Java URL自定义私有网络协议

——声明，脑残人士远离，本博客的核心不是if-else+前缀，而是如何通过url协议处理框架定义私有协议

uri与url的区别

uri (uniform resource identifier)统一资源标志符；url(uniform resource location )统一资源定位符（或统一资源定位器）；uri是一个相对来说更广泛的概念，url是uri的一种，是uri命名机制的一个子集，可以说uri是抽象的，而具体要使用url来定位资源。uri指向的一般不是物理资源路径，而是整个系统中的映射后的资源标识符。url是internet上用来描述信息资源的字符串，主要用在各种www客户程序和服务器程序上。采用url可以用一种统一的格式来描述各种信息资源，包括文件、服务器的地址和目录等。

一.先来序言一段

我们习惯了http

 url url=new url(http://www.apptest.com:8080/test/ios.php);

我们也要习惯

当然，我们还要让url习惯我们

 "https", "ftp", "mailto", "telnet", "file", "ldap", "gopher", "jdbc", "rmi", "jndi", "jar", "doc", "netdoc", "nfs", "verbatim", "finger", "daytime", "systemresource"

 url url=new url("oschina://www.apptest.com:8080/test/ios.php");

如果不习惯，总会出现如下异常

java.net.malformedurlexception: unknown protocol

在android浏览器使用ajax时也会不支持没有定义的过的协议。

二.协议的自定义的理解

协议：在编程的世界里，协议本身就是一套input/ouput约束规则，因此，我们确切的协议应该围绕i/o展开的，所以，这里的协议可以称为i/o协议。

协议发起方：request

协议响应方：response

协议成立的条件是：request和reponse认可同一套协议，并按照协议约束进行通信。

三.自定义协议与url的关系

在java中，自定义协议一定需要用url吗？

答案是否定的。

 事实上，围绕i/o,我们的规则定义完全有我们本身掌握，并没有说离开url地球不转了，java要毁灭了。

为什么使用url类来自定义协议？

答案是因为url是一套成熟的协议通信处理框架。

这里说的自定义url协议，实质上更多的是通过已有的规则进行扩充协议。

四.url自定义私有协议实战

我们知道，自定义协议需要response 和request，双方需要充理解对方的协议。这里为了方便起见，我们使用http协议服务器来作为response。

这里我们使用了ngnix服务器+php+fastcgi来构建reponse，部署代码如下

1.定义response

<?php$raw_post_data = file_get_contents('php://input', 'r'); 
echo "-------\$_post------------------\n<br/>"; 
echo var_dump($_post) . "\n";
 echo "-------php://input-------------\n<br/>"; 
echo $raw_post_data . "\n<br/>";
 $rs = json_encode($_server);file_put_contents('text.html',$rs);echo '写入成功';

2.定义request

2.1实现urlstreamhandlerfactory工厂，主要用来产生协议处理器

public class echourlstreamhandlerfactory implements urlstreamhandlerfactory {
public urlstreamhandler createurlstreamhandler(string protocol){
//通过这里的分流处理不同的schema请求，当然脑残人士认为这里才是核心代码，url是一套协议处理框架，如果if-else就是核心，是不是oracle要倒闭  
if(protocol.equals("echo") || protocol.equals("oschina"))   { 
   return new echourlstreamhandler(); //实例化协议处理handler  
 }  
return null; }}

2.2实现urlstreamhandler，主要作用是生成协议对应的连接器

public class echourlstreamhandler extends urlstreamhandler {
@overrideprotected urlconnection openconnection(url u) throws ioexception {
return new echourlconnection(u); 
//在这里我们也可以进行相应的分流}
}

2.3  实现urlconnection，作用是协议通信规则的自定义，这里我们使用http协议作为通信规则，我们这里仿制http协议请求

（以下才是核心代码，这里借用的http协议,当然你可以用websocket,smtp,ftp各种协议进行交互，而不是脑残人士让我承认的 if-else+url前缀）

public class echourlconnection extends urlconnection {
private socket connection = null;
public final static int default_port = 80;public echourlconnection(url url) {
super(url);}
public synchronized inputstream getinputstream() throws ioexception {
if (!connected) {connect();
}
return connection.getinputstream();
}
public synchronized outputstream getoutputstream() throws ioexception {
if (!connected) {connect();
}
return connection.getoutputstream();
}
public string getcontenttype() {
return "text/plain";
}public synchronized void connect() throws ioexception {
if (!connected) {
int port = url.getport();
if (port < 0 || port > 65535)port = default_port;
this.connection = new socket(url.gethost(), port);
// true表示关闭socket的缓冲,立即发送数据..其默认值为false// 
若socket的底层实现不支持tcp_nodelay选项,则会抛出socketexceptionthis.connection.settcpnodelay(true);
// 表示是否允许重用socket所绑定的本地地址this.connection.setreuseaddress(true);
// 表示接收数据时的等待超时时间,单位毫秒..其默认值为0,表示会无限等待,永远不会超时
// 当通过socket的输入流读数据时,如果还没有数据,就会等待
// 超时后会抛出sockettimeoutexception,且抛出该异常后socket仍然是连接的,可以尝试再次读数据this.connection.setsotimeout(30000);
// 表示当执行socket.close()时,是否立即关闭底层的socket
// 这里设置为当socket关闭后,底层socket延迟5秒后再关闭,而5秒后所有未发送完的剩余数据也会被丢弃
// 默认情况下,执行socket.close()方法,该方法会立即返回,但底层的socket实际上并不立即关闭
// 它会延迟一段时间,直到发送完所有剩余的数据,才会真正关闭socket,断开连接
// tips:当程序通过输出流写数据时,仅仅表示程序向网络提交了一批数据,由网络负责输送到接收方
// tips:当程序关闭socket,有可能这批数据还在网络上传输,还未到达接收方
// tips:这里所说的"未发送完的剩余数据"就是指这种还在网络上传输,未被接收方接收的数据this.connection.setsolinger(true, 5);
// 表示发送数据的缓冲区的大小this.connection.setsendbuffersize(1024);
// 表示接收数据的缓冲区的大小this.connection.setreceivebuffersize(1024);
// 表示对于长时间处于空闲状态(连接的两端没有互相传送数据)的socket,是否要自动把它关闭,true为是
// 其默认值为false,表示tcp不会监视连接是否有效,不活动的客户端可能会永久存在下去,而不会注意到服务器已经崩溃this.connection.setkeepalive(true);
// 表示是否支持发送一个字节的tcp紧急数据,socket.sendurgentdata(data)用于发送一个字节的tcp紧急数据
// 其默认为false,即接收方收到紧急数据时不作任何处理,直接将其丢弃..若用户希望发送紧急数据,则应设其为true
// 设为true后,接收方会把收到的紧急数据与普通数据放在同样的队列中this.connection.setoobinline(true);
// 该方法用于设置服务类型,以下代码请求高可靠性和最小延迟传输服务(把0x04与0x10进行位或运算)
// socket类用4个整数表示服务类型// 0x02:低成本(二进制的倒数第二位为1)
// 0x04:高可靠性(二进制的倒数第三位为1)// 0x08:最高吞吐量(二进制的倒数第四位为1)
// 0x10:最小延迟(二进制的倒数第五位为1)this.connection.settrafficclass(0x04 | 0x10);
// 该方法用于设定连接时间,延迟,带宽的相对重要性(该方法的三个参数表示网络传输数据的3项指标)
// connectiontime--该参数表示用最少时间建立连接
// latency---------该参数表示最小延迟
// bandwidth-------该参数表示最高带宽// 可以为这些参数赋予任意整数值,这些整数之间的相对大小就决定了相应参数的相对重要性/
// 如这里设置的就是---最高带宽最重要,其次是最小连接时间,最后是最小延迟this.connection.setperformancepreferences(2, 1, 3);this.connected = true;stringbuilder sb = new stringbuilder();sb.append("post " + url.getpath() + " http/1.1 \r\n");
//if(url.getport()<0 || url.getport()>65536){sb.append("host:").append(url.gethost()).append("\r\n");}else{sb.append("host:").append(url.gethost()).append(":").append(url.getport()).append("\r\n");}sb.append("connection:keep-alive\r\n");sb.append("date:fri, 22 apr 2016 13:17:35 gmt\r\n");sb.append("vary:accept-encoding\r\n");sb.append("content-type: application/x-www-form-urlencoded,charset=utf-8\r\n");sb.append("content-length: ").append("name=zhangsan&password=123456".getbytes("utf-8").length).append("\r\n");sb.append("\r\n");this.connection.getoutputstream().write(sb.tostring().getbytes("utf-8"));}}public synchronized void disconnect() throws ioexception {if (connected) {this.connection.close();this.connected = false;}}}

在这里，协议定义已经完成。

我们测试代码如下

尝试连接  oschina://localhost:8080/test/ios.php

url.seturlstreamhandlerfactory(new echourlstreamhandlerfactory());
// urlconnection.setcontenthandlerfactory(new echocontenthandlerfactory());
url url=new url("oschina://localhost:8080/test/ios.php");
echourlconnection connection=(echourlconnection)url.openconnection();
connection.setdooutput(true);connection.setdoinput(true); 
printwriter pw = new printwriter(new outputstreamwriter(connection.getoutputstream()));
pw.write("name=zhangsan&password=123456");pw.flush(); 
 inputstream stream = connection.getinputstream();    
 int len = -1;  byte[] buf = new byte[256];  
while((len=stream.read(buf, 0, 256))>-1)  { 
 string line = new string(buf, 0, len);  
if(line.endswith("\r\n0\r\n\r\n")&&len<256)   {    
     //服务器返回的是transfer-chunked编码,\r\n0\r\n\r\n表示读取结束了，chunked编码解析：http://dbscx.iteye.com/blog/830644  line = line.substring(0, line.length()-"\r\n0\r\n\r\n".length()); 
 system.out.println(line);  
break;  
}else{  system.out.println(line); 
  } 
 }  
 pw.close(); 
stream.close();

运行结果

结果说明，协议确实定义成功了

当然，如上数据解析不符合我们的要求，因为是chunked编码信息，如何解析符合要求有，请移步：

http chunked数据编码与解析算法

五.后话，自定义minetype解析器

java中提供了contenthandlerfactory，用来解析minetype，我们这里制定我们自己的解析器，当然，jdk中提供的更丰富，这里所做的只是为了符合特殊需求

public class echocontenthandler extends contenthandler {
public object getcontent(urlconnection connection) throws ioexception {
inputstream in = connection.getinputstream();
bufferedreader br = new bufferedreader(new inputstreamreader(in));
return br.readline();
}
public object getcontent(urlconnection connection, class[] classes) 
throws ioexception {inputstream in = connection.getinputstream();
for (int i = 0; i < classes.length; i++) {
if (classes[i] == inputstream.class)return in;
else if (classes[i] == string.class)return getcontent(connection);
}return null;}}

用法很简单

 urlconnection.setcontenthandlerfactory(new echocontenthandlerfactory());