HTTP 协议

Posted 2020-11-08 我`你的唯一

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:[e-mail]。
        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

        name=Professional%20Ajax&publisher=Wiley

    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;