HTTP 协议

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篇首语:本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理,主要介绍了HTTP 协议相关的知识,希望对你有一定的参考价值。

一、HTTP简介

1、什么是互联网

  互联网=物理连接介质+互联网协议

2、互联网建立的目的?

数据传输打破地域限制,否则的话,我想获得对方主机上的数据,只能拿着硬盘去对方主机拷贝

3、什么是上网?

用户上网的过程即浏览器向服务端发送请求,然后将服务端主机的文本文件下载到本地显示的过程。而浏览器与服务器之间走的HTTP协议。

4、HTTP协议
全称Hyper Text Transfer Protocol(超文本传输协议)
HTTP协议是用于从(WWW:World Wide Web,简万维网 )服务器传输超文本到本地浏览器的传送协议。
HTTP协议工作于B/S架构上
浏览器作为HTTP客户端通过URL向HTTP服务端即WEB服务器发送请求Request。
Web服务器根据接收到的请求后,向客户端发送响应信息Response。
HTTP协议是基于TCP/IP通信协议来传递数据的(html 文件, 图片文件等),如下图

      

    5、HTTP1.1详解
HTTP协议的发展经历了3个版本的演化

HTTP/0.9
HTTP/1.0
HTTP/1.1
HTTP/2.0

HTTP/1.1是HTTP协议的第三个版本,是目前主流的HTTP协议版本
HTTP 1.1引入了许多关键性能优化:keepalive连接,请求流水线,chunked编码传输,字节范围请求等
5.1、Persistent Connection(keepalive连接)

#1、长连接
允许HTTP设备在事务处理结束之后将TCP连接保持在打开的状态,以便未来的HTTP请求重用现在的连接,直到客户端或服务器端决定将其关闭为止。
#2、HTTP1.1对比HTTP1.0?
在HTTP1.0中使用长连接需要添加请求头 Connection: Keep-Alive,而在HTTP 1.1 所有的连接默认都是长连接,除非特殊声明不支持( HTTP请求报文首部加上Connection: close )

        如下图

          

        5.2、Pipelining(请求流水线)

即,按照顺序发送多个请求而无需等待每个响应,服务器必须在哪找收到的请求顺序来响应。
       如图

        

 


5.3、chunked编码传输
#1、介绍
该编码将实体分块传送并逐块标明长度,直到长度为0块表示传输结束, 这在实体长度未知时特别有用(比如由数据库动态产生的数据)

#2、传输编码和分块编码
当响应头里包含Transfer-Encoding: chunked,代表分块编码,会把「报文」分割成若干个大小已知的块,块之间是紧挨着发送的,这样就不需要在发送之前知道整个报文的大小了,也意味着不需要写回Content-Length首部了。

#3、分块传输的应用
当使用持久连接时,在服务器发送主体内容之前,必须计算出主体内容的大小,然后放到响应头里(Content-Length:主体的字节数)发送给客户端。
如果服务器动态创建内容,可能在发送之前无法知道主体大小,分块编码就是为了解决这种情况:服务器把主体逐块发送,说明每一块的大小。服务器再用大小为0的块作为结束块。,为下一个响应做准备,此时响应头里便不再需要Content-Length了

除非使用了分块编码Transfer-Encoding: chunked,否则响应头首部必须使用Content-Length首部。 摘自HTTP/1.1:https://tools.ietf.org/html/rfc2616

#4、关于Content-Length首部:
如果请求头包含Accept-Encoding\': \'gzip\',则服务端会将内容压缩后返回,内容的Content-Length长度是压缩后的长度,
如果请求头不包含Accept-Encoding\': \'gzip\',
服务器就不会采取gzip压缩,同时我司服务器设定也不进行分块编码。所以返回响应头的Content-Length首部是必须的,但是这个值的大小肯定是没有进行过压缩的文件大小。

5.4、字节范围请求
HTTP1.1支持传送内容的一部分。比方说,当客户端已经有内容的一部分,为了节省带宽,可以只向服务器请求一部分。该功能通过在请求消息中引入了range头域来实现,它允许只请求资源的某个部分。在响应消息中Content-Range头域声明了返回的这部分对象的偏移值和长度。如果服务器相应地返回了对象所请求范围的内容,则响应码206(Partial Content)

二、HTTP协议之请求Request

1、 什么是URI与URL?

#1、什么是URI?
HTTP使用统一资源标识符(Uniform Resource Identifiers, URI)来传输数据和建立连接。

#2、什么是URL?
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。

#3、以下面这个URL为例,介绍下普通URL的各部分组成:
http://www.aspxfans.com:8080/news/index.asp?boardID=5&ID=24618&page=1#name

一个完整的URL包括以下几部分:
#1.协议部分:http://
该URL的协议部分为“http:”,在"HTTP"后面的“//”为分隔符。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。
===>如果不写,浏览器会自动补全,但必须有

#2.域名部分:www.aspxfans.com
一个URL中,也可以使用IP地址作为域名使用
===>必须有

#3.端口部分:8080
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80

#4.虚拟目录部分:/news/
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。

#5.文件名部分:index.asp
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。
===>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

#6.参数部分: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。参数可以允许有多个参数,参数与参数之间用“&”作为分隔符。
===>参数部分非必须

#7.锚部分:#name
从“#”开始到最后,都是锚部分。
===>锚部分也不是一个URL必须的部分


URI与URL的区别

#1、URI,是uniform resource identifier,统一资源标识符,用来唯一的标识一个资源。
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:
①访问资源的命名机制
②存放资源的主机名
③资源自身的名称,由路径表示,着重强调于资源。

#2、URL是uniform resource locator,统一资源定位器,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:
①协议(或称为服务方式)
②存有该资源的主机IP地址(有时也包括端口号)
③主机资源的具体地址。如目录和文件名等

#3、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是以一种抽象的,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URI。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。上面的 mailto、news 和 isbn URI 都是 URN 的示例。

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类则不仅符合语义,还包含了定位该资源的信息,因此它不能是相对的。
在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类可以打开一个到达资源的流。

2、Request请求的格式

客户端发送一个HTTP请求到服务器的请求消息格式为:请求行(request line)、请求头部(header)、空行和请求数据四个部分组成。

      

        Request请求详解

请求行以一个方法GET或POST开头,以空格分开,后面跟着请求的URI和协议的版本。详细解释如下
GET /linhaifeng/p/7278389.html HTTP/1.1
Host: www.cnblogs.com
Connection: keep-alive
Cache-Control: max-age=0
Upgrade-Insecure-Requests: 1
User-Agent: Mozilla/5.0 (Macintosh; Intel Mac OS X 10_12_6) AppleWebKit/537.36 (KHTML, like Gecko) Chrome/65.0.3325.181 Safari/537.36
Accept: text/html,application/xhtml+xml,application/xml;q=0.9,image/webp,image/apng,*/*;q=0.8
Accept-Encoding: gzip, deflate
Accept-Language: zh-CN,zh;q=0.9


#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
/linhaifeng/p/7278389.html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:从第二行起为请求头部,紧接着请求行(即第一行)之后,用来说明服务器要使用的附加信息
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。只有POST方法才有请求体,可以用浏览器登录一个网站,输错账号密码来抓取POST请求
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

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3、HTTP请求方法

HTTP请求方法(了解)
#1、Http协议定义了很多与服务器交互的方法(了解)
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。

#2、了解下各个方法的大致意义
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。

#3、一个URL地址用于描述一个网络上的资源,而HTTP中最基本的四个方法GET, POST, PUT, DELETE就对应着对这个资源的查,改,增,删4个操作。

#4、 我们最常见的就是GET和POST了。GET一般用于获取/查询资源信息,而POST一般用于更新资源信息.


GET与POST的区别

#1、区别1: 参数的组织方式不同
GET提交的数据会放在URL之后,以?分割URL和传输数据,参数之间以&相连,
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。

POST方法是把提交的数据放在HTTP包的Body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

#2、区别2:传输数据大小限制
首先声明:HTTP协议没有对传输的数据大小进行限制,HTTP协议规范也没有对URL长度进行限制。

而在实际开发中存在的限制主要有:
GET:特定浏览器和服务器对URL长度有限制,例如 IE对URL长度的限制是2083字节(2K+35)。对于其他浏览器,如Netscape、FireFox等,理论上没有长度限制,其限制取决于操作系 统的支持。
因此对于GET提交时,传输数据就会受到URL长度的 限制。

POST:由于不是通过URL传值,理论上数据不受 限。但实际各个WEB服务器会规定对post提交数据大小进行限制,Apache、IIS6都有各自的配置。

可以简单总结为:
GET提交的数据大小有限制(因为浏览器对URL的长度有限制),而POST方法提交的数据没有限制.
GET方式需要使用Request.QueryString来取得变量的值,而POST方式通过Request.Form来获取变量的值。

#3、区别3:安全性
POST的安全性要比GET的安全性高。比如:通过GET提交数据,用户名和密码将明文出现在URL上,因为(1)登录页面有可能被浏览器缓存;(2)其他人查看浏览器的历史纪录,那么别人就可以拿到你的账号和密码了,除此之外,使用GET提交数据还可能会造成Cross-site request forgery攻击


三、HTTP协议之响应Response

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Response

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。

        

        详解
#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,
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。

HTTP响应状态码

状态代码有三位数字组成,第一个数字定义了响应的类别,共分五种类别:

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
常见状态码:

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
404 Not Found //请求资源不存在,eg:输入了错误的URL
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

四、HTTP协议完整工作流程

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:
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;

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