理解HTTP协议中的multipart/form-data
前提
之前在写一个通用HTTP组件的时候遇到过媒体(Media)类型multipart/form-data的封装问题,这篇文章主要简单介绍一下HTTP协议中媒体类型multipart/form-data的定义、应用和简单实现。
multipart/form-data的定义
媒体类型multipart/form-data遵循multipart MIME数据流定义(该定义可以参考Section 5.1 - RFC2046),大概含义就是:媒体类型multipart/form-data的数据体由多个部分组成,这些部分由一个固定边界值(Boundary)分隔。
multipart/form-data请求体布局
multipart/form-data请求体的布局如下:
# 请求头 - 这个是必须的,需要指定Content-Type为multipart/form-data,指定唯一边界值
Content-Type: multipart/form-data; boundary=${Boundary}
# 请求体
--${Boundary}
Content-Disposition: form-data; name="name of file"
Content-Type: application/octet-stream
bytes of file
--${Boundary}
Content-Disposition: form-data; name="name of pdf"; filename="pdf-file.pdf"
Content-Type: application/octet-stream
bytes of pdf file
--${Boundary}
Content-Disposition: form-data; name="key"
Content-Type: text/plain;charset=UTF-8
text encoded in UTF-8
--${Boundary}--
媒体类型multipart/form-data相对于其他媒体类型如application/x-www-form-urlencoded等来说,最明显的不同点是:
- 请求头的
Content-Type属性除了指定为multipart/form-data,还需要定义boundary参数 - 请求体中的请求行数据是由多部分组成,
boundary参数的值模式--${Boundary}用于分隔每个独立的分部 - 每个部分必须存在请求头
Content-Disposition: form-data; name="${PART_NAME}";,这里的${PART_NAME}需要进行URL编码,另外filename字段可以使用,用于表示文件的名称,但是其约束性比name属性低(因为并不确认本地文件是否可用或者是否有异议) - 每个部分可以单独定义
Content-Type和该部分的数据体 - 请求体以
boundary参数的值模式--${Boundary}--作为结束标志
{% note warning flat %}
RFC7578中提到两个multipart/form-data过期的使用方式,其一是Content-Transfer-Encoding请求头的使用,这里也不展开其使用方式,其二是请求体中单个表单属性传输多个二进制文件的方式建议换用multipart/mixed(一个"name"对应多个二进制文件的场景)
{% endnote %}
特殊地:
- 如果某个部分的内容为文本,其的
Content-Type为text/plain,可指定对应的字符集,如Content-Type: text/plain;charset=UTF-8 - 可以通过
_charset_属性指定默认的字符集,用法如下:
Content-Disposition: form-data; name="_charset_"
UTF-8
--ABCDE--
Content-Disposition: form-data; name="field"
...text encoded in UTF-8...
ABCDE--
Boundary参数取值规约
Boundary参数取值规约如下:
Boundary的值必须以英文中间双横杠--开头,这个--称为前导连字符Boundary的值除了前导连字符以外的部分不能超过70个字符Boundary的值不能包含HTTP协议或者URL禁用的特殊意义的字符,例如英文冒号:等- 每个
--${Boundary}之前默认强制必须为CRLF,如果某一个部分的文本类型请求体以CRLF结尾,那么在请求体的二级制格式上,必须显式存在两个CRLF,如果某一个部分的请求体不以CRLF结尾,可以只存在一个CRLF,这两种情况分别称为分隔符的显式类型和隐式类型,说的比较抽象,见下面的例子:
# 请求头
Content-type: multipart/data; boundary="--abcdefg"
--abcdefg
Content-Disposition: form-data; name="x"
Content-type: text/plain; charset=ascii
It does NOT end with a linebreak # <=== 这里没有CRLF,隐式类型
--abcdefg
Content-Disposition: form-data; name="y"
Content-type: text/plain; charset=ascii
It DOES end with a linebreak # <=== 这里有CRLF,显式类型
--abcdefg
## 直观看隐式类型的CRLF
It does NOT end with a linebreak CRLF --abcdefg
## 直观看显式类型的CRLF
It DOES end with a linebreak CRLF CRLF --abcdefg
实现multipart/form-data媒体类型的POST请求
这里只针对低JDK版本的HttpURLConnection和高JDK版本内置的HttpClient编写multipart/form-data媒体类型的POST请求的HTTP客户端,其他如自定义Socket实现可以依照类似的思路完成。先引入org.springframework.boot:spring-boot-starter-web:2.6.0做一个简单的控制器方法:
@RestController
public class TestController {
@PostMapping(path = "/test")
public ResponseEntity<?> test(MultipartHttpServletRequest request) {
return ResponseEntity.ok("ok");
}
}
Postman的模拟请求如下:

后台控制器得到的请求参数如下:

后面编写的客户端可以直接调用此接口进行调试。
封装请求体转换为字节容器的模块
这里的边界值全用显式实现,边界值直接用固定前缀加上UUID生成即可。简单实现过程中做了一些简化:
- 只考虑提交文本表单数据和二进制(文件)表单数据
- 基于上一点,每个部分都明确指定
Content-Type这个请求头 - 文本编码固定为
UTF-8
编写一个MultipartWriter:
public class MultipartWriter {
private static final Charset DEFAULT_CHARSET = StandardCharsets.UTF_8;
private static final byte[] FIELD_SEP = ": ".getBytes(StandardCharsets.ISO_8859_1);
private static final byte[] CR_LF = "\r\n".getBytes(StandardCharsets.ISO_8859_1);
private static final String TWO_HYPHENS_TEXT = "--";
private static final byte[] TWO_HYPHENS = TWO_HYPHENS_TEXT.getBytes(StandardCharsets.ISO_8859_1);
private static final String CONTENT_DISPOSITION_KEY = "Content-Disposition";
private static final String CONTENT_TYPE_KEY = "Content-Type";
private static final String DEFAULT_CONTENT_TYPE = "multipart/form-data; boundary=";
private static final String DEFAULT_BINARY_CONTENT_TYPE = "application/octet-stream";
private static final String DEFAULT_TEXT_CONTENT_TYPE = "text/plain;charset=UTF-8";
private static final String DEFAULT_CONTENT_DISPOSITION_VALUE = "form-data; name=\"%s\"";
private static final String FILE_CONTENT_DISPOSITION_VALUE = "form-data; name=\"%s\"; filename=\"%s\"";
private final Map<String, String> headers = new HashMap<>(8);
private final List<AbstractMultipartPart> parts = new ArrayList<>();
private final String boundary;
private MultipartWriter(String boundary) {
this.boundary = Objects.isNull(boundary) ? TWO_HYPHENS_TEXT +
UUID.randomUUID().toString().replace("-", "") : boundary;
this.headers.put(CONTENT_TYPE_KEY, DEFAULT_CONTENT_TYPE + this.boundary);
}
public static MultipartWriter newMultipartWriter(String boundary) {
return new MultipartWriter(boundary);
}
public static MultipartWriter newMultipartWriter() {
return new MultipartWriter(null);
}
public MultipartWriter addHeader(String key, String value) {
if (!CONTENT_TYPE_KEY.equalsIgnoreCase(key)) {
headers.put(key, value);
}
return this;
}
public MultipartWriter addTextPart(String name, String text) {
parts.add(new TextPart(String.format(DEFAULT_CONTENT_DISPOSITION_VALUE, name), DEFAULT_TEXT_CONTENT_TYPE, this.boundary, text));
return this;
}
public MultipartWriter addBinaryPart(String name, byte[] bytes) {
parts.add(new BinaryPart(String.format(DEFAULT_CONTENT_DISPOSITION_VALUE, name), DEFAULT_BINARY_CONTENT_TYPE, this.boundary, bytes));
return this;
}
public MultipartWriter addFilePart(String name, File file) {
parts.add(new FilePart(String.format(FILE_CONTENT_DISPOSITION_VALUE, name, file.getName()), DEFAULT_BINARY_CONTENT_TYPE, this.boundary, file));
return this;
}
private static void writeHeader(String key, String value, OutputStream out) throws IOException {
writeBytes(key, out);
writeBytes(FIELD_SEP, out);
writeBytes(value, out);
writeBytes(CR_LF, out);
}
private static void writeBytes(String text, OutputStream out) throws IOException {
out.write(text.getBytes(DEFAULT_CHARSET));
}
private static void writeBytes(byte[] bytes, OutputStream out) throws IOException {
out.write(bytes);
}
interface MultipartPart {
void writeBody(OutputStream os) throws IOException;
}
@RequiredArgsConstructor
public static abstract class AbstractMultipartPart implements MultipartPart {
protected final String contentDispositionValue;
protected final String contentTypeValue;
protected final String boundary;
protected String getContentDispositionValue() {
return contentDispositionValue;
}
protected String getContentTypeValue() {
return contentTypeValue;
}
protected String getBoundary() {
return boundary;
}
public final void write(OutputStream out) throws IOException {
writeBytes(TWO_HYPHENS, out);
writeBytes(getBoundary(), out);
writeBytes(CR_LF, out);
writeHeader(CONTENT_DISPOSITION_KEY, getContentDispositionValue(), out);
writeHeader(CONTENT_TYPE_KEY, getContentTypeValue(), out);
writeBytes(CR_LF, out);
writeBody(out);
writeBytes(CR_LF, out);
}
}
public static class TextPart extends AbstractMultipartPart {
private final String text;
public TextPart(String contentDispositionValue,
String contentTypeValue,
String boundary,
String text) {
super(contentDispositionValue, contentTypeValue, boundary);
this.text = text;
}
@Override
public void writeBody(OutputStream os) throws IOException {
os.write(text.getBytes(DEFAULT_CHARSET));
}
@Override
protected String getContentDispositionValue() {
return contentDispositionValue;
}
@Override
protected String getContentTypeValue() {
return contentTypeValue;
}
}
public static class BinaryPart extends AbstractMultipartPart {
private final byte[] content;
public BinaryPart(String contentDispositionValue,
String contentTypeValue,
String boundary,
byte[] content) {
super(contentDispositionValue, contentTypeValue, boundary);
this.content = content;
}
@Override
public void writeBody(OutputStream out) throws IOException {
out.write(content);
}
}
public static class FilePart extends AbstractMultipartPart {
private final File file;
public FilePart(String contentDispositionValue,
String contentTypeValue,
String boundary,
File file) {
super(contentDispositionValue, contentTypeValue, boundary);
this.file = file;
}
@Override
public void writeBody(OutputStream out) throws IOException {
try (InputStream in = new FileInputStream(file)) {
final byte[] buffer = new byte[4096];
int l;
while ((l = in.read(buffer)) != -1) {
out.write(buffer, 0, l);
}
out.flush();
}
}
}
public void forEachHeader(BiConsumer<String, String> consumer) {
headers.forEach(consumer);
}
public void write(OutputStream out) throws IOException {
if (!parts.isEmpty()) {
for (AbstractMultipartPart part : parts) {
part.write(out);
}
}
writeBytes(TWO_HYPHENS, out);
writeBytes(this.boundary, out);
writeBytes(TWO_HYPHENS, out);
writeBytes(CR_LF, out);
}
}
这个类已经封装好三种不同类型的部分请求体实现,forEachHeader()方法用于遍历请求头,而最终的write()方法用于把请求体写入到OutputStream中。
HttpURLConnection实现
实现代码如下(只做最简实现,没有考虑容错和异常处理):
public class HttpURLConnectionApp {
private static final String URL = "http://localhost:9099/test";
public static void main(String[] args) throws Exception {
MultipartWriter writer = MultipartWriter.newMultipartWriter();
writer.addTextPart("name", "throwable")
.addTextPart("domain", "vlts.cn")
.addFilePart("ico", new File("I:\\doge_favicon.ico"));
DataOutputStream requestPrinter = new DataOutputStream(System.out);
writer.write(requestPrinter);
HttpURLConnection connection = (HttpURLConnection) new java.net.URL(URL).openConnection();
connection.setRequestMethod("POST");
connection.addRequestProperty("Connection", "Keep-Alive");
// 设置请求头
writer.forEachHeader(connection::addRequestProperty);
connection.setDoInput(true);
connection.setDoOutput(true);
connection.setConnectTimeout(10000);
connection.setReadTimeout(10000);
DataOutputStream out = new DataOutputStream(connection.getOutputStream());
// 设置请求体
writer.write(out);
StringBuilder builder = new StringBuilder();
BufferedReader reader = new BufferedReader(new InputStreamReader(connection.getInputStream(), StandardCharsets.UTF_8));
String line;
while (Objects.nonNull(line = reader.readLine())) {
builder.append(line);
}
int responseCode = connection.getResponseCode();
reader.close();
out.close();
connection.disconnect();
System.out.printf("响应码:%d,响应内容:%s\n", responseCode, builder);
}
}
执行响应结果:
响应码:200,响应内容:ok
可以尝试加入两行代码打印请求体:
MultipartWriter writer = MultipartWriter.newMultipartWriter();
writer.addTextPart("name", "throwable")
.addTextPart("domain", "vlts.cn")
.addFilePart("ico", new File("I:\\doge_favicon.ico"));
DataOutputStream requestPrinter = new DataOutputStream(System.out);
writer.write(requestPrinter);
控制台输出如下;

JDK内置HttpClient实现
JDK11+内置了HTTP客户端实现,具体入口是java.net.http.HttpClient,实现编码如下:
public class HttpClientApp {
private static final String URL = "http://localhost:9099/test";
public static void main(String[] args) throws Exception {
HttpClient httpClient = HttpClient.newBuilder()
.connectTimeout(Duration.of(10, ChronoUnit.SECONDS))
.build();
MultipartWriter writer = MultipartWriter.newMultipartWriter();
writer.addTextPart("name", "throwable")
.addTextPart("domain", "vlts.cn")
.addFilePart("ico", new File("I:\\doge_favicon.ico"));
ByteArrayOutputStream out = new ByteArrayOutputStream();
writer.write(out);
HttpRequest.Builder requestBuilder = HttpRequest.newBuilder();
writer.forEachHeader(requestBuilder::header);
HttpRequest request = requestBuilder.uri(URI.create(URL))
.method("POST", HttpRequest.BodyPublishers.ofByteArray(out.toByteArray()))
.build();
HttpResponse<String> response = httpClient.send(request, HttpResponse.BodyHandlers.ofString());
System.out.printf("响应码:%d,响应内容:%s\n", response.statusCode(), response.body());
}
}
内置的HTTP组件几乎都是使用Reactive编程模型,使用的API都是相对底层,灵活性比较高但是易用性不高。
小结
媒体类型multipart/form-data常用于POST方法下的HTTP请求,至于作为HTTP响应的场景相对少见。
参考资料:
(本文完 c-1-d e-a-20211226 写完后发现了Boundary前导多加了中横杠,不过看了Postman的请求也多加了很多个,懒得改)
理解HTTP协议中的multipart/form-data的更多相关文章
- AJAX POST请求中参数以form data和request payload形式在servlet中的获取方式
转载:http://blog.csdn.net/mhmyqn/article/details/25561535 HTTP请求中,如果是get请求,那么表单参数以name=value&name1 ...
- AJAX POST请求中參数以form data和request payload形式在servlet中的获取方式
HTTP请求中,假设是get请求,那么表单參数以name=value&name1=value1的形式附到url的后面,假设是post请求,那么表单參数是在请求体中,也是以name=value& ...
- [转]AJAX POST请求中参数以form data和request payload形式在servlet中的获取方式
转载至 http://blog.csdn.net/mhmyqn/article/details/25561535 最近在写接收第三方的json数据, 因为对java不熟悉,有时候能通过request能 ...
- AJAX POST请求中参数以form data和request payload形式在php中的获取方式
一.MINE TYPE问题: php对mime type为“application/x-www-form-urlencoded”(表单提交)和“multipart/form-data”(文件上传)的P ...
- POST请求中参数以form data和request payload形式+清空数组方式
测试与服务端ajax时用的dva封装的request方法,而后端怎么也拿不到参数.结果返现参数在request payload里. HTTP POST表单请求提交时:Content-Typeappli ...
- html5 file upload and form data by ajax
html5 file upload and form data by ajax 最近接了一个小活,在短时间内实现一个活动报名页面,其中遇到了文件上传. 我预期的效果是一次ajax post请求,然后在 ...
- Sending forms through JavaScript[form提交 form data]
https://developer.mozilla.org/en-US/docs/Learn/HTML/Forms/Sending_forms_through_JavaScript As in the ...
- Vue中应用CORS实现AJAX跨域,及它在 form data 和 request payload 的小坑处理
基本概念部分(一):理解CORS 说道Vue的跨域AJAX,我想先梳理一遍CORS跨域,"跨域资源共享"(Cross-origin resource sharing),它是一个W3 ...
- HTTP请求中的form data和request payload的区别
HTML <form> 标签的 enctype 属性 在下面的例子中,表单数据会在未编码的情况下进行发送: <form action="form_action.asp&qu ...
随机推荐
- 【系统硬件】英伟达安培卡 vs 老推理卡硬件参数对比
欢迎关注我的公众号 [极智视界],回复001获取Google编程规范 O_o >_< o_O O_o ~_~ o_O 本文分享一下英伟达安培卡 vs 老推理 ...
- Levenshtein莱文斯坦算法在项目中的应用
简介 根据维基百科的描述,在信息理论.语言学和计算机科学中,莱文斯坦距离是一个测量两个序列之间差异的字符串度量.非正式地,两个单词之间的莱文斯坦距离是将一个单词改变为另一个单词所需的最小单字符编辑次数 ...
- 华为AppTouch携手全球运营商,助力开发者出海
内容来源:华为开发者大会2021 HMS Core 6 APP services技术论坛,主题演讲<华为AppTouch携手全球运营商,助力开发者出海>. 演讲嘉宾:华为消费者云服务App ...
- Shell学习(五)—— awk命令详解
一.awk简介 awk是一个非常好用的数据处理工具,相对于sed常常作用于一整个行的处理,awk则比较倾向于一行当中分成数个[字段]处理,因此,awk相当适合处理小型的数据数据处理.awk是一种报 ...
- JAVA中的六种日期类型使用
基本的6种日期类 /** * 六种时间类型的类 * 数据库格式的时间三种格式 */ java.util.Date date = new java.util.Date();//年与日时分秒 //数据库的 ...
- redis入门到精通系列(八):redis的高可用--主从复制详解
(一)主从复制介绍 前面所讲的关于redis的操作都属于单机操作,单机操作虽然操作简单,但是处理能力有限,无法高可用.所谓高可用性,就是指当一台服务器宕机的时候,有备用的服务器能顶替上,在单机操作上这 ...
- MyEclipse配置Spring框架(基础篇)
一.新建项目,添加spring的相关jar包等 二.创建相关类以及属性和方法 Student.java package com.yh; public class Student implements ...
- 为什么在集合中不能使用int关键字作为类型
解释: 1.Int是基本数据类型,Integer是Int的引用类型,定义集合的时候不能使用基本数据类型,需要使用对应的引用类型 2.int是基本数据类型,Integer是他的包装类,包装类主要用在类型 ...
- Java中方法和类的深入分析
1.构造方法不能被继承.也就是说子类里没有父类的构造方法. Java重载根据的是实参和方法形参之间的匹配.自动类型转换也在重载版本的判断中起到了作用.重载的价值在于允许使用通用名称访问相关的方法. ...
- ctfshow 红包题 武穆遗书
偶然见看到这道题,就下载了看了看.确实是我自己的逆向能力不够,逆不动.但是我似乎找到了非预期... 下载程序,ida打开,发现不对.后来发现是加了upx壳,拿软件去一下.再次ida打开. 其中buff ...