Visual C# HTTP協議開發

Visual C# HTTP協議開發

1. HTTP協議簡介
   1. HTTP協議簡介
   2. HTTP的請求
   3. HTTP的響應
2. 與HTTP相關類的簡介
   1. WebRequest類
   2. WebResponse類
   3. HttpWebRequest類
   4. HttpWebResponse類
   5. Uri類

HTTP協議簡介HTTP協議簡介

在TCP/IP體繫結構中，HTTP屬於應用程式層協議，位於TCP/IP協議的頂層。瀏覽Web時，瀏覽器通過HTTP協議與Web伺服器交換資訊。這些資訊（文檔）類型的格式由MIME定義。

HTTP協議具有以下的特點：

1. HTTP按客戶/伺服器模式工作
   HTTP支援客戶（一般情況是瀏覽器）與伺服器的通訊，相互傳輸資料。
   HTTP定義的交易處理由以下四步組成：
   • 客戶與伺服器建立串連；
   • 客戶向伺服器提出請求；
   • 如果請求被接受，則伺服器送迴響應，在響應中包括狀態代碼和所需的檔案；
   • 客戶與伺服器中斷連線

   一次HTTP操作稱為一次事務（transaction）。

2. HTTP是無狀態的
   也就是說，瀏覽器和伺服器每進行一次HTTP操作，就建立一次串連，但任務結束就中斷串連。
3. HTTP使用元資訊作為頭標
   HTTP對所有事務都加了頭標（header）。也就是說，在主要資料前加上一塊資訊，稱為元資訊（metainformation）。它使伺服器能夠提供正在傳送資料的有關資訊。例如，傳送對象是哪種類型，是用哪種語言書寫的等。
   從功能上講，HTTP支援四類元資訊：一般資訊頭標、要求標頭標、回應標頭標和實體頭標。
4. HTTP支援兩種請求和響應格式
   HTTP由不同的兩部分組成，一是從瀏覽器發往伺服器的請求，二是伺服器對客戶的響應。
   HTTP支援兩種請求和響應，即簡單請求與完全請求和簡單響應與完全響應。
5. HTTP是基於文本的簡單協議

HTTP的請求

HTTP的常用要求方法：

方 法	說 明
GET	請求讀取一個Web頁面
HEAD	請求讀取一個Web頁面的頭標
PUT	請求儲存一個Web頁面
POST	附加到命名資源中
DELETE	刪除Web頁面
LINK	串連兩個已有資源
UNLINK	取消兩個資源之間的已有串連

HTTP請求的格式如下所示：

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

在HTTP請求中，第一行必須是一個請求行（request line），用來說明請求類型、要訪問的資源以及使用的HTTP版本。緊接著是一個首部（header）小節，用來說明伺服器要使用的附加資訊。在首部之後是一個空行，再此之後可以添加任意的其他資料[稱之為主體（body）]。
在HTTP中，定義了大量的請求類型，不過Ajax開發人員關心的只有GET請求和POST請求。只要在Web瀏覽器上輸入一個URL，瀏覽器就將基於該URL向伺服器發送一個GET請求，以告訴伺服器擷取並返回什麼資源。對於www.wzu.edu.cn的GET請求如下所示：

 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

請求行的第一部分說明了該請求是GET請求。該行的第二部分是一個斜杠（/），用來說明請求的是該網域名稱的根目錄。該行的最後一部分說明使用的是HTTP 1.1版本（另一個可選項是1.0）。那麼請求發到哪裡去呢？這就是第二行的內容。
第2行是請求的第一個首部，HOST。首部HOST將指出請求的目的地。結合HOST和上一行中的斜杠（/），可以通知伺服器請求的是www.wzu.edu.cn/（HTTP 1.1才需要使用首部HOST，而原來的1.0版本則不需要使用）。第三行中包含的是首部User-Agent，伺服器端和用戶端指令碼都能夠訪問它，它是瀏覽器類型檢測邏輯的重要基礎。該資訊由你使用的瀏覽器來定義（在本例中是Firefox 1.0.1），並且在每個請求中將自動發送。最後一行是首部Connection，通常將瀏覽器操作設定為Keep-Alive（當然也可以設定為其他值，但這已經超出了本書討論的範圍）。注意，在最後一個首部之後有一個空行。即使不存在請求主體，這個空行也是必需的。

如果要擷取一個諸如http://www.wzu.edu.cn/books的www.wzu.edu.cn域內的頁面，那麼該請求可能類似於：

 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

注意只有第一行的內容發生了變化，它只包含URL中www.wzu.edu.cn後面的部分。

要發送GET請求的參數，則必須將這些額外的資訊附在URL本身的後面。其格式類似於：

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

該資訊稱之為查詢字串（query string），它將會複製在HTTP請求的請求行中，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請求在請求主體中為伺服器提供了一些附加的資訊。通常，當填寫一個線上表單並提交它時，這些填入的資料將以POST請求的方式發送給伺服器。

以下就是一個典型的POST請求：

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

從上面可以發現， POST請求和GET請求之間有一些區別。首先，請求行開始處的GET改為了POST，以表示不同的請求類型。你會發現首部Host和User-Agent仍然存在，在後面有兩個新行。其中首部Content-Type說明了請求主體的內容是如何編碼的。瀏覽器始終以application/ x-www-form- urlencoded的格式編碼來傳送資料，這是針對簡單URL編碼的MIME類型。首部Content-Length說明了請求主體的位元組數。在首部Connection後是一個空行，再後面就是請求主體。與大多數瀏覽器的POST請求一樣，這是以簡單的“名稱—值”對的形式給出的，其中name是Professional
Ajax，publisher是Wiley。你可以以同樣的格式來組織URL的查詢字串參數。

正如前面所提到的，還有其他的HTTP請求類型，它們遵從的基本格式與GET請求和POST請求相同。下一步我們來看看伺服器將對HTTP請求發送什麼響應。

HTTP響應

如下所示，HTTP響應的格式與請求的格式十分類似：

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

正如你所見，在響應中唯一真正的區別在於第一行中用狀態資訊代替了請求資訊。狀態行（status line）通過提供一個狀態代碼來說明所請求的資源情況。以下就是一個HTTP響應的例子：

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，狀態行給出的HTTP狀態碼是200，以及訊息OK。狀態行始終包含的是狀態代碼和相應的簡短訊息，以避免混亂。最常用的狀態代碼有：

• 200 (OK): 找到了該資源，並且一切正常。
• 304 (NOT MODIFIED): 該資源在上次請求之後沒有任何修改。這通常用於瀏覽器的緩衝機制。
• 401 (UNAUTHORIZED):用戶端無權訪問該資源。這通常會使得瀏覽器要求使用者輸入使用者名稱和密碼，以登入到伺服器。
• 403 (FORBIDDEN):用戶端未能獲得授權。這通常是在401之後輸入了不正確的使用者名稱或密碼。
• 404 (NOT FOUND):在指定的位置不存在所申請的資源。

在狀態行之後是一些首部。通常，伺服器會返回一個名為Date的首部，用來說明響應產生的日期和時間（伺服器通常還會返回一些關於其自身的資訊，儘管並非是必需的）。接下來的兩個首部大家應該熟悉，就是與POST請求中一樣的Content-Type和Content-Length。在本例中，首部Content-Type指定了MIME類型HTML（text/html），其編碼類別型是ISO-8859-1（這是針對美國英語資源的編碼通訊協定）。響應主體所包含的就是所請求資源的HTML源檔案（儘管還可能包含純文字或其他資源類型的位元據）。瀏覽器將把這些資料顯示給使用者。
注意，這裡並沒有指明針對該響應的請求類型，不過這對於伺服器並不重要。用戶端知道每種類型的請求將返回什麼類型的資料，並決定如何使用這些資料。

與HTTP相關類的簡介WebRequest類

WebRequest 是 .NET Framework 的用於訪問 Internet 資料的請求/響應模型的抽象基類。使用該請求/響應模型的應用程式可以用協議不可知的方式從 Internet 請求資料。在這種方式下，應用程式處理 WebRequest 類的執行個體，而協議特定的子類則執行請求的具體細節。

請求從應用程式發送到某個特定的 URI，如伺服器上的 Web 頁。URI 從一個為應用程式註冊的 WebRequest 子代列表中確定要建立的適當子類。註冊WebRequest 子代通常是為了處理某個特定的協議（如 HTTP 或 FTP），但是也可以註冊它以處理對特定伺服器或伺服器上的路徑的請求。

由於 WebRequest 類是一個抽象類別，所以 WebRequest 執行個體在運行時的實際行為由 WebRequest.Create 方法所返回的子類確定。

注意 使用 Create 方法初始化新的 WebRequest 執行個體。不要使用 WebRequest 建構函式。

下面的樣本說明如何建立 WebRequest 執行個體並返迴響應。

// 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類

WebResponse 類是抽象（在 Visual Basic 中為 MustInherit）基類，協議特定的響應類從該抽象基類派生。應用程式可以使用 WebResponse 類的執行個體以協議不可知的方式參與請求和響應事務，而從 WebResponse 派生的協議特定的類攜帶請求的詳細資料。

用戶端應用程式不直接建立 WebResponse 對象，而是通過調用 WebRequest 執行個體上的 GetResponse 方法來建立它。

下面的樣本從 WebRequest 建立 WebResponse 執行個體。

// 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類

HttpWebRequest 類對 WebRequest 中定義的屬性和方法提供支援，也對使使用者能夠直接與使用 HTTP 的伺服器互動的附加屬性和方法提供支援。

不要使用 HttpWebRequest 建構函式。使用 WebRequest.Create 方法初始化 HttpWebRequest 的一個新執行個體。如果 URI 的方案是 http:// 或 https://，則Create 將返回 HttpWebRequest 執行個體。

GetResponse 方法向 RequestUri 屬性中指定的 Internet 資源發出同步請求並返回包含該響應的 HttpWebResponse 執行個體。可以使用 BeginGetResponse 和EndGetResponse 方法對
Internet 資源發出非同步請求。

當要向 Internet 資源發送資料時，GetRequestStream 方法返回用於發送資料的Stream執行個體。BeginGetRequestStream 和 EndGetRequestStream 方法提供對發送資料流的非同步訪問。

下面的樣本為 URI http://www.contoso.com/ 建立 HttpWebRequest。

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

HttpWebResponse類

此類包含對 WebResponse 類中的屬性和方法的 HTTP 特定用法的支援。HttpWebResponse 類用於產生發送 HTTP 要求和接收 HTTP 響應的 HTTP 獨立用戶端應用程式。

注意：不要混淆 HttpWebResponse 和 HttpResponse；後者用於
ASP.NET 應用程式，而且它的方法和屬性是通過 ASP.NET 的內部 HttpResponse 對象公開的。

決不要直接建立 HttpWebResponse 類的執行個體。而應當使用通過調用 HttpWebRequest.GetResponse 所返回的執行個體。

從 Internet 資源返回的公用標題資訊公開為該類的屬性。有關完整的列表，請參見下表。可以從 Headers 屬性以成對的名稱和數值的形式讀取其他標題。

下表顯示可以通過 HttpWebResponse 類的屬性使用的公用 HTTP 標題。

標題	屬性
Content-Encoding	ContentEncoding
Content-Length	ContentLength
Content-Type	ContentType
Last-Modified	LastModified
伺服器	Server

通過調用 GetResponseStream 方法，以 Stream 的形式返回來自 Internet 資源的響應的內容。

下面的樣本返回 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類

URI 是 Internet 上可由應用程式使用的資源的簡潔表示形式。Uri 類定義了屬性和方法來處理 URI，包括分析、比較和組合。Uri 類屬性是唯讀，修改 Uri 執行個體需使用 UriBuilder 類。

Uri 類只儲存絕對 URI（例如“http://www.contoso.com/index.htm”）。相對 URI（例如“/new/index.htm”）必須相對於基 URI 展開，這樣才是絕對的。提供了MakeRelative 方法在必要時將絕對 URI 轉換為相對 URI。

URI 由轉義編碼儲存為正常化 URI，所有 ASCII 值大於 127 的字元都被替換為它們的等效十六進位數。為使 URI 具有正常化格式，Uri 建構函式執行以下步驟。

• 將 URI 方案轉換為小寫。
• 將主機名稱轉換為小寫。
• 移除預設連接埠號碼和空連接埠號碼。
• 移除多餘的段（如“/”和“/test”段）以簡化 URI。

使用 ToString 方法，可以將 Uri 類的內容從轉義編碼的 URI 引用轉換為可讀的 URI 引用。

一些 URI 包括段標識符或查詢。段標識符是 URI 中跟在數字記號 (#) 後的任何文本，儲存在 Fragment 屬性中。查詢資訊是 URI 中跟在問號 (?) 後的任何文本，儲存在 Query 屬性中。

注意：URI 類支援使用以下格式的 IP 位址：四組標記法的 IPv4 協議和冒號分隔的十六進位 IPv6 協議。請記住在 IPv6 地址兩邊括上方括弧，如 http://[::1]。

下面的樣本建立 Uri 類的執行個體，並用它來建立 WebRequest。

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