「 圖解HTTP 」 讀書筆記 第三章

HTTP 報(bào)文內(nèi)的 HTTP 信息

1. HTTP 報(bào)文

用于 HTTP 協(xié)議交互的信息被稱為 HTTP 報(bào)文。

  • 請求端（客戶端）的 HTTP 報(bào)文叫請求報(bào)文

  • 響應(yīng)端 （服務(wù)器端）的 HTTP 報(bào)文叫響應(yīng)報(bào)文

  • HTTP 報(bào)文本身是由多行數(shù)據(jù)構(gòu)成的字符串文本

HTTP 報(bào)文大致可分為報(bào)文首部和報(bào)文主體兩塊。

HTTP報(bào)文構(gòu)成.png

2. 請求報(bào)文及響應(yīng)報(bào)文的結(jié)構(gòu)

  • 請求報(bào)文結(jié)構(gòu)

    請求報(bào)文結(jié)果.png

  • 響應(yīng)報(bào)文結(jié)構(gòu)

    響應(yīng)報(bào)文結(jié)構(gòu).png

  • 請求報(bào)文實(shí)例

    請求報(bào)文實(shí)例.png

  • 響應(yīng)報(bào)文實(shí)例

    響應(yīng)報(bào)文實(shí)例.png

請求報(bào)文和響應(yīng)報(bào)文的首部內(nèi)容由以下數(shù)據(jù)組成

  • 請求行

    包含用于請求的方法，請求 URI 和 HTTP 版本。

  • 狀態(tài)行

    包含表明響應(yīng)結(jié)果的狀態(tài)碼，原因短語和 HTTP 版本。

  • 首部字段

    包含表示請求和響應(yīng)的各種條件和屬性的各類首部，一般有四種首部。

    • 通用首部

    • 請求首部

    • 響應(yīng)首部

    • 實(shí)體首部

  • 其他

    可能包含 HTTP 的 RFC 里未定義的首部（Cookie 等）

3. 編碼提升速率

HTTP 在傳輸數(shù)據(jù)時可以按照數(shù)據(jù)原貌直接傳輸，也可以在傳輸過程中通過編碼提升傳輸速率。

通過在傳輸時編碼，能有效處理大量的訪問請求。

編碼的操作需要計(jì)算機(jī)來完成，因此會消耗更多的 CPU 資源。

3.1 報(bào)文實(shí)體和實(shí)體主體的差異

  • 報(bào)文（message）

    是 HTTP 通信中的基本單位，由 8位組 字節(jié)流組成，通過 HTTP 通信傳輸。

  • 實(shí)體（entity）

    作為請求和響應(yīng)的有效載荷數(shù)據(jù)被傳輸，其內(nèi)容由實(shí)體首部和實(shí)體主體組成。

HTTP 報(bào)文的主體用于傳輸請求或響應(yīng)的實(shí)體主體

通常報(bào)文主體等于實(shí)體主體，只有當(dāng)傳輸中進(jìn)行編碼時，實(shí)體主體的內(nèi)容發(fā)生變化，才導(dǎo)致它和報(bào)文主體的差異。

3.2 壓縮傳輸?shù)膬?nèi)容編碼

內(nèi)容編碼指明應(yīng)用在實(shí)體內(nèi)容上的編碼格式，并保持實(shí)體原樣壓縮。內(nèi)容編碼后的實(shí)體由客戶端接受并負(fù)責(zé)解碼。

內(nèi)容編碼.png

常見的內(nèi)容編碼由以下幾種：

  • gzip（GNU zip）

  • compress（UNIX 系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)壓縮）

  • deflate（zlib）

  • identity（不進(jìn)行編碼）

3.3 分割發(fā)送的分塊傳輸碼

把實(shí)體主體分塊的功能稱為分塊傳輸碼（Chunked Transfer Coding）。

分塊傳輸碼.png

分塊傳輸碼會將實(shí)體主體分成多個部分（塊），每一塊都會用十六進(jìn)制來標(biāo)識塊的大小，而實(shí)體主體的最后一塊會使用 0(CR+LF) 來標(biāo)記。

使用分塊傳輸碼的實(shí)體主體會由接受的客戶端負(fù)責(zé)解碼，恢復(fù)到編碼前的實(shí)體主體。

HTTP/1.1 中存在一種稱為傳輸碼（Transfer Coding）的機(jī)制，它可以在通信時按照某種編碼方式傳輸，但只定義作用于分塊傳輸編碼中。

4. 發(fā)送多種數(shù)據(jù)的多部分對象集合

HTTP 協(xié)議中采用 多部分對象集合，可以使發(fā)送的一份報(bào)文主體含有多類型實(shí)體，通常在圖片或文本文件上傳時使用。

多部分對象集合包含的對象如下：

  • multipart/form-data

    在 Web 表單文件上傳時使用。

    Content-Type: multipart/form-data; boundary=AaB03x

--AaB03x
Content-Disposition: form-data; name="field1"

Joe Blow
--AaB03x
Content-Disposition: form-data; name="pics"; filename="file1.txt"
Content-Type: text/plain

...（file1.txt的數(shù)據(jù)）...
--AaB03x--

  • multipart/byteranges

    狀態(tài)碼 206（Partial Content 部分內(nèi)容）響應(yīng)報(bào)文包含了多個范圍的內(nèi)容時使用。

    HTTP/1.1 206 Partial Content
Date: Fri, 13 Jul 2012 02:45:26 GMT
Last-Modified: Fri, 31 Aug 2007 02:02:20 GMT
Content-Type: multipart/byteranges; boundary=THIS_STRING_SEPARATES
--THIS_STRING_SEPARATES
Content-Type: application/pdf
Content-Range: bytes 500-999/8000
            
...（范圍指定的數(shù)據(jù)）...
--THIS_STRING_SEPARATES
Content-Type: application/pdf
Content-Range: bytes 7000-7999/8000
            
...（范圍指定的數(shù)據(jù)）...
--THIS_STRING_SEPARATES--

在 HTTP 報(bào)文中使用多部分對象集合時，需要在首部字段加上 Content-type。

使用 boundary 字符串來劃分多部分對象集合指明的各類實(shí)體。

在 boundary 字符串指定的各個實(shí)體的起始行之前插入 " -- " 標(biāo)記，如（-
-AaB03x、--THIS_STRING_SEPARATES）。

在多部分對象集合對應(yīng)的字符串的最后插入"--"(如：--AaB03x--、--THIS_STRING_SEPARATES--) 作為結(jié)束。

多部分對象集合的每個部分類型中，都可以含有首部字段，還可以在某個部分中嵌套使用多部分對象集合。

5. 獲取部分內(nèi)容的范圍請求

指定范圍發(fā)送的請求叫做范圍請求（Range Request）。

對一份 10000 字節(jié)大小的資源，使用范圍請求，可以只請求 5001~10000 字節(jié)內(nèi)的資源。

范圍請求.png

指定范圍請求，會用到首部字段 Range 指定資源的 byte 范圍。

byte 范圍的指定形式如下：

  • 5001~10000 字節(jié)

    Range: bytes=5001-10000

  • 從 5001 字節(jié)之后全部的

    Range: bytes=5001-

  • 從一開始到 3000 字節(jié)和 5000~7000 字節(jié)的多重范圍

    Range: bytes=-3000, 5000-7000

針對范圍請求，響應(yīng)會返回狀態(tài)碼為 206 Partial Content 的響應(yīng)報(bào)文。

多重范圍的范圍請求，響應(yīng)會在首部字段 Content-type 標(biāo)明 mulitpart/byteranges 后返回響應(yīng)報(bào)文。

如果服務(wù)器端無法響應(yīng)范圍請求，則會返回狀態(tài)碼 200 OK 和完整的實(shí)體內(nèi)容。

6. 內(nèi)容協(xié)商返回最合適的內(nèi)容

當(dāng)瀏覽器默認(rèn)語言為中文或英語，訪問相同 URI 的 Web 頁面時，則會顯示對應(yīng)語言的 Web 頁面。這樣的機(jī)制稱為內(nèi)容協(xié)商（Content Negotiation）。

內(nèi)容協(xié)商.png

內(nèi)容協(xié)商是指客戶端和服務(wù)器端就響應(yīng)的資源內(nèi)容進(jìn)行交涉，然后提供給客戶端最合適的資源。內(nèi)容協(xié)商會以響應(yīng)資源的語言、字符集、編碼方式等作為判斷的基準(zhǔn)。

包含在請求報(bào)文中的某些首部字段就是判斷的基準(zhǔn)，如：

  • Accept

  • Accept-Charset

  • Accept-Encoding

  • Accept-Language

  • Content-Language

內(nèi)容協(xié)商類型如下：

  • 服務(wù)器驅(qū)動協(xié)商（Server-driven Negotiation）

    由服務(wù)器端進(jìn)行內(nèi)協(xié)商，以請求的首部字段作為參考，在服務(wù)器端自動處理。

  • 客戶端驅(qū)動協(xié)商（Agent-driven Negotiation）

    由客戶端進(jìn)行內(nèi)容協(xié)商，用戶從瀏覽器顯示的可選項(xiàng)列表中手動選擇，還可以利用 JavaScript 腳本在 Web 頁面自動進(jìn)行上述選擇。

  • 透明協(xié)商（Transparent Negotiation）

    服務(wù)器驅(qū)動和客戶端驅(qū)動的結(jié)合體，由服務(wù)器和客戶端各自進(jìn)行內(nèi)容協(xié)商的一種方法。

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