2006 年底，Sun 公司發布了 Java Standard Edition 6(Java SE 6)的最終正式版，代號 Mustang(野馬)。跟 Tiger(Java SE 5)相比，Mustang 在性能方面有了不錯的提升。與 Tiger 在 API 庫方面的大幅度加強相比，雖然 Mustang 在 API 庫方面的新特性顯得不太多，但是也提供了許多實用和方便的功能：在腳本，WebService，XML，編譯器 API，數據庫，JMX，網絡和 Instrumentation 方面都有不錯的新特性和功能加強。 本系列文章主要介紹 Java SE 6 在 API 庫方面的部分新特性，通過一些例子和講解，幫助開發者在編程實踐當中更好的運用 Java SE 6，提高開發效率。
本文是系列文章的第二篇，介紹了Java SE 6 在 HTTP 方面的新特性。
概述
Java 語言從誕生的那天起，就非常注重網絡編程方面的應用。隨著互聯網應用的飛速發展，Java 的基礎類庫也不斷地對網絡相關的 API 進行加強和擴展。在 Java SE 6 當中，圍繞著 HTTP 協議出現了很多實用的新特性：NTLM 認證提供了一種 Window 平台下較為安全的認證機制;JDK 當中提供了一個輕量級的 HTTP 服務器;提供了較為完善的 HTTP Cookie 治理功能;更為實用的 NetworkInterface;DNS 域名的國際化支持等等。
NTLM 認證
不可避免，網絡中有很多資源是被安全域保護起來的。訪問這些資源需要對用戶的身份進行認證。下面是一個簡單的例子：
以下是引用片段：
import java.net.*;
import java.io.*;
public class Test {
public static void main(String[] args) throws Exception {
URL url = new URL("http://PROTECTED.com");
URLConnection connection = url.openConnection();
InputStream in = connection.getInputStream();
byte[] data = new byte[1024];
while(in.read(data)>0)
{
//do something for data
}
in.close();
}
}
當 Java 程序試圖從一個要求認證的網站讀取信息的時候，也就是說，從聯系於 http://Protected.com 這個 URLConnection 的 InputStream 中 read 數據時，會引發 FileNotFoundException。盡管筆者認為，這個 Exception 的類型與實際錯誤發生的原因實在是相去甚遠;但這個錯誤確實是由網絡認證失敗所導致的。
要解決這個問題，有兩種方法：
其一，是給 URLConnection 設定一個“Authentication”屬性：
以下是引用片段：
String credit = USERNAME + ":" + PASSWORD;
String encoding = new sun.misc.BASE64Encoder().encode (credit.getBytes());
connection.setRequestProperty ("Authorization", "Basic " + encoding);
這裡假設 http://PROTECTED.COM 使用了基本(Basic)認證類型。
從上面的例子，我們可以看出，設定 Authentication 屬性還是比較復雜的：用戶必須了解認證方式的細節，才能將用戶名/密碼以一定的規范給出，然後用特定的編碼方式加以編碼。Java 類庫有沒有提供一個封裝了認證細節，只需要給出用戶名/密碼的工具呢？
這就是我們要介紹的另一種方法，使用 java.net.Authentication 類。
每當碰到網站需要認證的時候，HttpURLConnection 都會向 Authentication 類詢問用戶名和密碼。
Authentication 類不會知道究竟用戶應該使用哪個 username/password 那麼用戶如何向 Authentication 類提供自己的用戶名和密碼呢？
提供一個繼續於 Authentication 的類，實現 getPasswordAuthentication 方法，在 PasswordAuthentication 中給出用戶名和密碼：
以下是引用片段：
class DefaultAuthenticator extends Authenticator {
public PasswordAuthentication getPasswordAuthentication () {
return new PasswordAuthentication ("USER", "PASSWORD".toCharArray());
}
}
然後，將它設為默認的(全局)Authentication:
以下是引用片段：
Authenticator.setDefault (new DefaultAuthenticator());
那麼，不同的網站需要不同的用戶名/密碼又怎麼辦呢？
Authentication 提供了關於認證發起者的足夠多的信息，讓繼續類根據這些信息進行判定，在 getPasswordAuthentication 方法中給出了不同的認證信息：
以下是引用片段：
另一件關於 Authentication 的重要問題是認證類型。不同的認證類型需要 Authentication 執行不同的協議。至 Java SE 6.0 為止，Authentication 支持的認證方式有：
以下是引用片段：
這裡我們著重介紹 NTLM。
NTLM 是 NT LAN Manager 的縮寫。早期的 SMB 協議在網絡上明文傳輸口令，這是很不安全的。微軟隨後提出了 WindowsNT 挑戰/響應驗證機制，即 NTLM。
NTLM 協議是這樣的：
1.客戶端首先將用戶的密碼加密成為密碼散列;
2.客戶端向服務器發送自己的用戶名，這個用戶名是用明文直接傳輸的;
3.服務器產生一個 16 位的隨機數字發送給客戶端，作為一個 challenge(挑戰) ;
4.客戶端用步驟1得到的密碼散列來加密這個 challenge ，然後把這個返回給服務器;
5.服務器把用戶名、給客戶端的 challenge 、客戶端返回的 response 這三個東西，發送域控制器 ;
6.域控制器用這個用戶名在 SAM 密碼治理庫中找到這個用戶的密碼散列，然後使用這個密碼散列來加密 challenge;
7.域控制器比較兩次加密的 challenge ，假如一樣，那麼認證成功;
Java 6 以前的版本，是不支持 NTLM 認證的。用戶若想使用 HttpConnection 連接到一個使用有 Windows 域保護的網站時，是無法通過 NTLM 認證的。另一種方法，是用戶自己用 Socket 這樣的底層單元實現整個協議過程，這無疑是十分復雜的。
終於，Java 6 的 Authentication 類提供了對 NTLM 的支持。使用十分方便，就像其他的認證協議一樣：
以下是引用片段：
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()));
}
}
這裡，根據 Windows 域賬戶的命名規范，賬戶名為域名+”/”+域用戶名。假如不想每生成 PasswordAuthentication 時，每次添加域名，可以設定一個系統變量名“http.auth.ntlm.domain“。
Java 6 中 Authentication 的另一個特性是認證協商。目前的服務器一般同時提供幾種認證協議，根據客戶端的不同能力，協商出一種認證方式。比如，IIS 服務器會同時提供 NTLM with kerberos 和 NTLM 兩種認證方式，當客戶端不支持 NTLM with kerberos 時，執行 NTLM 認證。
目前，Authentication 的默認協商次序是：
以下是引用片段：
GSS/SPNEGO -> Digest -> NTLM -> Basic
那麼 kerberos 的位置究竟在哪裡呢？
事實上，GSS/SPNEGO 以 JAAS 為基石，而後者實際上就是使用 kerberos 的。
輕量級 HTTP 服務器
Java 6 還提供了一個輕量級的純 Java Http 服務器的實現。下面是一個簡單的例子：
以下是引用片段：
public static void main(String[] args) throws Exception{
HttpServerProvider httpServerProvider = HttpServerProvider.provider();
InetSocketAddress addr = new InetSocketAddress(7778);
HttpServer httpServer = httpServerProvider.createHttpServer(addr, 1);
httpServer.createContext("/myapp/", new MyHttpHandler());
httpServer.setExecutor(null);
httpServer.start();
System.out.println("started");
}
static class MyHttpHandler implements HttpHandler{
public void handle(HttpExchange httpExchange) throws IOException {
String response = "Hello world!";
httpExchange.sendResponseHeaders(200, response.length());
OutputStream out = httpExchange.getResponseBody();
out.write(response.getBytes());
out.close();
}
}
然後，在浏覽器中訪問 http://localhost:7778/myapp/，我們得到：
圖一 浏覽器顯示
首先，HttpServer 是從 HttpProvider 處得到的，這裡我們使用了 JDK 6 提供的實現。用戶也可以自行實現一個 HttpProvider 和相應的 HttpServer 實現。
其次，HttpServer 是有上下文(context)的概念的。比如，http://localhost:7778/myapp/ 中“/myapp/”就是相對於 HttpServer Root 的上下文。對於每個上下文，都有一個 HttpHandler 來接收 http 請求並給出回答。
最後，在 HttpHandler 給出具體回答之前，一般先要返回一個 Http head。這裡使用 HttpExchange.sendResponseHeaders(int code, int length)。其中 code 是 Http 響應的返回值，比如那個聞名的 404。length 指的是 response 的長度，以字節為單位。
Cookie 治理特性
Cookie 是 Web 應用當中非經常用的一種技術， 用於儲存某些特定的用戶信息。雖然，我們不能把一些非凡敏感的信息存放在 Cookie 裡面，但是，Cookie 依然可以幫助我們儲存一些瑣碎的信息，幫助 Web 用戶在訪問網頁時獲得更好的體驗，例如個人的搜索參數，顏色偏好以及上次的訪問時間等等。網絡程序開發者可以利用 Cookie 來創建有狀態的網絡會話(Stateful Session)。 Cookie 的應用越來越普遍。在 Windows 裡面，我們可以在“Documents And Settings”文件夾裡面找到IE使用的 Cookie，假設用戶名為 admin，那麼在 admin 文件夾的 Cookies 文件夾裡面，我們可以看到名為“admin@(domain)”的一些文件，其中的 domain 就是表示創建這些 Cookie 文件的網絡域， 文件裡面就儲存著用戶的一些信息。
javascript 等腳本語言對 Cookie 有著很不錯的支持。 .NET 裡面也有相關的類來支持開發者對 Cookie 的治理。 不過，在 Java SE 6 之前， Java一直都沒有提供 Cookie 治理的功能。在 Java SE 5 裡面， java.net 包裡面有一個 CookieHandler 抽象類，不過並沒有提供其他具體的實現。到了 Java SE 6， Cookie 相關的治理類在 Java 類庫裡面才得到了實現。有了這些 Cookie 相關支持的類，Java 開發者可以在服務器端編程中很好的操作 Cookie， 更好的支持 HTTP 相關應用，創建有狀態的 HTTP 會話。
·用 HttpCookie 代表 Cookie
java.net.HttpCookie 類是 Java SE 6 新增的一個表示 HTTP Cookie 的新類， 其對象可以表示 Cookie 的內容， 可以支持所有三種 Cookie 規范：
Netscape 草案
RFC 2109 - http://www.ietf.org/rfc/rfc2109.txt
RFC 2965 - http://www.ietf.org/rfc/rfc2965.txt
這個類儲存了 Cookie 的名稱，路徑，值，協議版本號，是否過期，網絡域，最大生命期等等信息。
·用 CookiePolicy 規定 Cookie 接受策略
java.net.CookiePolicy 接口可以規定 Cookie 的接受策略。 其中唯一的方法用來判定某一特定的 Cookie 是否能被某一特定的地址所接受。 這個類內置了 3 個實現的子類。一個類接受所有的 Cookie，另一個則拒絕所有，還有一個類則接受所有來自原地址的 Cookie。
·用CookieStore 儲存 Cookie
java.net.CookieStore 接口負責儲存和取出 Cookie。 當有 HTTP 請求的時候，它便儲存那些被接受的 Cookie; 當有 HTTP 回應的時候，它便取出相應的 Cookie。 另外，當一個 Cookie 過期的時候，它還負責自動刪去這個 Cookie。
用 CookieManger/CookieHandler 治理 Cookie
java.net.CookieManager 是整個 Cookie 治理機制的核心，它是 CookieHandler 的默認實現子類。下圖顯示了整個 HTTP Cookie 治理機制的結構：
圖 2. Cookie 治理類的關系
一個 CookieManager 裡面有一個 CookieStore 和一個 CookiePolicy，分別負責儲存 Cookie 和規定策略。用戶可以指定兩者，也可以使用系統默認的 CookieManger。
例子
下面這個簡單的例子說明了 Cookie 相關的治理功能：
以下是引用片段：
// 創建一個默認的 CookieManager
CookieManager manager = new CookieManager();
// 將規則改掉，接受所有的 Cookie
manager.setCookiePolicy(CookiePolicy.ACCEPT_ALL);
// 保存這個定制的 CookieManager
CookieHandler.setDefault(manager);
// 接受 HTTP 請求的時候，得到和保存新的 Cookie
HttpCookie cookie = new HttpCookie("...(name)...","...(value)...");
manager.getCookieStore().add(uri, cookie);
// 使用 Cookie 的時候：
// 取出 CookieStore
CookieStore store = manager.getCookieStore();
// 得到所有的 URI
List<URI> uris = store.getURIs();
for (URI uri : uris) {
// 篩選需要的 URI
// 得到屬於這個 URI 的所有 Cookie
List<HttpCookie> cookies = store.get(uri);
for (HttpCookie cookie : cookies) {
// 取出了 Cookie
}
}
// 或者，取出這個 CookieStore 裡面的全部 Cookie
// 過期的 Cookie 將會被自動刪除
List<HttpCookie> cookies = store.getCookies();
for (HttpCookie cookie : cookies) {
// 取出了 Cookie
}
