HTTP的原理和工作機制

HTTP 的定義

一種網(wǎng)絡傳輸協(xié)議，位于 TCP / IP 協(xié)議族的最頂層——應用層
HTTP : Hypertext Transfer Protocol，超文本傳輸協(xié)議，和 HTML (Hypertext Markup Language 超文本標記語言) 一起誕生，用于在網(wǎng)絡上請求和傳輸 HTML 內容。
超文本，即「擴展型文本」，指的是 HTML 中可以有鏈向別的文本的鏈接（hyperlink）。

HTTP的工作方式
http工作方式.png

瀏覽?：

用戶輸入地址后回車或點擊鏈接 -> 瀏覽器?拼裝 HTTP 報文并發(fā)送請求給服務器? -> 服務器?處理理請求后發(fā)送響應報文給瀏覽器? -> 瀏覽器?解析響應報文并使用渲染引擎顯示到界?面

手機 App：

用戶點擊或界面自動觸發(fā)聯(lián)網(wǎng)需求 -> Android 代碼調用拼裝 HTTP 報文并發(fā)送請求到服務器? -> 服務器?處理理請求后發(fā)送響應報文給手機 -> Android 代碼處理理響應報文并作出相應處理理（如儲存數(shù)據(jù)、加工數(shù)據(jù)、顯示數(shù)據(jù)到界面）

URL和 http報文

  1. URL

    三部分：協(xié)議類型、服務器?地址(和端口號)、路徑(Path)

    協(xié)議類型://服務器?地址[:端口號]路徑

    http://hencoder.com/users?gender=male

    URL.png

  1. 報文格式

    • Request 請求報文

      Request報文格式.png

  • Response 響應報文

    Response報文格式.png

    ?

Request Method 請求方法

  • GET

    用于獲取資源
    對服務器?數(shù)據(jù)不進行修改
    不發(fā)送 Body
    格式：

    GET /users/1 HTTP/1.1
Host: api.github.com

    對應 Retrofit 的代碼：

    @GET("/users/{id}")
Call<User> getUser(@Path("id") String id, @Query("gender") String gender);

  • POST

    用于增加或修改資源
    發(fā)送給服務器?的內容寫在 Body 里面
    格式：

    POST /users HTTP/1.1
Host: api.github.com
Content-Type: application/x-www-form-urlencoded
Content-Length: 13
name=rengwuxian&gender=male

    對應 Retrofit 的代碼：

    @FormUrlEncoded
@POST("/users")
Call<User> addUser(@Field("name") String name, @Field("gender") String
gender);

  • PUT

    用于修改資源
    發(fā)送給服務器?的內容寫在 Body 里面
    格式：

    PUT /users/1 HTTP/1.1
Host: api.github.com
Content-Type: application/x-www-form-urlencoded
Content-Length: 13
gender=female

    對應 Retrofit 的代碼：

    @FormUrlEncoded
@PUT("/users/{id}")
Call<User> updateGender(@Path("id") String id, @Field("gender") String
gender);

  • DELETE

    用于刪除資源
    不發(fā)送 Body
    格式：

    DELETE /users/1 HTTP/1.1
Host: api.github.com

    對應 Retrofit 的代碼：

    @DELETE("/users/{id}")
Call<User> getUser(@Path("id") String id, @Query("gender") String gender);

  • HEAD

    和 GET 使用方法完全相同
    和 GET 唯一區(qū)別在于，返回的響應中沒有 Body

GET和PUT是冪等的，無論請求或者修改多少次結果都是一樣的。DELETE也具有冪等性，刪除一次和刪除多次結果都是刪除了。

STATUS CODE 狀態(tài)碼 : 三位數(shù)字，用于對響應結果做出類型化描述（如獲取成功、內容未找到）
  • 1xx：臨時性消息。如：100 （繼續(xù)發(fā)送）、101（正在切換協(xié)議）
  • 2xx：成功。最典型的是 200（OK）、201（創(chuàng)建成功）。
  • 3xx：重定向。如 301（永久移動）、302（暫時移動）、304（內容未改變）。
  • 4xx：客戶端錯誤。如 400（客戶端請求錯誤）、401（認證失?。?03（被禁?止）、404（找

不不到內容）。

  • 5xx：服務器?錯誤。如 500（服務器?內部錯誤）。
HEADER首部

作用：HTTP 消息的 metadata（元數(shù)據(jù)），metadata就是數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)或者數(shù)據(jù)的屬性

  • Host : 服務器主機地址，一般是域名 + tcp端口

    注意：不是在網(wǎng)絡上用于尋址的，而是在目標服務器?上用于定位子服務器的。尋址是通過DNS系統(tǒng)來定位IP地址的

  • Content-Length : 指定 Body 的長度（字節(jié)）

  • Content-Type : 指定 Body 的類型。主要有四類：

    • text/html : html文本，用于瀏覽器頁面響應。請求 Web 頁面時返回響應的類型，Body 中返回 html 文本。格式如下：

      HTTP/1.1 200 OK
Content-Type: text/html; charset=utf-8
Content-Length: 853
<!DOCTYPE html>
<html>
<head>
<meta charset="utf-8">
......

    • x-www-form-urlencoded : Web 頁面純文本表單的提交方式。普通表單，encoded URL格式，只能傳文本，不能傳二進制數(shù)據(jù)

      ?

      POST /users HTTP/1.1
Host: api.github.com
Content-Type: application/x-www-form-urlencoded
Content-Length: 27
name=rengwuxian&gender=male

      對應Retrofit的代碼 :

      @FormUrlEncoded
@POST("/users")
Call<User> addUser(@Field("name") String name, @Field("gender") String
gender);

    • multitype/form-data : 多部分形式，一般用于傳輸 Web 頁面含有二進制文件時的提交方式，如圖片、視頻等文件

      POST /users HTTP/1.1
Host: hencoder.com
Content-Type: multipart/form-data; boundary=----
WebKitFormBoundary7MA4YWxkTrZu0gW
Content-Length: 2382
------WebKitFormBoundary7MA4YWxkTrZu0gW
Content-Disposition: form-data; name="name"
rengwuxian
------WebKitFormBoundary7MA4YWxkTrZu0gW
Content-Disposition: form-data; name="avatar"; filename="avatar.jpg"
Content-Type: image/jpeg
JFIFHHvOwX9jximQrWa......
------WebKitFormBoundary7MA4YWxkTrZu0gW--

      對應 Retrofit 的代碼：

      @Multipart
@POST("/users")
Call<User> addUser(@Part("name") RequestBody name, @Part("avatar")
RequestBody avatar);
...
RequestBody namePart = RequestBody.create(MediaType.parse("text/plain"),
nameStr);
RequestBody avatarPart = RequestBody.create(MediaType.parse("image/jpeg"),
avatarFile);
api.addUser(namePart, avatarPart);

    • application/json : json形式，用于 Web Api 的響應或者 POST / PUT 的請求

      請求中提交json

      POST /users HTTP/1.1
Host: hencoder.com
Content-Type: application/json; charset=utf-8
Content-Length: 38
{"name":"rengwuxian","gender":"male"}

      對應 Retrofit 的代碼：

      @POST("/users")
Call<User> addUser(@Body("user") User user);
...
// 需要使?用 JSON 相關的 Converter
api.addUser(user);

      響應中返回json

      HTTP/1.1 200 OK
content-type: application/json; charset=utf-8
content-length: 234
[{"login":"mojombo","id":1,"node_id":"MDQ6VXNl
cjE=","avatar_url":"https://avatars0.githubuse
rcontent.com/u/1?v=4","gravat......

      請求中提交二進制內容

      POST /user/1/avatar HTTP/1.1
Host: hencoder.com
Content-Type: image/jpeg
Content-Length: 1575
JFIFHH9......

      對應Retrofit代碼 :

      @POST("users/{id}/avatar")
Call<User> updateAvatar(@Path("id") String id, @Body RequestBody avatar);
...
RequestBody avatarBody = RequestBody.create(MediaType.parse("image/jpeg"),
avatarFile);
api.updateAvatar(id, avatarBody)

      響應中返回二進制內容

      HTTP/1.1 200 OK
content-type: image/jpeg
content-length: 1575
JFIFHH9......

    • image/jpeg application/zip ... : 單文件，用于 Web Api 的響應或者 POST / PUT 的請求。比如單個文件上傳可以直接通過image/jpge的type類型來上傳，而不是必須要用multitype/form-data類型。

  • Transfer: chunked (分塊傳輸編碼 Chunked Transfer Encoding)

    用于當響應發(fā)起時，內容長度還沒能確定的情況下，需要將響應內容分塊傳輸。和 Content-Length 不不同時使用。用途是盡早給出響應，減少用戶等待。

    格式

    HTTP/1.1 200 OK
Content-Type: text/html
Transfer-Encoding: chunked
4
Chun
9
ked Trans
12
fer Encoding
0

  • Location : 指定重定向的目標 URL

  • User-Agent : 用戶代理理，即是誰實際發(fā)送請求、接受響應的，例如手機瀏覽器?、某款手機 App

  • Range / Accept-Range : 指定body的內容范圍

    按范圍取數(shù)據(jù) :
    Accept-Range: bytes 響應報文中出現(xiàn)，表示服務器支持按字節(jié)來取范圍數(shù)據(jù)
    Range: bytes=<start>-<end> 請求報文中出現(xiàn)，表示要取哪段數(shù)據(jù)
    Content-Range:<start>-<end>/total 響應報文中出現(xiàn)，表示發(fā)送的是哪段數(shù)據(jù)
    作用：斷點續(xù)傳、多線程下載

其他Headers
  • Accept: 客戶端能接受的數(shù)據(jù)類型。如 text/html
  • Accept-Charset: 客戶端接受的字符集。如 utf-8
  • Accept-Encoding: 客戶端接受的壓縮編碼類型。如 gzip
  • Content-Encoding：壓縮類型。如 gzip
Cache

作用：在客戶端或中間網(wǎng)絡節(jié)點緩存數(shù)據(jù)，降低從服務器?取數(shù)據(jù)的頻率，以提高網(wǎng)絡性能。

cache和buffer的區(qū)別：cache是請求過的數(shù)據(jù)，為了防止下次需要再次訪問將數(shù)據(jù)做緩存。buffer是對于確定的要訪問的數(shù)據(jù)，提前準備好，當需要的時候可以快速獲取。

REST

REST HTTP 即正確使用 HTTP。包括：

  • 使用資源的格式來定義 URL
  • 規(guī)范地使用 method 來定義網(wǎng)絡請求操作
  • 規(guī)范地使用 status code 來表示響應狀態(tài)
  • 其他符合 HTTP 規(guī)范的設計準則
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