Visual C# HTTP协议开发

Visual C# HTTP协议开发

1. HTTP协议简介
   1. HTTP协议简介
   2. HTTP的请求
   3. HTTP的响应
2. 与HTTP相关类的简介
   1. WebRequest类
   2. WebResponse类
   3. HttpWebRequest类
   4. HttpWebResponse类
   5. Uri类

HTTP协议简介

HTTP协议简介

在TCP/IP体系结构中，HTTP属于应用层协议，位于TCP/IP协议的顶层。浏览Web时，浏览器通过HTTP协议与Web服务器交换信息。这些信息（文档）类型的格式由MIME定义。

HTTP协议具有以下的特点：

1. HTTP按客户/服务器模式工作
   HTTP支持客户（一般情况是浏览器）与服务器的通讯，相互传输数据。
   HTTP定义的事务处理由以下四步组成：
   • 客户与服务器建立连接；
   • 客户向服务器提出请求；
   • 如果请求被接受，则服务器送回响应，在响应中包括状态码和所需的文件；
   • 客户与服务器断开连接

   一次HTTP操作称为一次事务（transaction）。

2. HTTP是无状态的
   也就是说，浏览器和服务器每进行一次HTTP操作，就建立一次连接，但任务结束就中断连接。
3. HTTP使用元信息作为头标
   HTTP对所有事务都加了头标（header）。也就是说，在主要数据前加上一块信息，称为元信息（metainformation）。它使服务器能够提供正在传送数据的有关信息。例如，传送对象是哪种类型，是用哪种语言书写的等。
   从功能上讲，HTTP支持四类元信息：一般信息头标、请求头标、响应头标和实体头标。
4. HTTP支持两种请求和响应格式
   HTTP由不同的两部分组成，一是从浏览器发往服务器的请求，二是服务器对客户的响应。
   HTTP支持两种请求和响应，即简单请求与完全请求和简单响应与完全响应。
5. HTTP是基于文本的简单协议

HTTP的请求

HTTP的常用请求方法：

方 法	说 明
GET	请求读取一个Web页面
HEAD	请求读取一个Web页面的头标
PUT	请求存储一个Web页面
POST	附加到命名资源中
DELETE	删除Web页面
LINK	连接两个已有资源
UNLINK	取消两个资源之间的已有连接

HTTP请求的格式如下所示：

＜request-line＞
＜headers＞
＜blank line＞
[＜request-body＞]

在HTTP请求中，第一行必须是一个请求行（request line），用来说明请求类型、要访问的资源以及使用的HTTP版本。紧接着是一个首部（header）小节，用来说明服务器要使用的附加信息。在首部之后是一个空行，再此之后可以添加任意的其他数据[称之为主体（body）]。
在HTTP中，定义了大量的请求类型，不过Ajax开发人员关心的只有GET请求和POST请求。只要在Web浏览器上输入一个URL，浏览器就将基于该URL向服务器发送一个GET请求，以告诉服务器获取并返回什么资源。对于www.wzu.edu.cn的GET请求如下所示：

GET / HTTP/1.1
Host: www.wzu.edu.cn 
User-Agent: Mozilla/5.0 (Windows; U; Windows NT 5.1; en-US; rv:1.7.6)
Gecko/20050225 Firefox/1.0.1
Connection: Keep-Alive 

请求行的第一部分说明了该请求是GET请求。该行的第二部分是一个斜杠（/），用来说明请求的是该域名的根目录。该行的最后一部分说明使用的是HTTP 1.1版本（另一个可选项是1.0）。那么请求发到哪里去呢？这就是第二行的内容。
第2行是请求的第一个首部，HOST。首部HOST将指出请求的目的地。结合HOST和上一行中的斜杠（/），可以通知服务器请求的是www.wzu.edu.cn/（HTTP 1.1才需要使用首部HOST，而原来的1.0版本则不需要使用）。第三行中包含的是首部User-Agent，服务器端和客户端脚本都能够访问它，它是浏览器类型检测逻辑的重要基础。该信息由你使用的浏览器来定义（在本例中是Firefox 1.0.1），并且在每个请求中将自动发送。最后一行是首部Connection，通常将浏览器操作设置为Keep-Alive（当然也可以设置为其他值，但这已经超出了本书讨论的范围）。注意，在最后一个首部之后有一个空行。即使不存在请求主体，这个空行也是必需的。

如果要获取一个诸如http://www.wzu.edu.cn/books的www.wzu.edu.cn域内的页面，那么该请求可能类似于：

GET /books/ HTTP/1.1
Host: www.wzu.edu.cn
User-Agent: Mozilla/5.0 (Windows; U; Windows NT 5.1; en-US; rv:1.7.6)
Gecko/20050225 Firefox/1.0.1
Connection: Keep-Alive

注意只有第一行的内容发生了变化，它只包含URL中www.wzu.edu.cn后面的部分。

要发送GET请求的参数，则必须将这些额外的信息附在URL本身的后面。其格式类似于：

URL ? name1=value1&name2=value2&..&nameN=valueN

该信息称之为查询字符串（query string），它将会复制在HTTP请求的请求行中，如下所示：

GET /books/?name=Professional%20Ajax HTTP/1.1
Host: www.wzu.edu.cn
User-Agent: Mozilla/5.0 (Windows; U; Windows NT 5.1; en-US; rv:1.7.6)
Gecko/20050225 Firefox/1.0.1
Connection: Keep-Alive

另一方面，POST请求在请求主体中为服务器提供了一些附加的信息。通常，当填写一个在线表单并提交它时，这些填入的数据将以POST请求的方式发送给服务器。

以下就是一个典型的POST请求：

POST / HTTP/1.1
Host: www.wzu.edu.cn
User-Agent: Mozilla/5.0 (Windows; U; Windows NT 5.1; en-US; rv:1.7.6)
Gecko/20050225 Firefox/1.0.1
Content-Type: application/x-www-form-urlencoded
Content-Length: 40
Connection: Keep-Alive
name=Professional%20Ajax&publisher=Wiley

从上面可以发现， POST请求和GET请求之间有一些区别。首先，请求行开始处的GET改为了POST，以表示不同的请求类型。你会发现首部Host和User-Agent仍然存在，在后面有两个新行。其中首部Content-Type说明了请求主体的内容是如何编码的。浏览器始终以application/ x-www-form- urlencoded的格式编码来传送数据，这是针对简单URL编码的MIME类型。首部Content-Length说明了请求主体的字节数。在首部Connection后是一个空行，再后面就是请求主体。与大多数浏览器的POST请求一样，这是以简单的“名称—值”对的形式给出的，其中name是Professional Ajax，publisher是Wiley。你可以以同样的格式来组织URL的查询字符串参数。

正如前面所提到的，还有其他的HTTP请求类型，它们遵从的基本格式与GET请求和POST请求相同。下一步我们来看看服务器将对HTTP请求发送什么响应。

HTTP响应

如下所示，HTTP响应的格式与请求的格式十分类似：

＜status-line＞
＜headers＞
＜blank line＞
[＜response-body＞]

正如你所见，在响应中唯一真正的区别在于第一行中用状态信息代替了请求信息。状态行（status line）通过提供一个状态码来说明所请求的资源情况。以下就是一个HTTP响应的例子：

HTTP/1.1 200 OK
Date: Sat, 31 Dec 2005 23:59:59 GMT
Content-Type: text/html;charset=ISO-8859-1
Content-Length: 122

＜html＞
＜head＞
＜title＞Wrox Homepage＜/title＞
＜/head＞
＜body＞
＜!-- body goes here --＞
＜/body＞
＜/html＞

在本例中，状态行给出的HTTP状态代码是200，以及消息OK。状态行始终包含的是状态码和相应的简短消息，以避免混乱。最常用的状态码有：

• 200 (OK): 找到了该资源，并且一切正常。
• 304 (NOT MODIFIED): 该资源在上次请求之后没有任何修改。这通常用于浏览器的缓存机制。
• 401 (UNAUTHORIZED):客户端无权访问该资源。这通常会使得浏览器要求用户输入用户名和密码，以登录到服务器。
• 403 (FORBIDDEN):客户端未能获得授权。这通常是在401之后输入了不正确的用户名或密码。
• 404 (NOT FOUND):在指定的位置不存在所申请的资源。

在状态行之后是一些首部。通常，服务器会返回一个名为Date的首部，用来说明响应生成的日期和时间（服务器通常还会返回一些关于其自身的信息，尽管并非是必需的）。接下来的两个首部大家应该熟悉，就是与POST请求中一样的Content-Type和Content-Length。在本例中，首部Content-Type指定了MIME类型HTML（text/html），其编码类型是ISO-8859-1（这是针对美国英语资源的编码标准）。响应主体所包含的就是所请求资源的HTML源文件（尽管还可能包含纯文本或其他资源类型的二进制数据）。浏览器将把这些数据显示给用户。
注意，这里并没有指明针对该响应的请求类型，不过这对于服务器并不重要。客户端知道每种类型的请求将返回什么类型的数据，并决定如何使用这些数据。

与HTTP相关类的简介

WebRequest类

WebRequest 是 .NET Framework 的用于访问 Internet 数据的请求/响应模型的抽象基类。使用该请求/响应模型的应用程序可以用协议不可知的方式从 Internet 请求数据。在这种方式下，应用程序处理 WebRequest 类的实例，而协议特定的子类则执行请求的具体细节。

请求从应用程序发送到某个特定的 URI，如服务器上的 Web 页。URI 从一个为应用程序注册的 WebRequest 子代列表中确定要创建的适当子类。注册 WebRequest 子代通常是为了处理某个特定的协议（如 HTTP 或 FTP），但是也可以注册它以处理对特定服务器或服务器上的路径的请求。

由于 WebRequest 类是一个抽象类，所以 WebRequest 实例在运行时的实际行为由 WebRequest.Create 方法所返回的子类确定。

注意 使用 Create 方法初始化新的 WebRequest 实例。不要使用 WebRequest 构造函数。

下面的示例说明如何创建 WebRequest 实例并返回响应。

// Initialize the WebRequest.
WebRequest myRequest = WebRequest.Create("http://www.contoso.com");
// Return the response. 
WebResponse myResponse = myRequest.GetResponse();
// Code to use the WebResponse goes here.
// Close the response to free resources.
myResponse.Close();

WebResponse类

WebResponse 类是抽象（在 Visual Basic 中为 MustInherit）基类，协议特定的响应类从该抽象基类派生。应用程序可以使用 WebResponse 类的实例以协议不可知的方式参与请求和响应事务，而从 WebResponse 派生的协议特定的类携带请求的详细信息。

客户端应用程序不直接创建 WebResponse 对象，而是通过调用 WebRequest 实例上的 GetResponse 方法来创建它。

下面的示例从 WebRequest 创建 WebResponse 实例。

// Initialize the WebRequest.
WebRequest myRequest = WebRequest.Create("http://www.contoso.com");
// Return the response. 
WebResponse myResponse = myRequest.GetResponse();
// Code to use the WebResponse goes here.
// Close the response to free resources.
myResponse.Close();

HttpWebRequest类

HttpWebRequest 类对 WebRequest 中定义的属性和方法提供支持，也对使用户能够直接与使用 HTTP 的服务器交互的附加属性和方法提供支持。

不要使用 HttpWebRequest 构造函数。使用 WebRequest.Create 方法初始化 HttpWebRequest 的一个新实例。如果 URI 的方案是 http:// 或 https://，则 Create 将返回 HttpWebRequest 实例。

GetResponse 方法向 RequestUri 属性中指定的 Internet 资源发出同步请求并返回包含该响应的 HttpWebResponse 实例。可以使用 BeginGetResponse 和 EndGetResponse 方法对 Internet 资源发出异步请求。

当要向 Internet 资源发送数据时，GetRequestStream 方法返回用于发送数据的Stream实例。BeginGetRequestStream 和 EndGetRequestStream 方法提供对发送数据流的异步访问。

下面的示例为 URI http://www.contoso.com/ 创建 HttpWebRequest。

HttpWebRequest myReq = (HttpWebRequest)WebRequest.Create("http://www.contoso.com/");

HttpWebResponse类

此类包含对 WebResponse 类中的属性和方法的 HTTP 特定用法的支持。HttpWebResponse 类用于生成发送 HTTP 请求和接收 HTTP 响应的 HTTP 独立客户端应用程序。

注意：不要混淆 HttpWebResponse 和 HttpResponse；后者用于 ASP.NET 应用程序，而且它的方法和属性是通过 ASP.NET 的内部 HttpResponse 对象公开的。

决不要直接创建 HttpWebResponse 类的实例。而应当使用通过调用 HttpWebRequest.GetResponse 所返回的实例。

从 Internet 资源返回的公共标头信息公开为该类的属性。有关完整的列表，请参见下表。可以从 Headers 属性以名称/值对的形式读取其他标头。

下表显示可以通过 HttpWebResponse 类的属性使用的公共 HTTP 标头。

标头	属性
Content-Encoding	ContentEncoding
Content-Length	ContentLength
Content-Type	ContentType
Last-Modified	LastModified
服务器	Server

通过调用 GetResponseStream 方法，以 Stream 的形式返回来自 Internet 资源的响应的内容。

下面的示例返回 HttpWebRequest 的 HttpWebResponse：

HttpWebRequest HttpWReq = (HttpWebRequest)WebRequest.Create("http://www.contoso.com");

HttpWebResponse HttpWResp = (HttpWebResponse)HttpWReq.GetResponse();

// Insert code that uses the response object.

HttpWResp.Close()

Uri类

URI 是 Internet 上可由应用程序使用的资源的简洁表示形式。Uri 类定义了属性和方法来处理 URI，包括分析、比较和组合。Uri 类属性是只读的，修改 Uri 实例需使用 UriBuilder 类。

Uri 类只存储绝对 URI（例如“http://www.contoso.com/index.htm”）。相对 URI（例如“/new/index.htm”）必须相对于基 URI 展开，这样才是绝对的。提供了 MakeRelative 方法在必要时将绝对 URI 转换为相对 URI。

URI 由转义编码存储为规范化 URI，所有 ASCII 值大于 127 的字符都被替换为它们的等效十六进制数。为使 URI 具有规范化格式，Uri 构造函数执行以下步骤。

• 将 URI 方案转换为小写。
• 将主机名转换为小写。
• 移除默认端口号和空端口号。
• 移除多余的段（如“/”和“/test”段）以简化 URI。

使用 ToString 方法，可以将 Uri 类的内容从转义编码的 URI 引用转换为可读的 URI 引用。

一些 URI 包括段标识符或查询。段标识符是 URI 中跟在数字符号 (#) 后的任何文本，存储在 Fragment 属性中。查询信息是 URI 中跟在问号 (?) 后的任何文本，存储在 Query 属性中。

注意：URI 类支持使用以下格式的 IP 地址：四组表示法的 IPv4 协议和冒号分隔的十六进制 IPv6 协议。请记住在 IPv6 地址两边括上方括号，如 http://[::1]。

下面的示例创建 Uri 类的实例，并用它来创建 WebRequest。

Uri siteUri = new Uri("http://www.contoso.com/");
WebRequest wr = WebRequest.Create(siteUri);