http協(xié)議

HTTP簡介

HTTP協(xié)議是Hyper Text Transfer Protocol（超文本傳輸協(xié)議）的縮寫,是用于從萬維網(wǎng)（WWW:World Wide Web ）服務(wù)器傳輸超文本到本地瀏覽器的傳送協(xié)議。

HTTP是基于TCP/IP通信協(xié)議的應(yīng)用層協(xié)議，用來傳遞（HTML 文件, 圖片文件, 查詢結(jié)果等）。

HTTP是一個(gè)屬于應(yīng)用層的面向?qū)ο蟮膮f(xié)議，由于其簡捷、快速的方式，適用于分布式超媒體信息系統(tǒng)。它于1990年提出，經(jīng)過幾年的使用與發(fā)展，得到不斷地完善和擴(kuò)展。

  • HTTP/0.9：1991年發(fā)布，只支持GET
  • HTTP/1.0：1996年5月發(fā)布，支持傳輸圖片、視頻、二進(jìn)制；引入POST、HEAD；狀態(tài)碼、內(nèi)容編碼等；Content-Type（MIME-type）；HTTP/1.0的缺點(diǎn)是每個(gè)連接只能發(fā)送一次請求；
  • HTTP/1.1：1997年1月發(fā)布，默認(rèn)使用長連接，同一個(gè)域名，允許同時(shí)建立6個(gè)持久連接；引入管道機(jī)制（同一個(gè)連接里可以發(fā)送多個(gè)請求）；新增加PUT、PATCH、HEAD、OPTIONS、DELETE；
  • HTTP/2：（2015年提出，后續(xù)不再出子版本，將以HTTP/3的模式迭代），使用多路復(fù)用技術(shù)(Multiplexing),多路復(fù)用允許同時(shí)通過單一的 HTTP/2 連接發(fā)起多重的請求-響應(yīng)消息；新增首部壓縮（Header Compression）:采用HPACK算法；新增服務(wù)端推送（Header Compression）；HTTP/2是一個(gè)徹底的二進(jìn)制協(xié)議，頭信息和數(shù)據(jù)體都是二進(jìn)制；

MIME(Multipurpose Internet Mail Extensions)多用途互聯(lián)網(wǎng)郵件擴(kuò)展類型。是設(shè)定某種擴(kuò)展名的文件用一種應(yīng)用程序來打開的方式類型，當(dāng)該擴(kuò)展名文件被訪問的時(shí)候，瀏覽器會自動使用指定應(yīng)用程序來打開。多用于指定一些客戶端自定義的文件名，以及一些媒體文件打開方式。

HTTP工作原理

HTTP協(xié)議工作于客戶端-服務(wù)端架構(gòu)為上。瀏覽器作為HTTP客戶端通過URL向HTTP服務(wù)端即WEB服務(wù)器發(fā)送所有請求。Web服務(wù)器根據(jù)接收到的請求后，向客戶端發(fā)送響應(yīng)信息。
HTTP默認(rèn)端口號為80；

  • HTTP是無連接的：無連接的含義是限制每次連接只處理一個(gè)請求。服務(wù)器處理完客戶的請求，并收到客戶的應(yīng)答后，即斷開連接。采用這種方式可以節(jié)省傳輸時(shí)間。
  • HTTP是媒體獨(dú)立的：這意味著，只要客戶端和服務(wù)器知道如何處理的數(shù)據(jù)內(nèi)容，任何類型的數(shù)據(jù)都可以通過HTTP發(fā)送?？蛻舳艘约胺?wù)器指定使用適合的MIME-type內(nèi)容類型。
  • HTTP是無狀態(tài)的：HTTP協(xié)議是無狀態(tài)協(xié)議。無狀態(tài)是指協(xié)議對于事務(wù)處理沒有記憶能力。缺少狀態(tài)意味著如果后續(xù)處理需要前面的信息，則它必須重傳，這樣可能導(dǎo)致每次連接傳送的數(shù)據(jù)量增大。另一方面，在服務(wù)器不需要先前信息時(shí)它的應(yīng)答就較快。
  • 簡單快速：客戶向服務(wù)器請求服務(wù)時(shí)，只需傳送請求方法和路徑。請求方法常用的有GET、HEAD、POST。每種方法規(guī)定了客戶與服務(wù)器聯(lián)系的類型不同。由于HTTP協(xié)議簡單，使得HTTP服務(wù)器的程序規(guī)模小，因而通信速度很快。

HTTP之請求消息Request

客戶端發(fā)送一個(gè)HTTP請求到服務(wù)器的請求消息包括以下格式：

請求行（request line）、請求頭部（header）、空行和請求數(shù)據(jù)四個(gè)部分組成。

Http請求消息結(jié)構(gòu).png
  • 請求行以一個(gè)方法符號開頭，以空格分開，后面跟著請求的URI和協(xié)議的版本。
  • 請求行，用來說明請求類型,要訪問的資源以及所使用的HTTP版本.
  • 請求頭部，緊接著請求行（即第一行）之后的部分，用來說明服務(wù)器要使用的附加信息
  • 空行，請求頭部后面的空行是必須的
  • 請求數(shù)據(jù)也叫主體，可以添加任意的其他數(shù)據(jù)。

POST請求例子，使用Charles抓取的request：

POST / HTTP1.1
Host:www.wrox.com
User-Agent:Mozilla/4.0 (compatible; MSIE 6.0; Windows NT 5.1; SV1; .NET CLR 2.0.50727; .NET CLR 3.0.04506.648; .NET CLR 3.5.21022)
Content-Type:application/x-www-form-urlencoded
Content-Length:40
Connection: Keep-Alive

name=Professional%20Ajax&publisher=Wiley

第一部分：請求行，第一行明了是post請求，以及http1.1版本。
第二部分：請求頭部，第二行至第六行。
第三部分：空行，第七行的空行。
第四部分：請求數(shù)據(jù)，第八行。

HTTP之響應(yīng)消息Response

一般情況下，服務(wù)器接收并處理客戶端發(fā)過來的請求后會返回一個(gè)HTTP的響應(yīng)消息。

HTTP響應(yīng)也由四個(gè)部分組成，分別是：狀態(tài)行、消息報(bào)頭、空行和響應(yīng)正文。


http響應(yīng)消息格式.jpg

例子

HTTP/1.1 200 OK
Date: Fri, 22 May 2009 06:07:21 GMT
Content-Type: text/html; charset=UTF-8

<html>
      <head></head>
      <body>
            <!--body goes here-->
      </body>
</html>
  • 第一部分：狀態(tài)行，由HTTP協(xié)議版本號， 狀態(tài)碼， 狀態(tài)消息 三部分組成。
    第一行為狀態(tài)行，（HTTP/1.1）表明HTTP版本為1.1版本，狀態(tài)碼為200，狀態(tài)消息為（ok）
  • 第二部分：消息報(bào)頭，用來說明客戶端要使用的一些附加信息
    第二行和第三行為消息報(bào)頭，
    Date:生成響應(yīng)的日期和時(shí)間；Content-Type:指定了MIME類型的HTML(text/html),編碼類型是UTF-8
  • 第三部分：空行，消息報(bào)頭后面的空行是必須的
  • 第四部分：響應(yīng)正文，服務(wù)器返回給客戶端的文本信息。
    空行后面的html部分為響應(yīng)正文。

HTTP 響應(yīng)頭信息
Allow
Content-Encoding
Content-Length
Content-Type
Date
Expires
Last-Modified
Location
Refresh

Server
Set-Cookie
WWW-Authenticate

HTTP之狀態(tài)碼

狀態(tài)代碼有三位數(shù)字組成，第一個(gè)數(shù)字定義了響應(yīng)的類別，共分五種類別:

1xx：指示信息--表示請求已接收，繼續(xù)處理
2xx：成功--表示請求已被成功接收、理解、接受
3xx：重定向--要完成請求必須進(jìn)行更進(jìn)一步的操作
4xx：客戶端錯誤--請求有語法錯誤或請求無法實(shí)現(xiàn)
5xx：服務(wù)器端錯誤--服務(wù)器未能實(shí)現(xiàn)合法的請求

常見狀態(tài)碼：

200 OK                        //客戶端請求成功
400 Bad Request               //客戶端請求有語法錯誤，不能被服務(wù)器所理解
401 Unauthorized              //請求未經(jīng)授權(quán)，這個(gè)狀態(tài)代碼必須和WWW-Authenticate報(bào)頭域一起使用 
403 Forbidden                 //服務(wù)器收到請求，但是拒絕提供服務(wù)
404 Not Found                 //請求資源不存在，eg：輸入了錯誤的URL
500 Internal Server Error     //服務(wù)器發(fā)生不可預(yù)期的錯誤
503 Server Unavailable        //服務(wù)器當(dāng)前不能處理客戶端的請求，一段時(shí)間后可能恢復(fù)正常

HTTP工作過程

HTTP協(xié)議定義Web客戶端如何從Web服務(wù)器請求Web頁面，以及服務(wù)器如何把Web頁面?zhèn)魉徒o客戶端。
HTTP協(xié)議采用了請求/響應(yīng)模型。
客戶端向服務(wù)器發(fā)送一個(gè)請求報(bào)文，請求報(bào)文包含請求的方法、URL、協(xié)議版本、請求頭部和請求數(shù)據(jù)。服務(wù)器以一個(gè)狀態(tài)行作為響應(yīng)，響應(yīng)的內(nèi)容包括協(xié)議的版本、成功或者錯誤代碼、服務(wù)器信息、響應(yīng)頭部和響應(yīng)數(shù)據(jù)。

以下是 HTTP 請求/響應(yīng)的步驟：

1、客戶端連接到Web服務(wù)器
一個(gè)HTTP客戶端，通常是瀏覽器，與Web服務(wù)器的HTTP端口（默認(rèn)為80）建立一個(gè)TCP套接字連接。例如，http://www.demo.cn。

2、發(fā)送HTTP請求
通過TCP套接字，客戶端向Web服務(wù)器發(fā)送一個(gè)文本的請求報(bào)文，一個(gè)請求報(bào)文由請求行、請求頭部、空行和請求數(shù)據(jù)4部分組成。

3、服務(wù)器接受請求并返回HTTP響應(yīng)
Web服務(wù)器解析請求，定位請求資源。服務(wù)器將資源復(fù)本寫到TCP套接字，由客戶端讀取。一個(gè)響應(yīng)由狀態(tài)行、響應(yīng)頭部、空行和響應(yīng)數(shù)據(jù)4部分組成。

4、釋放連接TCP連接
若connection 模式為close，則服務(wù)器主動關(guān)閉TCP連接，客戶端被動關(guān)閉連接，釋放TCP連接;若connection 模式為keepalive，則該連接會保持一段時(shí)間，在該時(shí)間內(nèi)可以繼續(xù)接收請求;

5、客戶端瀏覽器解析HTML內(nèi)容
客戶端瀏覽器首先解析狀態(tài)行，查看表明請求是否成功的狀態(tài)代碼。然后解析每一個(gè)響應(yīng)頭，響應(yīng)頭告知以下為若干字節(jié)的HTML文檔和文檔的字符集?？蛻舳藶g覽器讀取響應(yīng)數(shù)據(jù)HTML，根據(jù)HTML的語法對其進(jìn)行格式化，并在瀏覽器窗口中顯示。

例如：在瀏覽器地址欄鍵入U(xiǎn)RL，按下回車之后會經(jīng)歷以下流程：

1、瀏覽器向 DNS 服務(wù)器請求解析該 URL 中的域名所對應(yīng)的 IP 地址;

2、解析出 IP 地址后，根據(jù)該 IP 地址和默認(rèn)端口 80，和服務(wù)器建立TCP連接;

3、瀏覽器發(fā)出讀取文件(URL 中域名后面部分對應(yīng)的文件)的HTTP 請求，該請求報(bào)文作為 TCP 三次握手的第三個(gè)報(bào)文的數(shù)據(jù)發(fā)送給服務(wù)器;

4、服務(wù)器對瀏覽器請求作出響應(yīng)，并把對應(yīng)的 html 文本發(fā)送給瀏覽器;

5、釋放 TCP連接;

6、瀏覽器將該 html 文本并顯示內(nèi)容;

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