HTTP协议

1.HTTP协议简介

HTTP协议，全称HyperText Transfer Protocol，中文名为超文本传输协议，是互联网中最常见的一种网络协议。

HTTP的中重要应用之一是WWW服务。设计HTTP协议最初的目的就是提供一种发布和接收HTML（一种页面标记语言）页面的方法。

HTTP协议是互联网上常用的通行协议之一，它·有很多的应用，但最流行的就是用于Web浏览器和Web服务器之间的通信，即WWW应用或称Web应用。

 

WWW，全称World Wide Web，常称为Web，中文名译为“万维网”。它是目前互联网上最受用户欢迎的信息服务形式。

HTTP协议的WWW服务应用的默认端口是80，另外一个加密的WWW服务应用https的默认端口是443，主要用于网银、支付和钱相关的业务。

当前WWW服务、HTTP服务、Web服务三者的概念基本已经混淆了，都是只指网站服务应用。

 

2.HTTP协议版本

HTTP协议从诞生之初到现在已经经历了若干个版本，其中最主要的版本是HTTP/1.0、HTTP/1.1.

HTTP/1.0是第一个得到广泛应用的版本，而HTTP/1.1是当前使用的主流版本。

 

（1）HTTP/1.0

HTTP/1.0是第一个得到广泛使用的HTTP版本。

HTTP/1.0在HTTP/0.9的基础上增加了HTTP请求头，可支持更多的请求方法，并且能对媒体对象进行处理。

HTTP/1.0使得包含生动图片的Web页面和交互式表格成为可能，而正是这些页面和表格促使互联网被人们广泛的接收。

HTTP1.0规定浏览器域服务器只保持短暂的连接，浏览器的每次请求都需要与服务器建立一个TCP连接，

服务器完成请求处理后即断开TCP连接，服务器不跟踪每个客户，也不记录过去的请求。

 

（2）HTTP/1.1

HTTP/1.1的重点是修复HTTP设计中的缺陷，从可扩展性、缓存处理、带宽优化、持久连接、

host头、错误通知、消息传递、内容协商等多个方面做了相关的改进，HTTP/1.1是当前互联网主流的HTTP版本。

在连接方面，HTTP/1.1支持持久连接，在一个TCP连接上可以传送多个HTTP请求和响应，减少了建立和关闭连接的消耗和时间延迟。

 

在请求头方面，HTTP/1.1增加了更多的请求头和响应头信息，用以增强HTTP功能。

例如：host主机头功能，可以让Web浏览器使用主机头名来明确表示要访问服务器上的哪个Web站点

这样就可以使用Web浏览器在同一个IP地址进和端口号上配置多个虚拟Web站点。

 

HTTP/1.1的持久连接，也需要增加新的请求头来帮助实现，

例如，Connection请求头的值为Keep-Alive时，保持客户端通知服务器返回本次请求结果后保持连接；

Connection请求头的值为close时，表示客户端通知服务器返回本次请求结果后关闭连接。

HTTP/1.1还提供了与身份认证、状态管理和Cookie缓存等机制相关的请求头和响应头。

 

3.HTTP请求方法

在HTTP通行中，每个HTTP请求报文都包含一个方法。用以告诉Web服务器端需要执行哪些具体的动作，

这些动作包括：获取指定Web界面、提交内容到服务器、删除服务器上资源文件等，这些HTTP请求报文中包含的方法被称作HTTP请求方法。

常用的HTTP请求方法

HTTP方法	作用描述
GET	客户端请求指定资源信息，服务器返回指定资源
HEAD	只请求响应报文中的HTTP首部
POST	将客户端的数据提交到服务器，例如：表单信息
PUT	用从客户端传送的数据取代指定的文档内容
DELETE	请求服务器删除Request-URL所标识的资源
MOVE	请求服务器将指定的页面移至另一个网络地址

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4.HTTP状态码

HTTP状态码（HTTP Status Code）用来表示Web服务器响应HTTP请求状态的数字代码。

每当Web客户端向Web服务器发送一个HTTP请求时，Web服务器都会返回一个状态响应代码。

这个状态码是一个三位数字代码，作用是告知Web客户端此次请求是否成功，或者是否采取其他的动作方式。

HTTP协议1.1版本中的状态码可以分为五大类，如下表所示：

不同范围的状态码及其对应的作用

状态码范围	作用描述
100-199	指定客户端响应的某些动作
200-299	表示请求成功
300-399	用于已经移动的文件，并且常被包含在定位头信息中指定新的地址信息
400-499	指出客户端的错误
500-599	指出服务器的错误

 

 

 

 

 

 

 

HTTP响应的状态码种类很多，但是在实际工作场景中，经常遇到的状态却不多，下面是一些常用的状态码及其描述：

常见的状态码及其作用

状态代码	详细描述说明
200-OK	服务器成功返回网页
301-Moved Permancently	永久跳转，所请求的网页将永久跳转到被设定的新位置
403-Forbidden	禁止访问，虽然这个请求是合法的，但是服务器因为一些错误的配置而拒绝客户端的请求
404-Not Found	找不到客户端请求的指定页面
500-Internal Server Error	内部服务器错误，不能完成客户的请求，比如：SELinux开启
502-Bad Gateway	坏的网管，一般是反向代理服务器下面的节点出现问题
503-Service Unavailable	服务不可用，可能是服务器超载或宕机，或者是反向代理服务器下没有提供使用的节点
504-Gateway Timeout	网关超时，多数是负载过高

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5.HTTP之URL

HTTP使用统一资源标识符（Uniform Resource Identifiers,URI）来输出数据和建立连接。

URL是一种特殊类型的URI，包含了用于查找某个资源的足够信息。

URL，全称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。

以下面的这个URL为例，介绍普通URL的各个组成部分：

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

从上面的URL可以看出，一个完整的URL可以包含以下几个部分：

（1）协议部分：http:；

（2）域名部分：www.aspxfans.com，也可以使用IP作为域名使用；

（3）端口部分：8080，域名后面是端口，域名和端口之间使用“：”连接，如果没有指定端口，那么就会使用默认的端口。

（4）虚拟目录部分：/news/，从端口后面的第一个“/”开始到最后一个“/”结束是虚拟目录部分。

（5）文件名部分：index.asp，从最后一个“/”开始到“？”结束（也可能是“/”到“#”部分，也可能没有？和#，采用默认文件），是文件名部分。

（6）锚部分：#name，从“#”开始到最后，都是锚部分。

（7）参数部分：?boardID=5&ID=24618&page=1，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。

　　参数可以允许多个参数，参数与参数之间用“&”作为分隔符。

 

 

6.URI和URL的区别

URI：（uniform resource identifier）统一资源标识符。

Web上可用的每种资源如HTML文档、图像、视频片段、程序等都是一个来URI来定位的
URI一般由三部组成：

• 访问资源的命名机制
• 存放资源的主机名
• 资源自身的名称，由路径表示，着重强调于资源。

 

URL：（uniform resource locator）统一资源定位符，它是一种具体的URI，即URL可以用来标识一个资源，而且还指明了如何locate这个资源。

URL是Internet上用来描述信息资源的字符串，主要用在各种WWW客户程序和服务器程序上，特别是著名的Mosaic。
采用URL可以用一种统一的格式来描述各种信息资源，包括文件、服务器的地址和目录等。URL一般由三部组成：

• 协议(或称为服务方式)
• 存有该资源的主机IP地址(有时也包括端口号)
• 主机资源的具体地址。如目录和文件名等

URN：（uniform resource name）统一资源命名，是通过名字来标识资源，比如mailto:java-net@java.sun.com。

URI是一种抽象的，高层次概念定义统一资源标识，而URL和URN则是具体的资源标识的方式。

URL和URN都是一种URL。笼统地说，每个URL都是URI，但不一定每个URI都是URL。

这是因为URI还包括一个子类，即统一资源名称（URN），它命名资源但不指定如何定位资源。

 

在Java的URI中，一个URI实例可以代表绝对的，也可以是相对的，只要它符合URI的语法规则。

而URL类则不仅符合予以，还包含了定位该资源的信息，因此它不能是相对的。

Java类库中，URI类不包含任何访问资源的方法，它唯一的作用就是解析。相反的是，URL类可以打开一个达到资源的流。

 

7.HTTP之请求消息Request

客户端发送一个HTTP请求到服务器的请求包含以下格式：

请求行（request line）、请求头部（header）、空行和请求数据四个部分组成。

Http请求消息结构.png

• 请求行以一个方法符号开头，以空格分开，后面跟着请求的URI和协议的版本。

Get请求例子，使用Charles抓取的request：

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

第一部分：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。

第二部分：请求头部，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。

第三部分：空行，请求头部后面的空行是必须的

即使第四部分的请求数据为空，也必须有空行。

第四部分：请求数据也叫主体，可以添加任意的其他数据。

这个例子的请求数据为空。

POST请求例子，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：请求行，第一行明了是post请求，以及http1.1版本。
第二部分：请求头部，第二行至第六行。
第三部分：空行，第七行的空行。
第四部分：请求数据，第八行。

 

 8.HTTP之响应消息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。

http响应消息格式.jpg

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：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）

第二部分：消息报头，用来说明客户端要使用的一些附加信息

第二行和第三行为消息报头，
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

第三部分：空行，消息报头后面的空行是必须的

第四部分：响应正文，服务器返回给客户端的文本信息。

空行后面的html部分为响应正文。

 

 9.HTTP工作原理

HTTP协议定义Web客户端如何从Web服务器请求Web页面，以及服务器如何把Web页面传送给客户端。

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报文，请求报文包含请求的方法、URL、协议版本、请求头部和请求数据。

服务器以一个状态行作为响应，响应的内容包括协议的版本、成功或者错误代码、服务器信息、响应头部和响应数据。

 

以下是 HTTP 请求/响应的步骤：

（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.oakcms.cn。

（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：

• 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；
• 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；
• 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；
• 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；
• 释放 TCP连接；
• 浏览器将该 html 文本并显示内容；