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HTTP协议

概述

HTTP协议是Hyper Text Transfer Protocol（超文本传输协议）的缩写,是用于从万维网（WWW:World Wide Web ）服务器传输超文本到本地浏览器的传送协议。

超文本传输协议（HyperText Transfer Protocol，HTTP）是从服务器传输数据到客户端的传输协议。

HTTP是一个基于TCP/IP通信协议来传递数据（HTML 文件, 图片文件, 查询结果等）。HTTP协议工作于客户端-服务端架构为上。浏览器作为HTTP客户端通过URL向HTTP服务端即WEB服务器发送所有请求。Web服务器根据接收到的请求后，向客户端发送响应信息。

特点

  • 支持客户/服务器模式；
  • 简单快速：客户向服务器请求服务时，只需传送请求方法和路径。请求方法常用的有GET、HEAD、POST。每种方法规定了客户与服务器联系的类型不同。由于HTTP协议简单，使得HTTP服务器的程序规模小，因而通信速度很快。
  • 灵活：HTTP允许传输任意类型的数据对象。正在传输的类型由Content-Type加以标记。
  • 无连接：无连接的含义是限制每次连接只处理一个请求。服务器处理完客户的请求，并收到客户的应答后，即断开连接。采用这种方式可以节省传输时间。
  • 无状态：HTTP协议是无状态协议。无状态是指协议对于事务处理没有记忆能力。缺少状态意味着如果后续处理需要前面的信息，则它必须重传，这样可能导致每次连接传送的数据量增大。另一方面，在服务器不需要先前信息时它的应答就较快。

URL

HTTP使用统一资源标识符（Uniform Resource Identifiers, URI）来传输数据和建立连接。URL是一种特殊类型的URI，包含了用于查找某个资源的足够的信息。URL,全称是UniformResourceLocator, 中文叫统一资源定位符,是互联网上用来标识某一处资源的地址。

完整的URL包括以下几部分：

实例：http://www.aspxfans.com:8080/news/index.asp?boardID=5&ID=24618&page=1#name

  • 协议部分：该URL的协议部分为“http：”，这代表网页使用的是HTTP协议。在Internet中可以使用多种协议，如HTTP，FTP等等本例中使用的是HTTP协议。在”HTTP”后面的“//”为分隔符；
  • 域名部分：该URL的域名部分为“www.aspxfans.com”。一个URL中，也可以使用IP地址作为域名使用；
  • 端口部分：跟在域名后面的是端口，域名和端口之间使用“:”作为分隔符。端口不是一个URL必须的部分，如果省略端口部分，将采用默认端口；
  • 虚拟目录部分：从域名后的第一个“/”开始到最后一个“/”为止，是虚拟目录部分。虚拟目录也不是一个URL必须的部分。本例中的虚拟目录是“/news/”；
  • 文件名部分：从域名后的最后一个“/”开始到“？”为止，是文件名部分，如果没有“?”,则是从域名后的最后一个“/”开始到“#”为止，是文件部分，如果没有“？”和“#”，那么从域名后的最后一个“/”开始到结束，都是文件名部分。本例中的文件名是“index.asp”。文件名部分也不是一个URL必须的部分，如果省略该部分，则使用默认的文件名；
  • 锚部分：从“#”开始到最后，都是锚部分。本例中的锚部分是“name”。锚部分也不是一个URL必须的部分；
  • 参数部分：从“？”开始到“#”为止之间的部分为参数部分，又称搜索部分、查询部分。本例中的参数部分为“boardID=5&ID=24618&page=1”。参数可以允许有多个参数，参数与参数之间用“&”作为分隔符。

请求消息Request

例子：

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GET /562f25980001b1b106000338.jpg HTTP/1.1
Host    img.mukewang.com
User-Agent  Mozilla/5.0 (Windows NT 10.0; WOW64) AppleWebKit/537.36 (KHTML, like Gecko) Chrome/51.0.2704.106 Safari/537.36
Accept  image/webp,image/*,*/*;q=0.8
Referer http://www.imooc.com/
Accept-Encoding gzip, deflate, sdch
Accept-Language zh-CN,zh;q=0.8
  • 请求行，用来说明请求类型,要访问的资源以及所使用的HTTP版本.GET说明请求类型为GET,[/562f25980001b1b106000338.jpg]为要访问的资源，该行的最后一部分说明使用的是HTTP1.1版本。
  • 求头部，紧接着请求行（即第一行）之后的部分，用来说明服务器要使用的附加信息。从第二行起为请求头部，HOST将指出请求的目的地.User-Agent,服务器端和客户端脚本都能访问它,它是浏览器类型检测逻辑的重要基础.该信息由你的浏览器来定义,并且在每个请求中自动发送等等；
    • Accept: 客户端接受哪些 Mine 类型。如 Accept: text/html
    • Accept-Encoding: 支持的编码类型。如 gzip, deflate, sdch
    • Accept-Language: 可接受的语言。如 en-US,en;q=0.8
    • User-Agent:一个标识客户端的字符串。如 User-Agent: Mozilla/5.0 (Macintosh; Intel Mac OS X 10_9_5) AppleWebKit/537.36 (KHTML，like Gecko) Chrome/38.0.2125.101 Safari/537.36
    • Cookie: Cookie。如 sessionid=c8422b97-98e2-4bc6-aa31-9b667d6ca4a5; theme=4;
    • Referer: 从那个页面到的该页面。
  • 空行，请求头部后面的空行是必须的；
  • 请求数据也叫主体，可以添加任意的其他数据。

响应消息Response

一般情况下，服务器接收并处理客户端发过来的请求后会返回一个HTTP的响应消息。HTTP响应也由四个部分组成，分别是：状态行、消息报头、空行和响应正文。

例子：

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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>
  • 状态行，由HTTP协议版本号， 状态码， 状态消息 三部分组成。第一行为状态行，（HTTP/1.1）表明HTTP版本为1.1版本，状态码为200，状态消息为（ok）
  • 消息报头，用来说明客户端要使用的一些附加信息,Date:生成响应的日期和时间；Content-Type:指定了MIME类型的HTML(text/html),编码类型是UTF-8
  • 空行，消息报头后面的空行是必须的
  • 响应正文，服务器返回给客户端的文本信息。

状态码

HTTP 状态码（HTTP Status Code）是用以表示网页服务器 HTTP 响应状态的3位数字代码。
所有的状态码的第一个数字代表了响应的五种状态之一:

  • 1xx：代表请求已被接受，需要继续处理。这类响应是临时响应，只包含状态行和某些可选的响应头信息，并以空行 结束。
  • 2xx：代表请求接收、理解并且接受。
  • 3xx：代表需要客户端采取进一步的操作才能完成请求。通常，这些状态码用来重定向，后续的请求地址（重定向目 标）在本次响应的Location域中指明。当且仅当后续的请求所使用的方法是GET或者HEAD时，用户浏览器才可以 在没有用户介入的情况下自动提交所需要的后续请求。
  • 4xx：代表了客户端看起来可能发生了错误，妨碍了服务器的处理。除非响应的是一个HEAD请求，否则服务器就应 该返回一个解释当前错误状况的实体，以及这是临时的还是永久性的状况。
  • 5xx：代表了服务器在处理请求的过程中有错误或者异常状态发生，，也有可能是服务器意识到以当前的软硬件资源 无法完成对请求的处理。

常见状态码有：

  • 200: 请求已经成功，请求所希望的响应头或者数据体将随着此响应返回
  • 202: 服务器已接受请求，但尚未处理。正如它可能被拒绝一样，最终该请求可能会也可能不会被执行。在异步操作的场合下，没有比发送这个状态码更方便的做法了
  • 204: 服务器成功处理了请求，但不需要返回任何实体内容，并且希望返回更新了的元信息
  • 304: 被请求的资源内容没有发生更改
  • 400: 包含语法错误，无法被服务器解析
  • 403: 服务器已经接收请求，但是拒绝执行
  • 404: 请求失败，请求所希望得到的资源未在服务器上发现
  • 408: 请求超时。客户端可以再次提交这一请求而无需任何修改
  • 500: 服务器内部错误，无法处理请求
  • 502: 作为网关或者代理工作的服务器尝试执行请求时，从上游服务器接收到无效响应
  • 504: 作为网关或者代理工作的服务器尝试执行请求时，未能及时从上游服务器（URI标识出的服务器，例如HTTP、FTP、LDAP）或者辅助服务器（例如DNS）收到响应

响应头字段

例子：

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Date: Mon, 27 Jul 2009 12:28:53 GMT
Server: Apache/2.2.14 (Win32)
Last-Modified: Wed, 22 Jul 2009 19:15:56 GMT
Content-Length: 88
Content-Type: text/html
Connection: Closed

常见响应头有：

  • Content-Encoding: 数据的编码类型。如 Content-Encoding: gzip
  • Server: 服务器的名称。如 Server:thin 1.5.0 codename Knife
  • Location: 通知客户端新的资源位置。如 Location: http://www.github.com/login
  • Content-Type: 响应数据的类型。如 Content-Type:text/html; charset=UTF-8
  • Content-Encoding: 响应数据的编码格式。如 gzip。客户端会根据该值对响应内容解码。

HTTP请求方法

根据HTTP标准，HTTP请求可以使用多种请求方法。HTTP1.0定义了三种请求方法： GET, POST 和 HEAD方法。

HTTP1.1新增了五种请求方法：OPTIONS, PUT, DELETE, TRACE 和 CONNECT 方法。

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GET  请求指定的页面信息，并返回实体主体。
HEAD     类似于get请求，只不过返回的响应中没有具体的内容，用于获取报头
POST     向指定资源提交数据进行处理请求（例如提交表单或者上传文件）。数据被包含在请求体中。POST请求可能会导致新的资源的建立和/或已有资源的修改。
PUT  从客户端向服务器传送的数据取代指定的文档的内容。
DELETE   请求服务器删除指定的页面。
CONNECT  HTTP/1.1协议中预留给能够将连接改为管道方式的代理服务器。
OPTIONS  允许客户端查看服务器的性能。
TRACE    回显服务器收到的请求，主要用于测试或诊断。

HTTP工作原理

步骤：

1）客户端连接到Web服务器

一个HTTP客户端，通常是浏览器，与Web服务器的HTTP端口（默认为80）建立一个TCP套接字连接。例如：http://www.vslam.net.

2）发送HTTP请求

通过TCP套接字，客户端向Web服务器发送一个文本的请求报文，一个请求报文由请求行、请求头部、空行和请求数据4部分组成。

3）服务器接受请求并返回HTTP响应

Web服务器解析请求，定位请求资源。服务器将资源复本写到TCP套接字，由客户端读取。一个响应由状态行、响应头部、空行和响应数据4部分组成。

4）释放连接TCP连接

若connection 模式为close，则服务器主动关闭TCP连接，客户端被动关闭连接，释放TCP连接;若connection 模式为keepalive，则该连接会保持一段时间，在该时间内可以继续接收请求;

5）客户端浏览器解析HTML内容

客户端浏览器首先解析状态行，查看表明请求是否成功的状态代码。然后解析每一个响应头，响应头告知以下为若干字节的HTML文档和文档的字符集。客户端浏览器读取响应数据HTML，根据HTML的语法对其进行格式化，并在浏览器窗口中显示。

例如：在浏览器地址栏键入URL，按下回车之后会经历以下流程：

1、浏览器向 DNS 服务器请求解析该 URL 中的域名所对应的 IP 地址;

2、解析出 IP 地址后，根据该 IP 地址和默认端口 80，和服务器建立TCP连接;

3、浏览器发出读取文件(URL 中域名后面部分对应的文件)的HTTP 请求，该请求报文作为 TCP 三次握手的第三个报文的数据发送给服务器;

4、服务器对浏览器请求作出响应，并把对应的 html 文本发送给浏览器;

5、释放 TCP连接;

6、浏览器将该 html 文本并显示内容;

GET和POST请求的区别

例子：

GET请求

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GET /books/?sex=man&name=Professional HTTP/1.1
Host: www.wrox.com
User-Agent: Mozilla/5.0 (Windows; U; Windows NT 5.1; en-US; rv:1.7.6)
Gecko/20050225 Firefox/1.0.1
Connection: Keep-Alive

注意最后一行是空行。

POST请求

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POST / HTTP/1.1
Host: www.wrox.com
User-Agent: Mozilla/5.0 (Windows; U; Windows NT 5.1; en-US; rv:1.7.6)
Gecko/20050225 Firefox/1.0.1
Content-Type: application/x-www-form-urlencoded
Content-Length: 40
Connection: Keep-Alive

name=Professional%20Ajax&publisher=Wiley

1）GET提交，请求的数据会附在URL之后（就是把数据放置在HTTP协议头中），以?分割URL和传输数据，多个参数用&连接；例 如：login.action?name=hyddd&password=idontknow&verify=%E4%BD%A0 %E5%A5%BD。如果数据是英文字母/数字，原样发送，如果是空格，转换为+，如果是中文/其他字符，则直接把字符串用BASE64加密，得出如： %E4%BD%A0%E5%A5%BD，其中％XX中的XX为该符号以16进制表示的ASCII。

2）POST提交：把提交的数据放置在是HTTP包的包体中。

因此，GET提交的数据会在地址栏中显示出来，而POST提交，地址栏不会改变

命令行 HTTP 客户端

HTTPie 类似 cURL，但其 api 相比 cURL 更友好。

参考