[C#]网络编程系列专题二：HTTP协议详解

Posted 2020-09-18

一、HTTP协议的简介

 HTTP中文为超文本传输协议，从名字上很容易理解，Http协议就是将超文本标记语言的文档（即html文档）从web服务传送到客户端的浏览器。它属于一个应用层的协议。

 

二、网络的工作过程

 当用户要访问网络中的某个网页时，大致要经过以下几个步骤：

1. 用户首先要确定网页文件所在的URL（统一资源定位符，也就是网页在网络上的家庭住址，通过这个地址就可以找到这个网页）如www.cnblogs.com
2. 浏览器向DNS(域名服务器)发出请求，告诉DNS说："我要把www.cnblogs.com转化为它所定义的IP地址",这里可以简单把DNS理解为一个字典，知道域名就可以知道域名对于的IP地址，他们有这个一个映射的关系
3. DNS收到请求后就开始查询，查到后向浏览器返回结果。如域名为www.cnblogs.com对应的IP地址为61.155.169.116
4. 知道IP地址后， 浏览器向IP地址为61.155.169.116的主机发出与端口号80建议一条TCP连接请求（HTTP协议是建立在传输层TCP的基础上的），80端口是服务器提供web服务的默认端口
5. 建立连接后，浏览器发出一条HTTP请求，如 GET http://www.cnblogs.com/ HTTP/1.1
6. 当域名为www.cnblogs.com的服务器接受到请求后，向浏览器发送一个html文件
7. 文件发送完后，由服务器主动关闭TCP连接。
8. 浏览器接收传送来的页面并显示
9. 如果Html文件中包含图片，还要与服务器再次建立一个TCP连接，以便可以下载图片

上面介绍的步骤中，浏览器发出一个请求后，如何把一个服务器上的HTML文档下载到请求网页的主机上呢？ 这个过程就是由HTTP完成，即完成超文本文件的传送，HTTP协议是web服务器的基础。

 

二、HTTP请求

      Http请求由三部分组成：请求行、请求头和请求数据，一个HTTP请求的格式一般如下：

?

请求方法 URL HTTP版本号 请求头信息  <一个空行> 请求数据

HTTP请求的方法如下表：

方法	描述
Get	返回URL所指的文档，一般用来请求下载Web网页
Head	请求文档头，它类似Get方法，只是Web服务器返回指定文档的首部信息
Post	它与Get方法相反，请求服务器接受指定文档，但它不替换已有的文档，只是将新数据附加在它的后面
Put	它与Get方法类似，用从客户端传送的数据取代指定文档中的内容，使客户可以向远程Web服务器传送网页等文件
Delete	请求服务器删除指定的页面
Options	允许客户端查看服务器的性能
Trace	用于测试允许客户端查看的消息回收过程

 经常使用的是Get和Post方法，当使用Get方法发出请求时，请求数据为空，所以此时的HTTP请求行就由两部分组成：请求行和请求头信息，下面我们形象看看具体的HttP的实例：

当在浏览器中地址栏里面输入：www.cnblogs.com，此时我们相当于发出一个HTTP请求，具体为：

并且从图中可以看出网页中含有图片脚本等文件时，客户端会继续与服务器发出请求，请求所需要的图片和脚本文件。

 

补充：经一位朋友的留言中，在这里我补充下，现在通常是只建立一个TCP连接，通过HTPP 请求头的Connetion字段来指明，当服务器收到附带有Connection: Keep-Alive的请求时，它也会在响应头中添加一个同样的字段来使用Keep-Alive。这样一来，客户端和服务器之间的HTTP连接就会被保持，不会断开，（一些特殊情况除外）当客户端发送另外一个请求时，就使用这条已经建立的连接。

 

下面介绍下请求头的信息：

Accept:表示客户端接收的数据类型。例如，Accept：text/html表示客户端可接收HTML类型的文本

User Agent:表示客户端软件类型

Referer:表示的是上一连接的url，如跳转到本页面的上一页面url。

 

上图是一个通过Get方法把一个HTML文件下载到本例浏览器中显示的过程，当我们在博客园主页面点登陆后输入用户名和密码后点确认按钮后，此时我们发出的HTTP的请求是通过Post方法，下面是一个截图：

从图中可以看出， 通过Post方法发出的HTTP请求中有一个空行（空行后为请求数据），而Get方法发出的请求中没有。

 

三、HTTP响应

 同样，Http响应也是由三部分组成：状态行，响应头和响应数据组成，Http响应格式如下：

?

状态行 响应头 <一个空行> 响应数据

状态行以HTTP版本号开始，后面跟着3为数字，代表响应代码，响应代码用来告诉客户端,服务器是否产生了预期的响应。如HTTP/1.1 200 OK.

HTTP/1.1中定义五种响应代码：

1xx：指示信息--表示请求已接收，继续处理
2xx：成功--表示请求已被成功接收、理解、接受
3xx：重定向--要完成请求必须进行更进一步的操作
4xx：客户端错误--请求有语法错误或请求无法实现
5xx：服务器端错误--服务器未能实现合法的请求

具体响应代码的说明见下：

HTTP响应头用于服务器向客户端提供请求文档信息或服务端的状态信息，如图：

四、总结

到这里这篇文章也算是说完了，HTTP协议只是应用层中协议的其中之一，应用层还有其他的一些协议，比如FTP（文件传输协议），SMTP(电子邮件协议)等，这些协议在后面都会有所介绍。后面一个专题打算应用HTTP协议的只是自定义一个简单的Web服务器来模拟我们平常在浏览器中输入网址后发送Http请求和服务器返回响应的过程。