Использование SwiftNIO и SwiftNIOHTTP2 в качестве клиента HTTP2

В настоящее время я работаю над простым клиентом HTTP2 в Swift, используя SwiftNIO и бета-версию SwiftNIOHTTP2. Моя реализация выглядит так:

let group = MultiThreadedEventLoopGroup(numberOfThreads: 1)
let bootstrap = ClientBootstrap(group: group)
    .channelOption(ChannelOptions.socket(SocketOptionLevel(SOL_SOCKET), SO_REUSEADDR), value: 1)
    .channelInitializer { channel in
        channel.pipeline.add(handler: HTTP2Parser(mode: .client)).then {
            let multiplexer = HTTP2StreamMultiplexer { (channel, streamID) -> EventLoopFuture<Void> in
                return channel.pipeline.add(handler: HTTP2ToHTTP1ClientCodec(streamID: streamID, httpProtocol: .https))
            }
            return channel.pipeline.add(handler: multiplexer)
        }
}

defer {
    try! group.syncShutdownGracefully()
}

let url = URL(string: "https://strnmn.me")!

_ = try bootstrap.connect(host: url.host!, port: url.port ?? 443)
    .wait()

К сожалению, соединение всегда прерывается с ошибкой:

Ошибка nghttp2: удаленный узел возвратил неожиданные данные, пока мы ожидали фрейм SETTINGS Возможно, peer не поддерживает HTTP/2 должным образом.

Однако подключение и выдача простого запроса с использованием nghttp2 из командной строки работает нормально.

$ nghttp -vn https://strnmn.me
[  0.048] Connected
The negotiated protocol: h2
[  0.110] recv SETTINGS frame <length=18, flags=0x00, stream_id=0>
          (niv=3)
          [SETTINGS_MAX_CONCURRENT_STREAMS(0x03):128]
          [SETTINGS_INITIAL_WINDOW_SIZE(0x04):65536]
          [SETTINGS_MAX_FRAME_SIZE(0x05):16777215]
[  0.110] recv WINDOW_UPDATE frame <length=4, flags=0x00, stream_id=0>
          (window_size_increment=2147418112)
[  0.110] send SETTINGS frame <length=12, flags=0x00, stream_id=0>
          (niv=2)
          [SETTINGS_MAX_CONCURRENT_STREAMS(0x03):100]
          [SETTINGS_INITIAL_WINDOW_SIZE(0x04):65535]
[  0.110] send SETTINGS frame <length=0, flags=0x01, stream_id=0>
          ; ACK
          (niv=0)
[  0.110] send PRIORITY frame <length=5, flags=0x00, stream_id=3>
          (dep_stream_id=0, weight=201, exclusive=0)
[  0.110] send PRIORITY frame <length=5, flags=0x00, stream_id=5>
          (dep_stream_id=0, weight=101, exclusive=0)
[  0.110] send PRIORITY frame <length=5, flags=0x00, stream_id=7>
          (dep_stream_id=0, weight=1, exclusive=0)
[  0.110] send PRIORITY frame <length=5, flags=0x00, stream_id=9>
          (dep_stream_id=7, weight=1, exclusive=0)
[  0.110] send PRIORITY frame <length=5, flags=0x00, stream_id=11>
          (dep_stream_id=3, weight=1, exclusive=0)
[  0.111] send HEADERS frame <length=35, flags=0x25, stream_id=13>
          ; END_STREAM | END_HEADERS | PRIORITY
          (padlen=0, dep_stream_id=11, weight=16, exclusive=0)
          ; Open new stream
          :method: GET
          :path: /
          :scheme: https
          :authority: strnmn.me
          accept: */*
          accept-encoding: gzip, deflate
          user-agent: nghttp2/1.34.0
[  0.141] recv SETTINGS frame <length=0, flags=0x01, stream_id=0>
          ; ACK
          (niv=0)
[  0.141] recv (stream_id=13) :status: 200
[  0.141] recv (stream_id=13) server: nginx
[  0.141] recv (stream_id=13) date: Sat, 24 Nov 2018 16:29:13 GMT
[  0.141] recv (stream_id=13) content-type: text/html
[  0.141] recv (stream_id=13) last-modified: Sat, 01 Jul 2017 20:23:11 GMT
[  0.141] recv (stream_id=13) vary: Accept-Encoding
[  0.141] recv (stream_id=13) etag: W/"595804af-8a"
[  0.141] recv (stream_id=13) expires: Sat, 24 Nov 2018 16:39:13 GMT
[  0.141] recv (stream_id=13) cache-control: max-age=600
[  0.141] recv (stream_id=13) x-frame-options: SAMEORIGIN
[  0.141] recv (stream_id=13) content-encoding: gzip
[  0.141] recv HEADERS frame <length=185, flags=0x04, stream_id=13>
          ; END_HEADERS
          (padlen=0)
          ; First response header
[  0.142] recv DATA frame <length=114, flags=0x01, stream_id=13>
          ; END_STREAM
[  0.142] send GOAWAY frame <length=8, flags=0x00, stream_id=0>
          (last_stream_id=0, error_code=NO_ERROR(0x00), opaque_data(0)=[])

Как я могу установить сеанс и выполнить запрос GET, используя SwiftNIOHTTP2?

Источник

1 ответ

Решение

Это очень хороший вопрос! Давайте сначала проанализируем, почему это сложнее, чем отправка запроса HTTP/1.x. Вообще говоря, эти проблемы делятся на две категории:

  1. NIO в настоящее время делает это более сложным, чем необходимо, поэтому многое из того, что я напишу ниже, иногда может быть не интуитивным. Я являюсь одной из основных команд NIO, и даже мне пришлось покопаться в небольшом количестве кода, чтобы это полностью заработало, в основном потому, что у нас до сих пор нет генерации документов для swift-nio-ssl а также swift-nio-http2 на http://docs.swiftnio.io/.
  2. HTTP/2 намного сложнее, чем HTTP / 1, а NIO - это больше набор инструментов, который можно использовать для построения HTTP-клиентов, поэтому нам нужно использовать кучу инструментов, чтобы все это заработало.

Здесь я сосредоточусь на необходимой сложности (2) и опубликую ошибки / исправления для (1). Давайте проверим, какие инструменты нам нужны из набора инструментов NIO, чтобы это заработало:

  1. TLS. Ни один реальный HTTP/2-сервер не позволит вам говорить по HTTP/2 через открытый текст
  2. ALPN. HTTP/1 и HTTP/2 используют один и тот же порт (обычно 443) поэтому нам нужно сообщить серверу, что мы хотим говорить по HTTP/2, потому что для обратной совместимости по умолчанию остается HTTP / 1. Мы можем сделать это, используя механизм, называемый ALPN (согласование протокола прикладного уровня), другой вариант - выполнить обновление HTTP / 1 до HTTP2, но это более сложный и менее производительный процесс, поэтому давайте не будем делать это здесь.
  3. некоторые инструменты HTTP/2: а) открыть новый HTTP/2; б) перевод HTTP/2 в HTTP / 1; в) мультиплексирование HTTP/2;

Код в вашем вопросе содержит самые важные биты, а именно 3b и 3c из приведенного выше списка. Но нам нужно добавить 1, 2 и 3а, так что давайте сделаем это:)

Давайте начнем с 2) ALPN:

let tlsConfig = TLSConfiguration.forClient(applicationProtocols: ["h2"])
let sslContext = try SSLContext(configuration: tlsConfig)

Это конфигурация SSL с "h2" Идентификатор протокола ALPN, который сообщает серверу, что мы хотим говорить по HTTP/2, как описано в спецификации HTTP/2.

Хорошо, давайте добавим TLS с sslContext настроить до:

let sslHandler = try! OpenSSLClientHandler(context: sslContext, serverHostname: hostname)

Также важно, чтобы мы сказали OpenSSLClientHandler имя хоста сервера, чтобы он мог правильно проверить сертификат.

Наконец, нам нужно выполнить 3a (создание нового потока HTTP/2 для выдачи нашего запроса), что можно легко сделать с помощью ChannelHandler:

/// Creates a new HTTP/2 stream when our channel is active and adds the `SendAGETRequestHandler` so a request is sent.
final class CreateRequestStreamHandler: ChannelInboundHandler {
    typealias InboundIn = Never

    private let multiplexer: HTTP2StreamMultiplexer
    private let responseReceivedPromise: EventLoopPromise<[HTTPClientResponsePart]>

    init(multiplexer: HTTP2StreamMultiplexer, responseReceivedPromise: EventLoopPromise<[HTTPClientResponsePart]>) {
        self.multiplexer = multiplexer
        self.responseReceivedPromise = responseReceivedPromise
    }

    func channelActive(ctx: ChannelHandlerContext) {
        func requestStreamInitializer(channel: Channel, streamID: HTTP2StreamID) -> EventLoopFuture<Void> {
            return channel.pipeline.addHandlers([HTTP2ToHTTP1ClientCodec(streamID: streamID, httpProtocol: .https),
                                                 SendAGETRequestHandler(responseReceivedPromise: self.responseReceivedPromise)],
                                                first: false)
        }

        // this is the most important line: When the channel is active we add the `HTTP2ToHTTP1ClientCodec` to deal in HTTP/1 messages as well as the `SendAGETRequestHandler` which will send a request.
        self.multiplexer.createStreamChannel(promise: nil, requestStreamInitializer)
    }
}

Хорошо, это леса сделаны. SendAGETRequestHandler это последняя часть, которая является обработчиком, который будет добавлен, как только новый поток HTTP/2, который мы открыли прежде, был успешно открыт. Чтобы увидеть полный ответ, я также реализовал объединение всех битов ответа в обещание:

/// Fires off a GET request when our stream is active and collects all response parts into a promise.
///
/// - warning: This will read the whole response into memory and delivers it into a promise.
final class SendAGETRequestHandler: ChannelInboundHandler {
    typealias InboundIn = HTTPClientResponsePart
    typealias OutboundOut = HTTPClientRequestPart

    private let responseReceivedPromise: EventLoopPromise<[HTTPClientResponsePart]>
    private var responsePartAccumulator: [HTTPClientResponsePart] = []

    init(responseReceivedPromise: EventLoopPromise<[HTTPClientResponsePart]>) {
        self.responseReceivedPromise = responseReceivedPromise
    }

    func channelActive(ctx: ChannelHandlerContext) {
        assert(ctx.channel.parent!.isActive)
        var reqHead = HTTPRequestHead(version: .init(major: 2, minor: 0), method: .GET, uri: "/")
        reqHead.headers.add(name: "Host", value: hostname)
        ctx.write(self.wrapOutboundOut(.head(reqHead)), promise: nil)
        ctx.writeAndFlush(self.wrapOutboundOut(.end(nil)), promise: nil)
    }

    func channelRead(ctx: ChannelHandlerContext, data: NIOAny) {
        let resPart = self.unwrapInboundIn(data)
        self.responsePartAccumulator.append(resPart)
        if case .end = resPart {
            self.responseReceivedPromise.succeed(result: self.responsePartAccumulator)
        }
    }
}

Чтобы закончить, давайте настроим конвейер канала клиента:

let bootstrap = ClientBootstrap(group: group)
    .channelInitializer { channel in
        let myEventLoop = channel.eventLoop
        let sslHandler = try! OpenSSLClientHandler(context: sslContext, serverHostname: hostname)
        let http2Parser = HTTP2Parser(mode: .client)
        let http2Multiplexer = HTTP2StreamMultiplexer { (channel, streamID) -> EventLoopFuture<Void> in
            return myEventLoop.newSucceededFuture(result: ())
        }
        return channel.pipeline.addHandlers([sslHandler,
                                             http2Parser,
                                             http2Multiplexer,
                                             CreateRequestStreamHandler(multiplexer: http2Multiplexer,
                                                                        responseReceivedPromise: responseReceivedPromise),
                                             CollectErrorsAndCloseStreamHandler(responseReceivedPromise: responseReceivedPromise)],
                                            first: false).map {

        }
}

Чтобы увидеть полностью рабочий пример, я собрал что-то пиар для swift-nio-examples/http2-client,

О, и причиной того, что NIO заявлял, что другой конец не говорит по-HTTP/2, было отсутствие TLS. Не было OpenSSLHandler поэтому NIO передавал открытый текст HTTP/2 удаленной стороне, которая говорила по TLS, и тогда два партнера не понимают друг друга:).

Источник
Другие вопросы по тегам