对Http协议基本原理的理解
超文本传输协议
超文本传输协议（HTTP，HyperText Transfer Protocol)是互联网上应用最为广泛的一种网络传输协议，所有的WWW文件都必须遵守这个标准。设计HTTP最初的目的是为了提供一种发布和接收HTML页面的方法。
目录：
- 1基本简介
- 2协议功能
- 3协议基础
- 通用头域
- HTTP协议的主要特点
- 4报文格式
- 请求格式
- 应答格式
- 5工作原理
- 建立连接
- 发送请求
- 发送响应
- 断开连接
一、基本简介
HTTP是一个 客户端和 服务器端请求和应答的标准（TCP）。客户端是终端用户，服务器端是网站。通过使用 Web浏览器、 网络爬虫或者其它的工具，客户端发起一个到服务器上指定端口（默认 端口为80）的HTTP请求，是一个属于应用层的面向对象的协议，由于其简捷、快速的方式，适用于分布式超媒体信息系统。它于1990年提出，经过几年的使用与发展，得到不断地完善和扩展。
二、协议功能
HTTP协议（HyperText Transfer Protocol，超文本传输协议）是用于从WWW服务器传输超文本到本地浏览器的传输协议。它可以使浏览器更加高效，使网络传输减少。它不仅保证计算机正确快速地传输超文本文档，还确定传输文档中的哪一部分，以及哪部分内容首先显示(如文本先于图形)等。
HTTP是客户端浏览器或其他程序与 Web服务器之间的应用层通信协议。在Internet上的Web服务器上存放的都是超文本信息，客户机需要通过HTTP协议传输所要访问的超文本信息。HTTP包含命令和传输信息，不仅可用于Web访问，也可以用于其他因特网/内联网应用系统之间的通信，从而实现各类应用资源超媒体访问的集成。
我们在浏览器的地址栏里输入的网站地址叫做URL (Uniform Resource Locator， 统一资源定位符)。就像每家每户都有一个门牌地址一样，每个网页也都有一个Internet地址。当你在 浏览器的地址框中输入一个URL或是单击一个 超级链接时，URL就确定了要浏览的地址。浏览器通过超文本传输协议(HTTP)，将Web服务器上站点的网页代码提取出来，并翻译成漂亮的网页。
三、协议基础
HTTP（HyperText Transport Protocol）是超文本传输协议的缩写，它用于传送WWW方式的数据，关于HTTP协议的详细内容请参考RFC2616。HTTP协议采用了请求/响应模型。客户端向服务器发送一个请求，请求头包含请求的方法、URL、协议版本、以及包含请求修饰符、客户信息和内容的类似于MIME的消息结构。服务器以一个状态行作为响应，响应的内容包括消息协议的版本，成功或者错误编码加上包含服务器信息、实体元信息以及可能的实体内容。通常HTTP消息包括客户机向服务器的请求消息和服务器向客户机的响应消息。这两种类型的消息由一个起始行，一个或者多个头域，一个指示头域结束的空行和可选的消息体组成。HTTP的头域包括通用头，请求头，响应头和实体头四个部分。每个头域由一个域名，冒号（:）和域值三部分组成。域名是大小写无关的，域值前可以添加任何数量的空格符，头域可以被扩展为多行，在每行开始处，使用至少一个空格或制表符。
通用头域
通用头域包含请求和响应消息都支持的头域，通用头域包含Cache-Control、Connection、Date、Pragma、Transfer-Encoding、Upgrade、Via。对通用头域的扩展要求通讯双方都支持此扩展，如果存在不支持的通用头域，一般将会作为实体头域处理。下面简单介绍几个在UPnP消息中使用的通用头域：
1.Cache-Control头域
Cache-Control指定请求和响应遵循的缓存机制。在请求消息或响应消息中设置Cache-Control并不会修改另一个消息处理过程中的缓存处理过程。请求时的缓存指令包括no-cache、no-store、max-age、max-stale、min-fresh、only-if-cached，响应消息中的指令包括public、private、no-cache、no-store、no-transform、must-revalidate、proxy-revalidate、max-age。各个消息中的指令含义如下：
Public指示响应可被任何缓存区缓存。
Private指示对于单个用户的整个或部分响应消息，不能被共享缓存处理。这允许服务器仅仅描述当用户 的部分响应消息，此响应消息对于其他用户的请求无效。
no-cache指示请求或响应消息不能缓存
no-store用于防止重要的信息被无意的发布。在请求消息中发送将使得请求和响应消息都不使用缓存。
max-age指示客户机可以接收生存期不大于指定时间（以秒为单位）的响应。
min-fresh指示客户机可以接收响应时间小于当前时间加上指定时间的响应。
max-stale指示客户机可以接收超出超时期间的响应消息。如果指定max-stale消息的值，那么客户机可以接收超出超时期指定值之内的响应消息。
2.HTTP Keep-Alive
Keep-Alive功能使客户端到服务器端的连接持续有效，当出现对服务器的后继请求时，Keep-Alive功能避免了建立或者重新建立连接。市场上的大部分Web服务器，包括iPlanet、IIS和Apache，都支持HTTP Keep-Alive。对于提供静态内容的网站来说，这个功能通常很有用。但是，对于负担较重的网站来说，这里存在另外一个问题：虽然为客户保留打开的连接有一定的好处，但它同样影响了性能，因为在处理暂停期间，本来可以释放的资源仍旧被占用。当Web服务器和应用服务器在同一台机器上运行时，Keep- Alive功能对资源利用的影响尤其突出。
KeepAliveTime 值控制 TCP/IP 尝试验证空闲连接是否完好的频率。如果这段时间内没有活动，则会发送保持活动信号。如果网络工作正常，而且接收方是活动的，它就会响应。如果需要对丢失接收方敏感，换句话说，需要更快地发现丢失了接收方，请考虑减小这个值。如果长期不活动的空闲连接出现次数较多，而丢失接收方的情况出现较少，您可能会要提高该值以减少开销。缺省情况下，如果空闲连接 7200000 毫秒（2 小时）内没有活动，Windows 就发送保持活动的消息。通常，1800000 毫秒是首选值，从而一半的已关闭连接会在 30 分钟内被检测到。 KeepAliveInterval 值定义了如果未从接收方收到保持活动消息的响应，TCP/IP 重复发送保持活动信号的频率。当连续发送保持活动信号、但未收到响应的次数超出 TcpMaxDataRetransmissions 的值时，会放弃该连接。如果期望较长的响应时间，您可能需要提高该值以减少开销。如果需要减少花在验证接收方是否已丢失上的时间，请考虑减小该值或 TcpMaxDataRetransmissions 值。缺省情况下，在未收到响应而重新发送保持活动的消息之前，Windows 会等待 1000 毫秒（1 秒）。 KeepAliveTime 根据你的需要设置就行，比如10分钟，注意要转换成MS。 XXX代表这个间隔值得大小。
3.Date头域
Date头域表示消息发送的时间，时间的描述格式由rfc822定义。例如，Date:Mon,31Dec200104:25:57GMT。Date描述的时间表示世界标准时，换算成本地时间，需要知道用户所在的时区。
4.Pragma头域
Pragma头域用来包含实现特定的指令，最常用的是Pragma:no-cache。在HTTP/1.1协议中，它的含义和Cache-Control:no-cache相同。
5.HTTP协议的主要特点
1. 支持C/S（客户/服务器）模式。
2. 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。
3. 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。
4. 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。
5. 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。
四、报文格式
HTTP的请求报文的一般格式：一个HTTP请求报文由请求行、请求报头、空行、和请求数据4个部分组成。
请求行：由请求方法，URL字段和HTTP协议的版本组成，格式如下：Method Request-URI HTTP-Version CRLF。其中 Method表示请求方法；Request-URI是一个统一资源标识符；HTTP-Version表示请求的HTTP协议版本；CRLF表示回车和换行（除了作为结尾的CRLF外，不允许出现单独的CR或LF字符）。
HTTP请求方法有8种，分别是GET、POST、DELETE、PUT、HEAD、TRACE、CONNECT 、OPTIONS。其中PUT、DELETE、POST、GET分别对应着增删改查，对于移动开发最常用的就是POST和GET了。
1. GET：请求获取Request-URI所标识的资源
2. POST：在Request-URI所标识的资源后附加新的数据
3. HEAD：请求获取由Request-URI所标识的资源的响应消息报头
4. PUT： 请求服务器存储一个资源，并用Request-URI作为其标识
5. DELETE ：请求服务器删除Request-URI所标识的资源
6. TRACE ： 请求服务器回送收到的请求信息，主要用于测试或诊断
7. 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。
8. OPTIONS ：请求查询服务器的性能，或者查询与资源相关的选项和需求
例如我去访问我的CSDN博客地址请求行是：GET https://www.cnblogs.com/xjtsh/
请求报头
在请求行之后会有0个或者多个请求报头，每个请求报头都包含一个名字和一个值，它们之间用“：”分割。请求头部会以一个空行，发送回车符和换行符，通知服务器以下不会有请求头。关于请求报头，会在后面的消息报头一节做统一的解释。
请求数据
请求数据不在GET方法中使用，而是在POST方法中使用。POST方法适用于需要客户填写表单的场合，与请求数据相关的最常用的请求头是Content-Type和Content-Length。
HTTP的响应报文的一般格式： HTTP的响应报文由状态行、消息报头、空行、响应正文组成。响应报头后面会讲到，响应正文是服务器返回的资源的内容。
状态行格式：HTTP-Version Status-Code Reason-Phrase CRLF其中，HTTP-Version表示服务器HTTP协议的版本；Status-Code表示服务器发回的响应状态代码；Reason-Phrase表示状态代码的文本描述。
状态代码有三位数字组成，第一个数字定义了响应的类别，且有五种可能取值：
· 100~199：指示信息，表示请求已接收，继续处理
· 200~299：请求成功，表示请求已被成功接收、理解、接受
· 300~399：重定向，要完成请求必须进行更进一步的操作
· 400~499：客户端错误，请求有语法错误或请求无法实现
· 500~599：服务器端错误，服务器未能实现合法的请求
常见的状态码如下：
· 200 OK：客户端请求成功
· 400 Bad Request：客户端请求有语法错误，不能被服务器所理解
· 401 Unauthorized：请求未经授权，这个状态代码必须和WWW-Authenticate报头域一起使用
· 403 Forbidden：服务器收到请求，但是拒绝提供服务
· 500 Internal Server Error：服务器发生不可预期的错误
· 503 Server Unavailable：服务器当前不能处理客户端的请求，一段时间后可能恢复正常
五、工作原理
一次HTTP操作称为一个事务，其工作过程可分为四步：建立连接、发送请求信息、发送响应信息、断开连接。
建立连接
首先客户机与服务器需要建立连接。只要单击某个超级链接，HTTP的工作就开始了。
发送请求
建立连接后，客户机发送一个请求给服务器，请求方式的格式为：统一资源标识符（URL）、协议 版本号，后边是MIME信息包括请求修饰符、客户机信息和可能的内容。
发送响应
服务器接到请求后，给予相应的响应信息，其格式为一个状态行，包括信息的协议版本号、一个成功或错误的代码，后边是MIME信息包括服务器信息、实体信息和可能的内容。
断开连接
客户端接收服务器所返回的信息通过浏览器显示在用户的显示屏上，然后http户机与服务器断开连接。
如果在以上过程中的某一步出现错误，那么产生错误的信息将返回到客户端，由显示屏输出。对于用户来说，这些过程是由HTTP自己完成的，用户只要用鼠标点击，等待信息显示就可以了。许多HTTP通讯是由一个用户代理初始化的并且包括一个申请在源服务器上资源的请求。最简单的情况可能是在用户代理和服务器之间通过一个单独的连接来完成。在Internet上，HTTP通讯通常发生在TCP/IP连接之上。缺省端口是TCP 80，但其它的端口也是可用的。但这并不预示着HTTP协议在Internet或其它网络的其它协议之上才能完成。HTTP只预示着一个可靠的传输。这个过程就好像我们打电话订货一样，我们可以打电话给商家，告诉他我们需要什么规格的商品，然后商家再告诉我们什么商品有货，什么商品缺货。这些，我们是通过电话线用电话联系（HTTP是通过TCP/IP），当然我们也可以通过传真，只要商家那边也有传真。
