Anforderungen  |   Konzepte  |   Entwurf  |   Entwicklung  |   Qualitätssicherung  |   Lebenszyklus  |   Steuerung
 
 
 
 


Quelle  HpackEncoder.java   Sprache: JAVA

 
/*
 *  Licensed to the Apache Software Foundation (ASF) under one or more
 *  contributor license agreements.  See the NOTICE file distributed with
 *  this work for additional information regarding copyright ownership.
 *  The ASF licenses this file to You under the Apache License, Version 2.0
 *  (the "License"); you may not use this file except in compliance with
 *  the License.  You may obtain a copy of the License at
 *
 *      http://www.apache.org/licenses/LICENSE-2.0
 *
 *  Unless required by applicable law or agreed to in writing, software
 *  distributed under the License is distributed on an "AS IS" BASIS,
 *  WITHOUT WARRANTIES OR CONDITIONS OF ANY KIND, either express or implied.
 *  See the License for the specific language governing permissions and
 *  limitations under the License.
 */

package org.apache.coyote.http2;

import java.nio.ByteBuffer;
import java.util.ArrayDeque;
import java.util.ArrayList;
import java.util.Collections;
import java.util.Deque;
import java.util.HashMap;
import java.util.List;
import java.util.Locale;
import java.util.Map;

import org.apache.juli.logging.Log;
import org.apache.juli.logging.LogFactory;
import org.apache.tomcat.util.http.MimeHeaders;
import org.apache.tomcat.util.res.StringManager;

/**
 * Encoder for HPACK frames.
 */

class HpackEncoder {

    private static final Log log = LogFactory.getLog(HpackEncoder.class);
    private static final StringManager sm = StringManager.getManager(HpackEncoder.class);

    private static final HpackHeaderFunction DEFAULT_HEADER_FUNCTION = new HpackHeaderFunction() {
        @Override
        public boolean shouldUseIndexing(String headerName, String value) {
            // content length and date change all the time
            // no need to index them, or they will churn the table
            switch (headerName) {
                case "content-length":
                case "date":
                    return false;
                default:
                    return true;
            }
        }

        @Override
        public boolean shouldUseHuffman(String header, String value) {
            return value.length() > 5; // TODO: figure out a good value for this
        }

        @Override
        public boolean shouldUseHuffman(String header) {
            return header.length() > 5; // TODO: figure out a good value for this
        }


    };

    private int headersIterator = -1;
    private boolean firstPass = true;

    private MimeHeaders currentHeaders;

    private int entryPositionCounter;

    private int newMaxHeaderSize = -1; // if the max header size has been changed
    private int minNewMaxHeaderSize = -1; // records the smallest value of newMaxHeaderSize, as per section 4.1

    private static final Map<String,TableEntry[]> ENCODING_STATIC_TABLE;

    private final Deque<TableEntry> evictionQueue = new ArrayDeque<>();
    private final Map<String,List<TableEntry>> dynamicTable = new HashMap<>(); // TODO: use a custom data structure to
                                                                               // reduce allocations

    static {
        Map<String,TableEntry[]> map = new HashMap<>();
        for (int i = 1; i < Hpack.STATIC_TABLE.length; ++i) {
            Hpack.HeaderField m = Hpack.STATIC_TABLE[i];
            TableEntry[] existing = map.get(m.name);
            if (existing == null) {
                map.put(m.name, new TableEntry[] { new TableEntry(m.name, m.value, i) });
            } else {
                TableEntry[] newEntry = new TableEntry[existing.length + 1];
                System.arraycopy(existing, 0, newEntry, 0, existing.length);
                newEntry[existing.length] = new TableEntry(m.name, m.value, i);
                map.put(m.name, newEntry);
            }
        }
        ENCODING_STATIC_TABLE = Collections.unmodifiableMap(map);
    }

    /**
     * The maximum table size
     */

    private int maxTableSize = Hpack.DEFAULT_TABLE_SIZE;

    /**
     * The current table size
     */

    private int currentTableSize;

    private final HpackHeaderFunction hpackHeaderFunction;

    HpackEncoder() {
        this.hpackHeaderFunction = DEFAULT_HEADER_FUNCTION;
    }

    /**
     * Encodes the headers into a buffer.
     *
     * @param headers The headers to encode
     * @param target  The buffer to which to write the encoded headers
     *
     * @return The state of the encoding process
     */

    State encode(MimeHeaders headers, ByteBuffer target) {
        int it = headersIterator;
        if (headersIterator == -1) {
            handleTableSizeChange(target);
            // new headers map
            it = 0;
            currentHeaders = headers;
        } else {
            if (headers != currentHeaders) {
                throw new IllegalStateException();
            }
        }
        while (it < currentHeaders.size()) {
            // FIXME: Review lowercase policy
            String headerName = headers.getName(it).toString().toLowerCase(Locale.US);
            boolean skip = false;
            if (firstPass) {
                if (headerName.charAt(0) != ':') {
                    skip = true;
                }
            } else {
                if (headerName.charAt(0) == ':') {
                    skip = true;
                }
            }
            if (!skip) {
                String val = headers.getValue(it).toString();

                if (log.isDebugEnabled()) {
                    log.debug(sm.getString("hpackEncoder.encodeHeader", headerName, val));
                }
                TableEntry tableEntry = findInTable(headerName, val);

                // We use 11 to make sure we have enough room for the
                // variable length integers
                int required = 11 + headerName.length() + 1 + val.length();

                if (target.remaining() < required) {
                    this.headersIterator = it;
                    return State.UNDERFLOW;
                }
                // Only index if it will fit
                boolean canIndex = hpackHeaderFunction.shouldUseIndexing(headerName, val) &&
                        (headerName.length() + val.length() + 32) < maxTableSize;
                if (tableEntry == null && canIndex) {
                    // add the entry to the dynamic table
                    target.put((byte) (1 << 6));
                    writeHuffmanEncodableName(target, headerName);
                    writeHuffmanEncodableValue(target, headerName, val);
                    addToDynamicTable(headerName, val);
                } else if (tableEntry == null) {
                    // literal never indexed
                    target.put((byte) (1 << 4));
                    writeHuffmanEncodableName(target, headerName);
                    writeHuffmanEncodableValue(target, headerName, val);
                } else {
                    // so we know something is already in the table
                    if (val.equals(tableEntry.value)) {
                        // the whole thing is in the table
                        target.put((byte) (1 << 7));
                        Hpack.encodeInteger(target, tableEntry.getPosition(), 7);
                    } else {
                        if (canIndex) {
                            // add the entry to the dynamic table
                            target.put((byte) (1 << 6));
                            Hpack.encodeInteger(target, tableEntry.getPosition(), 6);
                            writeHuffmanEncodableValue(target, headerName, val);
                            addToDynamicTable(headerName, val);

                        } else {
                            target.put((byte) (1 << 4));
                            Hpack.encodeInteger(target, tableEntry.getPosition(), 4);
                            writeHuffmanEncodableValue(target, headerName, val);
                        }
                    }
                }

            }
            if (++it == currentHeaders.size() && firstPass) {
                firstPass = false;
                it = 0;
            }
        }
        headersIterator = -1;
        firstPass = true;
        return State.COMPLETE;
    }

    private void writeHuffmanEncodableName(ByteBuffer target, String headerName) {
        if (hpackHeaderFunction.shouldUseHuffman(headerName)) {
            if (HPackHuffman.encode(target, headerName, true)) {
                return;
            }
        }
        target.put((byte) 0); // to use encodeInteger we need to place the first byte in the buffer.
        Hpack.encodeInteger(target, headerName.length(), 7);
        for (int j = 0; j < headerName.length(); ++j) {
            target.put((byte) Hpack.toLower(headerName.charAt(j)));
        }

    }

    private void writeHuffmanEncodableValue(ByteBuffer target, String headerName, String val) {
        if (hpackHeaderFunction.shouldUseHuffman(headerName, val)) {
            if (!HPackHuffman.encode(target, val, false)) {
                writeValueString(target, val);
            }
        } else {
            writeValueString(target, val);
        }
    }

    private void writeValueString(ByteBuffer target, String val) {
        target.put((byte) 0); // to use encodeInteger we need to place the first byte in the buffer.
        Hpack.encodeInteger(target, val.length(), 7);
        for (int j = 0; j < val.length(); ++j) {
            target.put((byte) val.charAt(j));
        }
    }

    private void addToDynamicTable(String headerName, String val) {
        int pos = entryPositionCounter++;
        DynamicTableEntry d = new DynamicTableEntry(headerName, val, -pos);
        dynamicTable.computeIfAbsent(headerName, k -> new ArrayList<>(1)).add(d);
        evictionQueue.add(d);
        currentTableSize += d.getSize();
        runEvictionIfRequired();
        if (entryPositionCounter == Integer.MAX_VALUE) {
            // prevent rollover
            preventPositionRollover();
        }

    }


    private void preventPositionRollover() {
        // if the position counter is about to roll over we iterate all the table entries
        // and set their position to their actual position
        for (List<TableEntry> tableEntries : dynamicTable.values()) {
            for (TableEntry t : tableEntries) {
                t.position = t.getPosition();
            }
        }
        entryPositionCounter = 0;
    }

    private void runEvictionIfRequired() {

        while (currentTableSize > maxTableSize) {
            TableEntry next = evictionQueue.poll();
            if (next == null) {
                return;
            }
            currentTableSize -= next.size;
            List<TableEntry> list = dynamicTable.get(next.name);
            list.remove(next);
            if (list.isEmpty()) {
                dynamicTable.remove(next.name);
            }
        }
    }

    private TableEntry findInTable(String headerName, String value) {
        TableEntry[] staticTable = ENCODING_STATIC_TABLE.get(headerName);
        if (staticTable != null) {
            for (TableEntry st : staticTable) {
                if (st.value != null && st.value.equals(value)) { // todo: some form of lookup?
                    return st;
                }
            }
        }
        List<TableEntry> dynamic = dynamicTable.get(headerName);
        if (dynamic != null) {
            for (TableEntry st : dynamic) {
                if (st.value.equals(value)) { // todo: some form of lookup?
                    return st;
                }
            }
        }
        if (staticTable != null) {
            return staticTable[0];
        }
        return null;
    }

    public void setMaxTableSize(int newSize) {
        this.newMaxHeaderSize = newSize;
        if (minNewMaxHeaderSize == -1) {
            minNewMaxHeaderSize = newSize;
        } else {
            minNewMaxHeaderSize = Math.min(newSize, minNewMaxHeaderSize);
        }
    }

    private void handleTableSizeChange(ByteBuffer target) {
        if (newMaxHeaderSize == -1) {
            return;
        }
        if (minNewMaxHeaderSize != newMaxHeaderSize) {
            target.put((byte) (1 << 5));
            Hpack.encodeInteger(target, minNewMaxHeaderSize, 5);
        }
        target.put((byte) (1 << 5));
        Hpack.encodeInteger(target, newMaxHeaderSize, 5);
        maxTableSize = newMaxHeaderSize;
        runEvictionIfRequired();
        newMaxHeaderSize = -1;
        minNewMaxHeaderSize = -1;
    }

    enum State {
        COMPLETE,
        UNDERFLOW,

    }

    private static class TableEntry {
        private final String name;
        private final String value;
        private final int size;
        private int position;

        private TableEntry(String name, String value, int position) {
            this.name = name;
            this.value = value;
            this.position = position;
            if (value != null) {
                this.size = 32 + name.length() + value.length();
            } else {
                this.size = -1;
            }
        }

        int getPosition() {
            return position;
        }

        int getSize() {
            return size;
        }
    }

    private class DynamicTableEntry extends TableEntry {

        private DynamicTableEntry(String name, String value, int position) {
            super(name, value, position);
        }

        @Override
        int getPosition() {
            return super.getPosition() + entryPositionCounter + Hpack.STATIC_TABLE_LENGTH;
        }
    }

    private interface HpackHeaderFunction {
        boolean shouldUseIndexing(String header, String value);

        /**
         * Returns true if huffman encoding should be used on the header value
         *
         * @param header The header name
         * @param value  The header value to be encoded
         *
         * @return <code>true</code> if the value should be encoded
         */

        boolean shouldUseHuffman(String header, String value);

        /**
         * Returns true if huffman encoding should be used on the header name
         *
         * @param header The header name to be encoded
         *
         * @return <code>true</code> if the value should be encoded
         */

        boolean shouldUseHuffman(String header);
    }
}

91%


¤ Dauer der Verarbeitung: 0.2 Sekunden  (vorverarbeitet)  ¤

*© Formatika GbR, Deutschland






Wurzel

Suchen

Beweissystem der NASA

Beweissystem Isabelle

NIST Cobol Testsuite

Cephes Mathematical Library

Wiener Entwicklungsmethode

Haftungshinweis

Die Informationen auf dieser Webseite wurden nach bestem Wissen sorgfältig zusammengestellt. Es wird jedoch weder Vollständigkeit, noch Richtigkeit, noch Qualität der bereit gestellten Informationen zugesichert.

Bemerkung:

Die farbliche Syntaxdarstellung ist noch experimentell.






                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                     


Neuigkeiten

     Aktuelles
     Motto des Tages

Software

     Produkte
     Quellcodebibliothek

Aktivitäten

     Artikel über Sicherheit
     Anleitung zur Aktivierung von SSL

Muße

     Gedichte
     Musik
     Bilder

Jenseits des Üblichen ....

Besucherstatistik

Besucherstatistik

Monitoring

Montastic status badge