Java 从零到精通

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HTTP 基础 ​

学习目标 ​

  • 理解 HTTP 在浏览器、客户端和 Web 服务之间的位置。
  • 能区分请求行、请求头、空行和请求正文。
  • 能区分响应状态行、响应头、空行和响应正文。
  • 能使用状态码表达成功、创建、客户端错误和未找到等结果。
  • 能按请求方法和路径把请求分派给不同处理函数。
  • 能解释 Content-Length 为什么要按 UTF-8 字节数计算。

前置知识 ​

已完成 JDBC 基础，知道 Java 程序如何通过 Repository 访问数据。HTTP 基础会把学习边界从“本地方法调用”推进到“客户端请求服务端资源”。

练习入口 ​

本章对应仓库中的 HTTP 基础练习：

运行 starter：

bash
mvn -B -pl exercises/http-basics/starter -am test

运行参考答案：

bash
mvn -B -pl exercises/http-basics/solution -am test

HTTP 是什么 ​

HTTP 是客户端和服务端交换资源的文本协议。浏览器访问页面、前端调用后端接口、命令行工具请求 JSON 数据，底层都会形成类似的请求和响应。

一个最小请求通常包含：

http
GET /courses HTTP/1.1
Host: example.com

第一行叫请求行，包含方法、路径和协议版本。后面是请求头。请求头之后有一个空行，空行之后才是正文。

请求方法与路径 ​

常见方法包括：

  • GET：读取资源。
  • POST：提交数据或创建资源。
  • PUT：整体替换资源。
  • PATCH：局部修改资源。
  • DELETE：删除资源。

路径表示要访问的资源位置，例如 /courses、/courses/42。服务端通常会同时看方法和路径：GET /courses 和 POST /courses 是两个不同意图。

请求头与正文 ​

请求头描述这次请求的元数据，例如：

  • Host：目标主机。
  • Content-Type：正文格式。
  • Accept：客户端希望接收的响应格式。
  • Authorization：认证信息。

正文承载提交的数据。GET 请求通常没有正文，POST 和 PUT 请求常见 JSON、表单或文件内容。

响应状态 ​

响应第一行叫状态行：

http
HTTP/1.1 200 OK
Content-Type: text/plain; charset=utf-8
Content-Length: 2

OK

状态码按大类理解：

  • 2xx：成功，例如 200 OK、201 Created。
  • 3xx：重定向。
  • 4xx：客户端请求有问题，例如 400 Bad Request、404 Not Found。
  • 5xx：服务端处理失败，例如 500 Internal Server Error。

路由分派 ​

Web 应用不会把所有请求写在一个方法里，而是按方法和路径分派：

java
SimpleRouter router = new SimpleRouter()
        .get("/health", request -> HttpResponse.ok("UP"))
        .post("/courses", request -> new HttpResponse(201, "Created", Map.of(), request.body()));

这段代码表达了两个入口：

  • GET /health 返回健康检查结果。
  • POST /courses 处理课程创建请求。

真实框架会提供注解或配置完成同样的分派，本章先用小型 Router 看清底层边界。

Content-Length ​

Content-Length 表示正文的字节数，不是 Java 字符数。中文、emoji 等字符在 UTF-8 中可能占多个字节：

java
"你好".getBytes(StandardCharsets.UTF_8).length // 6

写响应时自动补齐 Content-Length，可以让客户端知道应该读取多少正文数据。

分级练习 ​

  • 基础：完成 HttpRequest 和 HttpRequestParser，能解析请求行、请求头和正文。
  • 进阶：完成 HttpResponse 和 HttpResponseWriter，能生成标准响应文本。
  • 挑战：完成 RouteKey 和 SimpleRouter，按方法与路径分派请求并处理 404。

常见错误与排查 ​

  • 忘记空行：请求头和正文之间必须有空行。
  • 把路径和完整 URL 混用：服务端收到的请求目标通常是 /path 或 /path?query。
  • 忽略方法：同一路径的 GET 和 POST 不应该混为一个处理。
  • 用字符数计算 Content-Length：应使用编码后的字节数。
  • 只返回正文不返回状态码：客户端需要状态码判断处理结果。

面试与复习题 ​

  1. HTTP 请求行包含哪三部分？
  2. 请求头和请求正文之间为什么需要空行？
  3. GET /courses 和 POST /courses 的语义有什么区别？
  4. 404 和 500 分别表示哪一侧的问题？
  5. 为什么 Content-Length 不能直接使用 Java 字符串长度？
  6. Web 框架的路由机制本质上在匹配什么？

本章总结 ​

HTTP 基础的重点是看清文本协议边界：请求如何表达意图，响应如何表达结果，路由如何把外部请求映射到内部处理函数。完成本章后，你已经能理解 Web 框架在方法、路径、头部、正文和状态码之上做了哪些封装。

下一步 ​

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