatus.SC_OK) {      System.err.println("Method failed: "        + getMethod.getStatusLine());     }     //读取内容      byte[] responseBody = getMethod.getResponseBody();     //处理内容     System.out.println(new String(responseBody));    } catch (HttpException e) {     //发生致命的异常,可能是协议不对或者返回的内容有问题     System.out.println("Please check your provided http address!");     e.printStackTrace();    } catch (IOException e) {     //发生网络异常     e.printStackTrace();    } finally {     //释放连接     getMethod.releaseConnection();    }   }  }  

POST方法

根据RFC2616,对POST的解释如下:POST方法用来向目的服务器发出请求,要求它接受被附在请求后的实体,并把它当作请求队列(Request-Line)中请求URI所指定资源的附加新子项。POST被设计成用统一的方法实现下列功能:

  • 对现有资源的注释(Annotation of existing resources)
  • 向电子公告栏、新闻组,邮件列表或类似讨论组发送消息
  • 提交数据块,如将表单的结果提交给数据处理过程
  • 通过附加操作来扩展数据库

调用HttpClient中的PostMethod与GetMethod类似,除了设置PostMethod的实例与GetMethod有些不同之外,剩下的步骤都差不多。在下面的例子中,省去了与GetMethod相同的步骤,只说明与上面不同的地方,并以登录清华大学BBS为例子进行说明。

  • 构造PostMethod之前的步骤都相同,与GetMethod一样,构造PostMethod也需要一个URI参数,在本例中,登录的地址是http://www.newsmth.net/bbslogin2.php。在创建了PostMethod的实例之后,需要给method实例填充表单的值,在BBS的登录表单中需要有两个域,第一个是用户名(域名叫id),第二个是密码(域名叫passwd)。表单中的域用类NameValuePair来表示,该类的构造函数第一个参数是域名,第二参数是该域的值;将表单所有的值设置到PostMethod中用方法setRequestBody。另外由于BBS登录成功后会转向另外一个页面,但是HttpClient对于要求接受后继服务的请求,比如POST和PUT,不支持自动转发,因此需要自己对页面转向做处理。具体的页面转向处理请参见下面的"自动转向"部分。代码如下:
    String url = "http://www.newsmth.net/bbslogin2.php";  PostMethod postMethod = new PostMethod(url);  // 填入各个表单域的值  NameValuePair[] data = { new NameValuePair("id", "youUserName"),      new NameValuePair("passwd", "yourPwd") };  // 将表单的值放入postMethod中  postMethod.setRequestBody(data);  // 执行postMethod  int statusCode = httpClient.executeMethod(postMethod);  // HttpClient对于要求接受后继服务的请求,象POST和PUT等不能自动处理转发  // 301或者302  if (statusCode == HttpStatus.SC_MOVED_PERMANENTLY ||   statusCode == HttpStatus.SC_MOVED_TEMPORARILY) {      // 从头中取出转向的地址      Header locationHeader = postMethod.getResponseHeader("location");      String location = null;      if (locationHeader != null) {       location = locationHeader.getValue();       System.out.println("The page was redirected to:" + location);      } else {       System.err.println("Location field value is null.");      }      return;  }  

完整的程序代码请参见附件中的test.PostSample





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使用HttpClient过程中常见的一些问题

下面介绍在使用HttpClient过程中常见的一些问题。

字符编码

某目标页的编码可能出现在两个地方,第一个地方是服务器返回的http头中,另外一个地方是得到的html/xml页面中。

  • 在http头的Content-Type字段可能会包含字符编码信息。例如可能返回的头会包含这样子的信息:Content-Type: text/html; charset=UTF-8。这个头信息表明该页的编码是UTF-8,但是服务器返回的头信息未必与内容能匹配上。比如对于一些双字节语言国家,可能服务器返回的编码类型是UTF-8,但真正的内容却不是UTF-8编码的,因此需要在另外的地方去得到页面的编码信息;但是如果服务器返回的编码不是UTF-8,而是具体的一些编码,比如gb2312等,那服务器返回的可能是正确的编码信息。通过method对象的getResponseCharSet()方法就可以得到http头中的编码信息。
  • 对于象xml或者html这样的文件,允许作者在页面中直接指定编码类型。比如在html中会有<meta http-equiv="Content-Type" content="text/html; charset=gb2312"/>这样的标签;或者在xml中会有<?xml version="1.0" encoding="gb2312"?>这样的标签,在这些情况下,可能与http头中返回的编码信息冲突,需要用户自己判断到底那种编码类型应该是真正的编码。

自动转向

根据RFC2616中对自动转向的定义,主要有两种:301和302。301表示永久的移走(Moved Permanently),当返回的是301,则表示请求的资源已经被移到一个固定的新地方,任何向该地址发起请求都会被转到新的地址上。302表示暂时的转向,比如在服务器端的servlet程序调用了sendRedirect方法,则在客户端就会得到一个302的代码,这时服务器返回的头信息中location的值就是sendRedirect转向的目标地址。

HttpClient支持自动转向处理,但是象POST和PUT方式这种要求接受后继服务的请求方式,暂时不支持自动转向,因此如果碰到POST方式提交后返回的是301或者302的话需要自己处理。就像刚才在POSTMethod中举的例子:如果想进入登录BBS后的页面,必须重新发起登录的请求,请求的地址可以在头字段location中得到。不过需要注意的是,有时候location返回的可能是相对路径,因此需要对location返回的值做一些处理才可以发起向新地址的请求。

另外除了在头中包含的信息可能使页面发生重定向外,在页面中也有可能会发生页面的重定向。引起页面自动转发的标签是:<meta http-equiv="refresh" content="5; url=http://www.ibm.com/us">。如果你想在程序中也处理这种情况的话得自己分析页面来实现转向。需要注意的是,在上面那个标签中url的值也可以是一个相对地址,如果是这样的话,需要对它做一些处理后才可以转发。

处理HTTPS协议

HttpClient提供了对SSL的支持,在使用SSL之前必须安装JSSE。在Sun提供的1.4以后的版本中,JSSE已经集成到JDK中,如果你使用的是JDK1.4以前的版本则必须安装JSSE。JSSE不同的厂家有不同的实现。下面介绍怎么使用HttpClient来打开Https连接。这里有两种方法可以打开https连接,第一种就是得到服务器颁发的证书,然后导入到本地的keystore中;另外一种办法就是通过扩展HttpClient的类来实现自动接受证书。

方法1,取得证书,并导入本地的keystore:

  • 安装JSSE (如果你使用的JDK版本是1.4或者1.4以上就可以跳过这一步)。本文以IBM的JSSE为例子说明。先到IBM网站上下载JSSE的安装包。然后解压开之后将ibmjsse.jar包拷贝到<java-home>\lib\ext\目录下。
  • 取得并且导入证书。证书可以通过IE来获得:

    1. 用IE打开需要连接的https网址,会弹出如下对话框:



    2. 单击"View Certificate",在弹出的对话框中选择"Details",然后再单击"Copy to File",根据提供的向导生成待访问网页的证书文件



    3. 向导第一步,欢迎界面,直接单击"Next",



    4. 向导第二步,选择导出的文件格式,默认,单击"Next",



    5. 向导第三步,输入导出的文件名,输入后,单击"Next",



    6. 向导第四步,单击"Finish",完成向导



    7. 最后弹出一个对话框,显示导出成功



  • 用keytool工具把刚才导出的证书倒入本地keystore。Keytool命令在<java-home>\bin\下,打开命令行窗口,并到<java-home>\lib\security\目录下,运行下面的命令:

    keytool -import -noprompt -keystore cacerts -storepass changeit -alias yourEntry1 -file your.cer  

    其中参数alias后跟的值是当前证书在keystore中的唯一标识符,但是大小写不区分;参数file后跟的是刚才通过IE导出的证书所在的路径和文件名;如果你想删除刚才导入到keystore的证书,可以用命令:

    keytool -delete -keystore cacerts -storepass changeit -alias yourEntry1  

  • 写程序访问https地址。如果想测试是否能连上https,只需要稍改一下GetSample例子,把请求的目标变成一个https地址。
    GetMethod getMethod = new GetMethod("https://www.yourdomain.com");  

    运行该程序可能出现的问题:

    1. 抛出异常java.net.SocketException: Algorithm SSL not available。出现这个异常可能是因为没有加JSSEProvider,如果用的是IBM的JSSE Provider,在程序中加入这样的一行:

     if(Security.getProvider("com.ibm.jsse.IBMJSSEProvider") == null)   Security.addProvider(new IBMJSSEProvider());   

    或者也可以打开<java-home>\lib\security\java.security,在行

    security.provider.1=sun.security.provider.Sun  security.provider.2=com.ibm.crypto.provider.IBMJCE  

    后面加入security.provider.3=com.ibm.jsse.IBMJSSEProvider

    2. 抛出异常java.net.SocketException: SSL implementation not available。出现这个异常可能是你没有把ibmjsse.jar拷贝到<java-home>\lib\ext\目录下。

    3. 抛出异常javax.net.ssl.SSLHandshakeException: unknown certificate。出现这个异常表明你的JSSE应该已经安装正确,但是可能因为你没有把证书导入到当前运行JRE的keystore中,请按照前面介绍的步骤来导入你的证书。

方法2,扩展HttpClient类实现自动接受证书

因为这种方法自动接收所有证书,因此存在一定的安全问题,所以在使用这种方法前请仔细考虑您的系统的安全需求。具体的步骤如下:

  • 提供一个自定义的socket factory(test.MySecureProtocolSocketFactory)。这个自定义的类必须实现接口org.apache.commons.httpclient.protocol.SecureProtocolSocketFactory,在实现接口的类中调用自定义的X509TrustManager(test.MyX509TrustManager),这两个类可以在随本文带的附件中得到
  • 创建一个org.apache.commons.httpclient.protocol.Protocol的实例,指定协议名称和默认的端口号
    Protocol myhttps = new Protocol("https", new MySecureProtocolSocketFactory (), 443);  

  • 注册刚才创建的https协议对象
    Protocol.registerProtocol("https ", myhttps);  

  • 然后按照普通编程方式打开https的目标地址,代码请参见test.NoCertificationHttpsGetSample

处理代理服务器

HttpClient中使用代理服务器非常简单,调用HttpClient中setProxy方法就可以,方法的第一个参数是代理服务器地址,第二个参数是端口号。另外HttpClient也支持SOCKS代理。


httpClient.getHostConfiguration().setProxy(hostName,port);  





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结论

从上面的介绍中,可以知道HttpClient对http协议支持非常好,使用起来很简单,版本更新快,功能也很强大,具有足够的灵活性和扩展性。对于想在Java应用中直接访问http资源的编程人员来说,HttpClient是一个不可多得的好工具。



参考资料

  • Commons logging包含了各种各样的日志API的实现,读者可以通过站点http://jakarta.apache.org/commons/logging/得到详细的内容

  • Commons codec包含了一些一般的解码/编码算法。包含了语音编码、十六进制、Base64和URL编码等,通过http://jakarta.apache.org/commons/codec/可以得到详细的内容

  • rfc2616是关于HTTP/1.1的文档,可以在http://www.faqs.org/rfcs/rfc2616.html上得到详细的内容,另外rfc1945是关于HTTP/1.0的文档,通过http://www.faqs.org/rfcs/rfc1945.html可以得到详细内容

  • SSL――SSL 是由 Netscape Communications Corporation 于 1994 年开发的,而 TLS V1.0 是由 Internet Engineering Task Force(IETF)定义的标准,它基于 SSL V3.0,并且在使用的加密算法上与其有些许的不同。例如,SSL 使用 Message Authentication Code(MAC)算法来生成完整性校验值,而 TLS 应用密钥的 Hashing for Message Authentication Code(HMAC)算法。

  • IBM JSSE提供了SSL(Secure Sockets Layer)和TLS(Transport Layer Security)的java实现,在http://www-03.ibm.com/servers/eserver/zseries/software/java/jsse.html中可以得到详细的信息

  • Keytool是一个管理密钥和证书的工具。关于它详细的使用信息可以在http://www.doc.ic.ac.uk/csg/java/1.3.1docs/tooldocs/solaris/keytool.html上得到

  • HTTPClient的主页是http://jakarta.apache.org/commons/httpclient/,你可以在这里得到关于HttpClient更加详细的信息


作者简介

金发华是一名工作在 IBM CSDL 的软件工程师。他喜欢钻研各种新的技术,在 Java 网络开发和 Web 开发方面颇有经验。


陈樟洪是一位 IBM CSDL 的软件工程师,目前从事企业电子商务应用的开发。

http://www.ibm.com/developerworks/cn/opensource/os-httpclient/
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