linux架构学习第二十五天HTTP协议详解

Posted 2020-08-13

内容：

1、http协议概述

2、http协议特点

3、http的工作模式(过程)

4、http请求报文、响应报文格式、常见状态码解析

5、web资源概述(静态资源、动态资源)

1、http协议概述

http协议工作在TCP/IP模型的应用层，其定义web服务间通信的约定通信方式，HTTP基于tcp传送数据，默认是80端口(服务器端)

几个名词：

http：hyper text transfer protocol，超文本传输协议，超文本传输协议(HTTP)是一种通信协议，它允许将超文本标记语言(html)文档从Web服务器传送到客户端的浏览器 。目前我们使用的是HTTP/1.1 版本。

超文本：超文本文件是与其它数据有关联(links)的数据。包含与其他文档链接的文档；选择链接时自动显示第二个文档。超文本文件的一个简单例子是大百科全书。假设你正在读“树”这个条目，在文章的最末有一个参考这样写到，“相关信息参见‘植物’”。这最末一行就是一个关联，从“树”到“植物”这个条目。

当然这只是一个简单例子，全球网是基于一个远远复杂得多的超文本文件。特别的是，在文件的任何地方都可能有关联，不仅是在末尾。举一个想象的例子。假设你正在用全球网阅读树的超文本文件，每次提到一种新的树就有一个关联，每个关联都以某种方式标识起来以显得突出。例如，有关联的字可能被加亮或者加了下划线，或者标注了一个数字。 如果跟着关联走，你将转到那种类型的树的条目去。在主条目里还有其它题目的关联，如“雨林”或“木”。这些关联又引出完整的条目。你或许还能找到与技术术语的关联，如“落叶科”和“针叶树”。如果沿着这些关联就会找到其定义。在全球网的语言里，一个超文本文件的文件就是由一些数据组成，而这些数据又可能与其它文件相关联。

html：hyper text mark language，超文本标记语言

URL：uniform resource location，统一资源定位符，主要用于描述服务器某特定资源的位置，

URL由三部分组成：资源类型、存放资源的主机域名、资源文件名。

URL的一般语法格式为：

protocol :// hostname[:port] / path / [;parameters][?query]#fragment

parameters（参数）

这是用于指定特殊参数的可选项。

query(查询)

可选，用于给动态网页（如使用CGI、ISAPI、php/JSP/ASP/ASP。NET等技术制作的网页）传递参数，可有多个参数，用“&”符号隔开，每个参数的名和值用“=”符号隔开。

fragment（信息片断）

字符串，用于指定网络资源中的片断。例如一个网页中有多个名词解释，可使用fragment直接定位到某一名词解释。

2、http协议特点

(1)c/s架构模式，也就是客户端/服务器端模式，一个服务器可以为许多客户服务

(2)简单快速：客户向服务器请求服务时，只需要传送请求方法和路径，请求方法常用的只有GET、HEAD、POST等几种(后面有说明)，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，传输的类型由Context‘-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。

解决办法：引入keep-alive机制

(5)无状态：无状态是指协议对于事务处理没有记忆能力，服务器不知道客户端是什么状态。即我们给服务器发送 HTTP 请求之后，服务器根据请求，会给我们发送数据过来，但是，发送完，服务器不会记录任何，也就是说服务端不能判断是否是来源同一个用户

解决的方法：引入cookie(作用与客户端)、session(作用于服务器端)，具体工作过程说明这里不详细阐述，有兴趣的可以查阅相关资料。

3、http的工作模式(过程)

http工作模式很简单，客户端请求，服务端响应反馈，其实就是一个请求<---->响应的过程

(1)建立连接，服务器接受请求或拒绝，接受的话，进行下一步

(2)客户端发送请求

(3)服务端处理请求

(4)从存储中获取相关的请求资源

(5)构建响应

(6)发送响应到客户端

(7)记录相关日志

4、http请求报文、响应报文格式、常见状态码解析

基于前面的TCP/IP或OSI七层模型的学习，我们知道，协议可以按找功能分为两部分：应用协议和通信协议

应用协议：一般都是应用层的协议，在这一层也可以称为用户空间，一般是用户的应用程序进行数据的请求

通信协议：传输层以下都可以看成是通信协议栈，其主要是进行在不同主机或网络间进行应用层的数据交换(或者是把数据层数据传送到目标主机上)

每个协议在不同层次进行传递时都会打上自己的协议头部进行区分

所以http的请求报文一般的格式如下(每个值之间都是空格进行隔开)：

请求首行：<method> <URL> <version>

请求头：Name : Value

Name : Value

...

请求实体：

响应报文格式：

响应首行：<Vertion> <status> <reason>

响应头：Name : Value

Name : Value

...

响应实体

(1)method方法：

GET:从服务器获取资源

HEAD：只从服务器获取响应报文的头部

POST：向服务器端提交服务器需要处理的数据

PUT：客户端想服务器上传数据，该数据直接存储在服务器上，而不需要进行处理，这就是与POST的区别

DELETE：删除服务器指定路径的文档

(2)请求头格式

a) 通用头(general-header)：

Cache-Control：客户端希望服务端如何缓存自己的请求数据，如”Cache-Control: no-cache”，”Cache-Control: max-age=0″；

Connection：客户端是否希望与服务端之间保持长连接，如”Connection: close”, “Connection: keep-alive”；

Date：只有当请求方法为POST或PUT方法时客户端才可能会有些字段；

Pragma：包含了客户端一些特殊请求信息，如 “Pragma: no-cache” 客户端希望代理或应用服务器不应缓存与该请求相关的结果数据；

Via：一般用在代理网关向应用服务器发送的请求头中，表明该来自客户端的请求经过了网关代理，

格式为：”Via: 请求协议版本  网关标识   [其它信息] “，

如 ：” Via: 1.1  webcache_250_199.hexun.com:80 (squid)”

b) 请求头(request-header)：

Accept： 表明客户同端可接受的请求回应的媒体类型范围列表。星号“*”用于按范围将类型分组，用“*/*”指示可接受全部类型

用“type/*”指示可接受 type类型的所有子类型，如“ Accept: image/gif, image/jpeg, */*”；

Accept-Charset：客户端所能识别的字符集编码格式，格式：“Accept-Charset: 字符集1[:权重]，字符集2[:权重]”，如：“ Accept-Charset: iso-8859-5, unicode-1-1;q=0.8”；

Accept-Language：客户端所能识别的语言，格式：“Accept-Language: 语言1[:权重]，语言2[:权重]”，如：” Accept-Language: zh, en;q=0.7”；

Host：客户请求的主机域名或主机IP，格式：“Host: 域名或IP[:端口号]”，如：“Host: www.hexun.com:80“，请求行中若有HTTP/1.1则必须有该请求头；

User-Agent：表明用户所使用的浏览器标识，主要用于统计的目的；

Referer：指明该请求是从哪个关联连接而来；

Accept-Encoding：客户端所能识别的编码压缩格式，如：“Accept-Encoding: gzip, deflate”；

If- Modified-Since：该字段与客户端缓存相关，客户端所访问的URL自该指定日期以来在服务端是否被修改过，如果修改过则服务端返回新的修改后 的信息，如果未修改过则服务器返回304表明此请求所指URL未曾修改过，如：“If-Modified-Since: Fri, 2 Sep 2006 19:37:36 GMT”；

If-None-Match：该字段与客户端缓存相关，客户端发送URL请求的同时发送该字段及标识，如 果服务端的标识与客户端的标识一致，则返回304表明此URL未修改过，如果不一致则服务端返回完整的数据信息，如：“If-None-Match: 0f0a893aad8c61:253, 0f0a893aad8c61:252, 0f0a893aad8c61:251”；

Cookie：为扩展字段，存储于客户端，向同一域名的服务端发送属于该域的cookie，如：“Cookie: MailUserName=whouse”；

c) 实体头(entity-header): (此类头存在时要求有数据体)

Content-Encoding：客户端所能识别的编码压缩格式，如：“Content-Encoding: gzip, deflate”；

Content-Length：客户端以POST方法上传数据时数据体部分的内容长度，如：“ Content-Length: 24”；

Content- Type：客户端发送的数据体的内容类型，如：“Content-Type: application/x-www-form-urlencoded”为以普通的POST方法发送的数据；“Content-Type: multipart/form-data; boundary=—————————5169208281820”，则表明数据体由多部分组成，分隔符为 “—————————–5169208281820”；

(3)响应格式

a) 通用头(general-header)：

Cache- Control：服务端要求中间代理及客户端如何缓存自己响应的数据，如“Cache-Control: no-cache”，如：“Cache-Control: private” 不希望被缓存，“Cache-Control: public” 可以被缓存；

Connection：服务端是否希望与客户端之间保持长连接，如“Connection: close”, “Connection: keep-alive”；

Date：只有当请求方法为POST或PUT方法时客户端才可能会有些字段；

Pragma：包含了服务端一些特殊响应信息，如 “Pragma: no-cache” 服务端希望代理或客户端不应缓存结果数据；

Transfer-Encoding：服务端向客户端传输数据所采用的传输模式(仅在HTTP1.1中出现)，如：“Transfer-Encoding: chunked”，注：该字段的优先级要高于“Content-Length”　字段的优先级；

b）响应头(response-header)：

Accept-Ranges：表明服务端接收的数据单位，如：“Accept-Ranges: bytes”, ；

ocation：服务端向客户端返回此信息以使客户端进行重定向，

Server：服务端返回的用于标识自己的一些信息，如：“ Server: Microsoft-IIS/6.0”；

ETag：服务端返回的响应数据的标识字段，客户端可根据此字段的值向服务器发送某URL是否更新的信息；

c）实体头(entity-header): (此类头存在时要求有数据体)

Content-Encoding：服务端所响应数据的编码格式，如：“Content-Encoding: gzip”；

Content-Length：服务端所返回数据的数据体部分的内容长度，如：“ Content-Length: 24”；

Content-Type：服务端所返回的数据体的内容类型，如：“Content-Type: text/html; charset=gb2312” ；

Set-Cookie：服务端返回给客户端的cookie数据，如：“ Set-Cookie: ASP.NET_SessionId=icnh2ku2dqlmkciyobgvzl55; path=/”

(4)常见错误代码

服务器返回状态码

1xx：表明服务端接收了客户端请求，客户端继续发送请求；

2xx：客户端发送的请求被服务端成功接收并成功进行了处理；

3xx：服务端给客户端返回用于重定向的信息；

4xx：客户端的请求有非法内容；

5xx：服务端未能正常处理客户端的请求而出现意外错误。

举例：

“200”  ; 服务端成功接收并处理了客户端的请求；对应的reason为OK

“301”  ; 客户端所请求的URL已经移走，而且是永久移动，需要客户端重定向到其它的URL；对应的reason为Moved Permanently

“302”  ; 与301相似，客户端所请求的URL已经移走，但是是临时的，对应的reason为Found

“304”  ; 客户端发起了条件式请求，客户端缓存的URL是否发生了修改，请求的URL未发生变化；对应的reason为Not Modified

“401”  ; 客户端登录认证失败；对应reason为Unauthorized

“403”  ; 客户端请求被服务端所禁止(用户没有权限访问相关资源)；对应的reason为Forbbiden

“404”  ; 客户端所请求的URL在服务端不存在；对应的reason为Not Found

“500”  ; 服务端在处理客户端请求时出现异常；对应的reason为Internel server error

“502”  ; 此为中间代理返回给客户端的出错信息，表明服务端返回给代理时出错；对应的reason为Bad Gateway

5、web资源

web资源：所谓web资源即放在Internet网上供外界访问的文件或程序，又根据它们呈现的效果及原理不同，将它们划分为静态资源和动态资源。

静态资源：静态资源是浏览器能够直接打开的，一个js文件，在打开方式中选择IE浏览器打开，浏览器可以直接打开没有出现问题，那么就说明它是一个静态资源。html文件、css文件、js文件等它们都是静态资源。

动态资源：一些资源浏览器不能够直接打开，但是经过翻译之后浏览器能够打开的资源称之动态资源。比如说jsp文件、servlet、php、ASP等这些都是动态资源。这里说的动态网页，与网页上的各种动画、滚动字幕等视觉上的 “ 动态效果 ” 没有直接关系，动态网页也可以是纯文字内容的，也可以是包含各种动画的内容，这些只是网页具体内容的表现形式，无论网页是否具有动态效果，采用动态网站技术生成的网页都称为动态网页。 

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