知识大全 Java SE 6 新特性: HTTP 增强

Posted 2022-07-19 密码

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　　摘要

　　Java SE 有着很多 HTTP 相关的新特性使得 Java SE 平台本身对网络编程尤其是基于 HTTP 协议的因特网编程有了更加强大的支持

　　概述

　　Java 语言从诞生的那天起就非常注重网络编程方面的应用随着互联网应用的飞速发展 Java 的基础类库也不断地对网络相关的 API 进行加强和扩展在 Java SE 当中围绕着 HTTP 协议出现了很多实用的新特性 NTLM 认证提供了一种 Window 平台下较为安全的认证机制 JDK 当中提供了一个轻量级的 HTTP 服务器提供了较为完善的 HTTP Cookie 管理功能更为实用的 NeorkInterface DNS 域名的国际化支持等等

　　NTLM 认证

　　不可避免网络中有很多资源是被安全域保护起来的访问这些资源需要对用户的身份进行认证下面是一个简单的例子

　　import *; import java io *; public class Test 　public static void main(String[] args) throws Exception 　　URL url = new URL( ); 　　URLConnection connection = url openConnection(); 　　InputStream in = connection getInputStream(); 　　byte[] data = new byte[ ]; 　　while(in read(data)> ) 　　　　　//do something for data 　　　　in close(); 　

　　当 Java 程序试图从一个要求认证的网站读取信息的时候也就是说从联系于这个 URLConnection 的 InputStream 中 read 数据时会引发 FileNotFoundException 尽管笔者认为这个 Exception 的类型与实际错误发生的原因实在是相去甚远但这个错误确实是由网络认证失败所导致的

　　要解决这个问题有两种方法

　　其一是给 URLConnection 设定一个 Authentication 属性

　　String credit = USERNAME + : + PASSWORD; String encoding = new sun misc BASE Encoder() encode (credit getBytes()); connection setRequestProperty ( Authorization Basic + encoding);

　　这里假设使用了基本（Basic）认证类型

　　从上面的例子我们可以看出设定 Authentication 属性还是比较复杂的用户必须了解认证方式的细节才能将用户名/密码以一定的规范给出然后用特定的编码方式加以编码 Java 类库有没有提供一个封装了认证细节只需要给出用户名/密码的工具呢？

　　这就是我们要介绍的另一种方法使用 Authentication 类

　　每当遇到网站需要认证的时候 HttpURLConnection 都会向 Authentication 类询问用户名和密码

　　Authentication 类不会知道究竟用户应该使用哪个 username/password 那么用户如何向 Authentication 类提供自己的用户名和密码呢？

　　提供一个继承于 Authentication 的类实现 getPasswordAuthentication 方法在 PasswordAuthentication 中给出用户名和密码

　　class DefaultAuthenticator extends Authenticator 　public PasswordAuthentication getPasswordAuthentication () 　　return new PasswordAuthentication ( USER PASSWORD toCharArray()); 　

　　然后将它设为默认的（全局）Authentication

　　Authenticator setDefault (new DefaultAuthenticator());

　　那么不同的网站需要不同的用户名/密码又怎么办呢？

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　　Authentication 提供了关于认证发起者的足够多的信息让继承类根据这些信息进行判断在 getPasswordAuthentication 方法中给出了不同的认证信息

　　getRequestingHost() getRequestingPort() getRequestingPrompt() getRequestingProtocol() getRequestingScheme() getRequestingURL() getRequestingSite() getRequestorType()

　　另一件关于 Authentication 的重要问题是认证类型不同的认证类型需要 Authentication 执行不同的协议至 Java SE 为止 Authentication 支持的认证方式有

　　HTTP Basic authentication HTTP Digest authentication NTLM Http SPNEGO Negotiate Kerberos NTLM

　　这里我们着重介绍 NTLM

　　NTLM 是 NT LAN Manager 的缩写早期的 SMB 协议在网络上明文传输口令这是很不安全的微软随后提出了 WindowsNT 挑战/响应验证机制即 NTLM

　　NTLM 协议是这样的

　　·客户端首先将用户的密码加密成为密码散列

　　·客户端向服务器发送自己的用户名这个用户名是用明文直接传输的

　　·服务器产生一个位的随机数字发送给客户端作为一个 challenge（挑战）

　　·客户端用步骤得到的密码散列来加密这个 challenge 然后把这个返回给服务器

　　·服务器把用户名给客户端的 challenge 客户端返回的 response 这三个东西发送域控制器

　　·域控制器用这个用户名在 SAM 密码管理库中找到这个用户的密码散列然后使用这个密码散列来加密 challenge

　　·域控制器比较两次加密的 challenge 如果一样那么认证成功

　　Java 以前的版本是不支持 NTLM 认证的用户若想使用 HttpConnection 连接到一个使用有 Windows 域保护的网站时是无法通过 NTLM 认证的另一种方法是用户自己用 Socket 这样的底层单元实现整个协议过程这无疑是十分复杂的

　　终于 Java 的 Authentication 类提供了对 NTLM 的支持使用十分方便就像其他的认证协议一样

　　class DefaultAuthenticator extends Authenticator 　private static String username = username ; 　private static String domain = domain ; 　private static String password = password ; 　public PasswordAuthentication getPasswordAuthentication() 　　String usernamewithdomain = domain + / +username; 　　return (new PasswordAuthentication(usernamewithdomain password toCharArray())); 　

　　这里根据 Windows 域账户的命名规范账户名为域名+ / +域用户名如果不想每生成 PasswordAuthentication 时每次添加域名可以设定一个系统变量名

　　Java 中 Authentication 的另一个特性是认证协商目前的服务器一般同时提供几种认证协议根据客户端的不同能力协商出一种认证方式比如 IIS 服务器会同时提供 NTLM with kerberos 和 NTLM 两种认证方式当客户端不支持 NTLM with kerberos 时执行 NTLM 认证

　　目前 Authentication 的默认协商次序是

　　GSS/SPNEGO > Digest > NTLM > Basic

　　那么 kerberos 的位置究竟在哪里呢？

　　事实上 GSS/SPNEGO 以 JAAS 为基石而后者实际上就是使用 kerberos 的

　　轻量级 HTTP 服务器

　　Java 还提供了一个轻量级的纯 Java Http 服务器的实现下面是一个简单的例子

　　public static void main(String[] args) throws Exception 　HttpServerProvider (); 　InetSocketAddress addr = new InetSocketAddress( ); 　HttpServer Server = (addr ); 　( /myapp/ new MyHttpHandler()); 　(null); 　(); 　System out println( started ); static class MyHttpHandler implements HttpHandler 　public void handle(HttpExchange Exchange) throws IOException 　　String response = Hello world! ; 　　( response length()); 　　OutputStream out = (); 　　out write(response getBytes()); 　　out close(); 　

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　　然后在浏览器中访问//localhost /myapp/ 我们得到

　　图一浏览器显示

　　首先 HttpServer 是从 HttpProvider 处得到的这里我们使用了 JDK 提供的实现用户也可以自行实现一个 HttpProvider 和相应的 HttpServer 实现

　　其次 HttpServer 是有上下文（context）的概念的比如//localhost /myapp/ 中 /myapp/ 就是相对于 HttpServer Root 的上下文对于每个上下文都有一个 HttpHandler 来接收请求并给出回答

　　最后在 HttpHandler 给出具体回答之前一般先要返回一个 Http head 这里使用 HttpExchange sendResponseHeaders（int code int length）其中 code 是 Http 响应的返回值比如那个著名的 length 指的是 response 的长度以字节为单位

　　Cookie 管理特性

　　Cookie 是 Web 应用当中非常常用的一种技术用于储存某些特定的用户信息虽然我们不能把一些特别敏感的信息存放在 Cookie 里面但是 Cookie 依然可以帮助我们储存一些琐碎的信息帮助 Web 用户在访问网页时获得更好的体验例如个人的搜索参数颜色偏好以及上次的访问时间等等网络程序开发者可以利用 Cookie 来创建有状态的网络会话（Stateful Session） Cookie 的应用越来越普遍在 Windows 里面我们可以在 Documents And Settings 文件夹里面找到IE使用的 Cookie 假设用户名为 admin 那么在 admin 文件夹的 Cookies 文件夹里面我们可以看到名为 admin@（domain）的一些文件其中的 domain 就是表示创建这些 Cookie 文件的网络域文件里面就储存著用户的一些信息

　　JavaScript 等脚本语言对 Cookie 有着很不错的支持 NET 里面也有相关的类来支持开发者对 Cookie 的管理不过在 Java SE 之前 Java一直都没有提供 Cookie 管理的功能在 Java SE 里面包里面有一个 CookieHandler 抽象类不过并没有提供其他具体的实现到了 Java SE Cookie 相关的管理类在 Java 类库里面才得到了实现有了这些 Cookie 相关支持的类 Java 开发者可以在服务器端编程中很好的操作 Cookie 更好的支持 HTTP 相关应用创建有状态的 HTTP 会话

　　·用 HttpCookie 代表 Cookie

　　 HttpCookie 类是 Java SE 新增的一个表示 HTTP Cookie 的新类其对象可以表示 Cookie 的内容可以支持所有三种 Cookie 规范

　　Netscape 草案

　　RFC

　　这个类储存了 Cookie 的名称路径值协议版本号是否过期网络域最大生命期等等信息

　　·用 CookiePolicy 规定 Cookie 接受策略

　　 CookiePolicy 接口可以规定 Cookie 的接受策略其中唯一的方法用来判断某一特定的 Cookie 是否能被某一特定的地址所接受这个类内置了个实现的子类一个类接受所有的 Cookie 另一个则拒绝所有还有一个类则接受所有来自原地址的 Cookie

　　·用CookieStore 储存 Cookie

　　 CookieStore 接口负责储存和取出 Cookie 当有 HTTP 请求的时候它便储存那些被接受的 Cookie 当有 HTTP 回应的时候它便取出相应的 Cookie 另外当一个 Cookie 过期的时候它还负责自动删去这个 Cookie

　　·用 CookieManger/CookieHandler 管理 Cookie

　　 CookieManager 是整个 Cookie 管理机制的核心它是 CookieHandler 的默认实现子类下图显示了整个 HTTP Cookie 管理机制的结构

　　图 Cookie 管理类的关系

　　一个 CookieManager 里面有一个 CookieStore 和一个 CookiePolicy 分别负责储存 Cookie 和规定策略用户可以指定两者也可以使用系统默认的 CookieManger

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　　例子

　　下面这个简单的例子说明了 Cookie 相关的管理功能

　　// 创建一个默认的 CookieManager CookieManager manager = new CookieManager(); // 将规则改掉接受所有的 Cookie manager setCookiePolicy(CookiePolicy ACCEPT_ALL); // 保存这个定制的 CookieManager CookieHandler setDefault(manager); // 接受 HTTP 请求的时候得到和保存新的 Cookie HttpCookie cookie = new HttpCookie( (name) (value) ); manager getCookieStore() add(uri cookie); // 使用 Cookie 的时候 // 取出 CookieStore CookieStore store = manager getCookieStore(); // 得到所有的 URI List uris = store getURIs(); for (URI uri : uris) // 筛选需要的 URI // 得到属于这个 URI 的所有 Cookie List cookies = store get(uri); for (HttpCookie cookie : cookies) 　// 取出了 Cookie // 或者取出这个 CookieStore 里面的全部 Cookie // 过期的 Cookie 将会被自动删除 List cookies = store getCookies(); for (HttpCookie cookie : cookies) 　// 取出了 Cookie

　　其他新特性

　　·NeorkInterface 的增强

　　从 Java SE 开始 JDK 当中出现了一个网络工具类 NeorkInterface 提供了一些网络的实用功能在 Java SE 当中这个工具类得到了很大的加强新增了很多实用的方法例如

　　public boolean isUp（）

　　用来判断网络接口是否启动并运行

　　public boolean isLoopback（）

　　用来判断网络接口是否是环回接口（loopback）

　　public boolean isPointToPoint（）

　　用来判断网络接口是否是点对点（P P）网络

　　public boolean supportsMulticast（）

　　用来判断网络接口是否支持多播

　　public byte[] getHardwareAddress（）

　　用来得到硬件地址（MAC）

　　public int getMTU（）

　　用来得到最大传输单位（MTU Maximum Transmission Unit）

　　public boolean isVirtual（）

　　用来判断网络接口是否是虚饨涌？

　　关于此工具类的具体信息请参考 Java SE 相应文档（见参考资源）

　　·域名的国际化

　　在最近的一些 RFC 文档当中规定 DNS 服务器可以解析除开 ASCII 以外的编码字符有一个算法可以在这种情况下做 Unicode 与 ASCII 码之间的转换实现域名的国际化 IDN 就是实现这个国际化域名转换的新类 IDN 是国际化域名的缩写（internationalized domain names）这个类很简单主要包括个静态函数做字符的转换

　　结束语

cha138/Article/program/Java/hx/201311/26598