HTTP 協(xié)議詳解(圖文介紹)

2020-10-24 11:52:12

字體：大中小

供稿：網(wǎng)友

當(dāng)今web程序的開發(fā)技術(shù)真是百家爭(zhēng)鳴，ASP.NET, PHP, JSP，Perl, AJAX 等等。無論Web技術(shù)在未來如何發(fā)展，理解Web程序之間通信的基本協(xié)議相當(dāng)重要，因?yàn)樗屛覀兝斫饬薟eb應(yīng)用程序的內(nèi)部工作. 本文將對(duì)HTTP協(xié)議進(jìn)行詳細(xì)的實(shí)例講解，內(nèi)容較多，希望大家耐心看。也希望對(duì)大家的開發(fā)工作或者測(cè)試工作有所幫助。使用Fiddler工具非常方便地捕獲HTTP Request和HTTP Response, 關(guān)于Fiddler工具的用法，請(qǐng)看我另一篇博客[Fiddler 教程]

　　閱讀目錄

什么是HTTP協(xié)議
Web服務(wù)器，瀏覽器，代理服務(wù)器
URL詳解
HTTP協(xié)議是無狀態(tài)的
HTTP消息的結(jié)構(gòu)
Get和Post方法的區(qū)別
狀態(tài)碼
HTTP Request header
HTTP Response header
HTTP協(xié)議是無狀態(tài)的和Connection: keep-alive的區(qū)別

　　什么是HTTP協(xié)議

　　協(xié)議是指計(jì)算機(jī)通信網(wǎng)絡(luò)中兩臺(tái)計(jì)算機(jī)之間進(jìn)行通信所必須共同遵守的規(guī)定或規(guī)則，超文本傳輸協(xié)議(HTTP)是一種通信協(xié)議，它允許將超文本標(biāo)記語言(HTML)文檔從Web服務(wù)器傳送到客戶端的瀏覽器

　　目前我們使用的是HTTP/1.1 版本

　　Web服務(wù)器，瀏覽器，代理服務(wù)器

　　當(dāng)我們打開瀏覽器，在地址欄中輸入U(xiǎn)RL，然后我們就看到了網(wǎng)頁。原理是怎樣的呢？

　　實(shí)際上我們輸入U(xiǎn)RL后，我們的瀏覽器給Web服務(wù)器發(fā)送了一個(gè)Request, Web服務(wù)器接到Request后進(jìn)行處理，生成相應(yīng)的Response，然后發(fā)送給瀏覽器，瀏覽器解析Response中的HTML,這樣我們就看到了網(wǎng)頁，過程如下圖所示

　　我們的Request 有可能是經(jīng)過了代理服務(wù)器，最后才到達(dá)Web服務(wù)器的。

　　過程如下圖所示

　　代理服務(wù)器就是網(wǎng)絡(luò)信息的中轉(zhuǎn)站，有什么功能呢？

　　1. 提高訪問速度，大多數(shù)的代理服務(wù)器都有緩存功能。

　　2. 突破限制，也就是翻墻了

　　3. 隱藏身份。

　　URL詳解

　　URL(Uniform Resource Locator) 地址用于描述一個(gè)網(wǎng)絡(luò)上的資源，基本格式如下

schema://host[:port#]/path/.../[;url-params][?query-string][#anchor]

　　scheme 指定低層使用的協(xié)議(例如：http, https, ftp)

　　host HTTP服務(wù)器的IP地址或者域名

　　port# HTTP服務(wù)器的默認(rèn)端口是80，這種情況下端口號(hào)可以省略。如果使用了別的端口，必須指明，例如 http://www.cnblogs.com:8080/

　　path 訪問資源的路徑

　　url-params

　　query-string 發(fā)送給http服務(wù)器的數(shù)據(jù)

　　anchor- 錨

　　URL 的一個(gè)例子

http://www.mywebsite.com/sj/test;id=8079?name=sviergn&x=true#stuff
Schema: http
host: www.mywebsite.com
path: /sj/test
URL params: id=8079
Query String: name=sviergn&x=true
Anchor: stuff

　　HTTP協(xié)議是無狀態(tài)的

　　http協(xié)議是無狀態(tài)的，同一個(gè)客戶端的這次請(qǐng)求和上次請(qǐng)求是沒有對(duì)應(yīng)關(guān)系，對(duì)http服務(wù)器來說，它并不知道這兩個(gè)請(qǐng)求來自同一個(gè)客戶端。為了解決這個(gè)問題， Web程序引入了Cookie機(jī)制來維護(hù)狀態(tài).

　　HTTP消息的結(jié)構(gòu)

　　先看Request 消息的結(jié)構(gòu)， Request 消息分為3部分，第一部分叫請(qǐng)求行，第二部分叫http header, 第三部分是body. header和body之間有個(gè)空行，結(jié)構(gòu)如下圖

　　第一行中的Method表示請(qǐng)求方法，比如"POST"，"GET"， Path-to-resoure表示請(qǐng)求的資源， Http/version-number 表示HTTP協(xié)議的版本號(hào)

　　當(dāng)使用的是"GET" 方法的時(shí)候， body是為空的

　　比如我們打開博客園首頁的request 如下

GET http://www.cnblogs.com/ HTTP/1.1
Host: www.cnblogs.com

　　我們用Fiddler 捕捉一個(gè)博客園登錄的Request 然后分析下它的結(jié)構(gòu)，在Inspectors tab下以Raw的方式可以看到完整的Request的消息，如下圖

　　我們?cè)倏碦esponse消息的結(jié)構(gòu)，和Request消息的結(jié)構(gòu)基本一樣。同樣也分為三部分，第一部分叫request line, 第二部分叫request header，第三部分是body. header和body之間也有個(gè)空行，結(jié)構(gòu)如下圖

　　HTTP/version-number表示HTTP協(xié)議的版本號(hào)， status-code 和message 請(qǐng)看下節(jié)[狀態(tài)代碼]的詳細(xì)解釋.

　　我們用Fiddler 捕捉一個(gè)博客園首頁的Response然后分析下它的結(jié)構(gòu)，在Inspectors tab下以Raw的方式可以看到完整的Response的消息，如下圖

　　Get和Post方法的區(qū)別

　　Http協(xié)議定義了很多與服務(wù)器交互的方法，最基本的有4種，分別是GET,POST,PUT,DELETE. 一個(gè)URL地址用于描述一個(gè)網(wǎng)絡(luò)上的資源，而HTTP中的GET, POST, PUT, DELETE就對(duì)應(yīng)著對(duì)這個(gè)資源的查，改，增，刪4個(gè)操作。我們最常見的就是GET和POST了。GET一般用于獲取/查詢資源信息，而POST一般用于更新資源信息.

　　我們看看GET和POST的區(qū)別

　　1. GET提交的數(shù)據(jù)會(huì)放在URL之后，以?分割URL和傳輸數(shù)據(jù)，參數(shù)之間以&相連，如EditPosts.aspx?name=test1&id=123456. POST方法是把提交的數(shù)據(jù)放在HTTP包的Body中.

　　2. GET提交的數(shù)據(jù)大小有限制（因?yàn)闉g覽器對(duì)URL的長(zhǎng)度有限制），而POST方法提交的數(shù)據(jù)沒有限制.

　　3. GET方式需要使用Request.QueryString來取得變量的值，而POST方式通過Request.Form來獲取變量的值。

　　4. GET方式提交數(shù)據(jù)，會(huì)帶來安全問題，比如一個(gè)登錄頁面，通過GET方式提交數(shù)據(jù)時(shí)，用戶名和密碼將出現(xiàn)在URL上，如果頁面可以被緩存或者其他人可以訪問這臺(tái)機(jī)器，就可以從歷史記錄獲得該用戶的賬號(hào)和密碼.

　　狀態(tài)碼

　　Response 消息中的第一行叫做狀態(tài)行，由HTTP協(xié)議版本號(hào)，狀態(tài)碼，狀態(tài)消息三部分組成。

　　狀態(tài)碼用來告訴HTTP客戶端，HTTP服務(wù)器是否產(chǎn)生了預(yù)期的Response.

　　HTTP/1.1中定義了5類狀態(tài)碼，狀態(tài)碼由三位數(shù)字組成，第一個(gè)數(shù)字定義了響應(yīng)的類別

　　1XX 提示信息 - 表示請(qǐng)求已被成功接收，繼續(xù)處理

　　2XX 成功 - 表示請(qǐng)求已被成功接收，理解，接受

　　3XX 重定向 - 要完成請(qǐng)求必須進(jìn)行更進(jìn)一步的處理

　　4XX 客戶端錯(cuò)誤 - 請(qǐng)求有語法錯(cuò)誤或請(qǐng)求無法實(shí)現(xiàn)

　　5XX 服務(wù)器端錯(cuò)誤 - 服務(wù)器未能實(shí)現(xiàn)合法的請(qǐng)求

　　看看一些常見的狀態(tài)碼

　　200 OK

　　最常見的就是成功響應(yīng)狀態(tài)碼200了，這表明該請(qǐng)求被成功地完成，所請(qǐng)求的資源發(fā)送回客戶端

　　如下圖，打開博客園首頁

　　302 Found

　　重定向，新的URL會(huì)在response中的Location中返回，瀏覽器將會(huì)使用新的URL發(fā)出新的Request。

　　例如在IE中輸入http://www.google.com. HTTP服務(wù)器會(huì)返回304， IE取到Response中Location header的新URL, 又重新發(fā)送了一個(gè)Request.

　　304 Not Modified

　　代表上次的文檔已經(jīng)被緩存了，還可以繼續(xù)使用，

　　例如打開博客園首頁，發(fā)現(xiàn)很多 Response 的status code 都是304

　　提示：　如果你不想使用本地緩存可以用Ctrl+F5強(qiáng)制刷新頁面

　　400 Bad Request 客戶端請(qǐng)求與語法錯(cuò)誤，不能被服務(wù)器所理解

　　403 Forbidden 服務(wù)器收到請(qǐng)求，但是拒絕提供服務(wù)

　　404 Not Found

　　請(qǐng)求資源不存在（輸錯(cuò)了URL）

　　比如在IE中輸入一個(gè)錯(cuò)誤的URL， http://www.cnblogs.com/tesdf.aspx

　　500 Internal Server Error 服務(wù)器發(fā)生了不可預(yù)期的錯(cuò)誤

　　503 Server Unavailable 服務(wù)器當(dāng)前不能處理客戶端的請(qǐng)求，一段時(shí)間后可能恢復(fù)正常

　　HTTP Request header

　　使用Fiddler 能很方便的查看Reques header, 點(diǎn)擊Inspectors tab -> Request tab -> headers 如下圖所示.

　　header 有很多，比較難以記憶，我們也按照Fiddler那樣把header 進(jìn)行分類，這樣比較清晰也容易記憶。

　　Cache 頭域

　　If-Modified-Since

　　作用：把瀏覽器端緩存頁面的最后修改時(shí)間發(fā)送到服務(wù)器去，服務(wù)器會(huì)把這個(gè)時(shí)間與服務(wù)器上實(shí)際文件的最后修改時(shí)間進(jìn)行對(duì)比。如果時(shí)間一致，那么返回304，客戶端就直接使用本地緩存文件。如果時(shí)間不一致，就會(huì)返回200和新的文件內(nèi)容?？蛻舳私拥街?，會(huì)丟棄舊文件，把新文件緩存起來，并顯示在瀏覽器中。

　　例如：If-Modified-Since: Thu, 09 Feb 2012 09:07:57 GMT

　　實(shí)例如下圖

　　If-None-Match

　　作用: If-None-Match和ETag一起工作，工作原理是在HTTP Response中添加ETag信息。當(dāng)用戶再次請(qǐng)求該資源時(shí)，將在HTTP Request 中加入If-None-Match信息(ETag的值)。如果服務(wù)器驗(yàn)證資源的ETag沒有改變（該資源沒有更新），將返回一個(gè)304狀態(tài)告訴客戶端使用本地緩存文件。否則將返回200狀態(tài)和新的資源和Etag. 使用這樣的機(jī)制將提高網(wǎng)站的性能

　　例如: If-None-Match: "03f2b33c0bfcc1:0"

　　實(shí)例如下圖

　　Pragma

　　作用：防止頁面被緩存，在HTTP/1.1版本中，它和Cache-Control:no-cache作用一模一樣

　　Pargma只有一個(gè)用法，例如： Pragma: no-cache

　　注意: 在HTTP/1.0版本中，只實(shí)現(xiàn)了Pragema:no-cache, 沒有實(shí)現(xiàn)Cache-Control

　　Cache-Control

　　作用: 這個(gè)是非常重要的規(guī)則。這個(gè)用來指定Response-Request遵循的緩存機(jī)制。各個(gè)指令含義如下

　　Cache-Control:Public 可以被任何緩存所緩存（）

　　Cache-Control:Private 內(nèi)容只緩存到私有緩存中

　　Cache-Control:no-cache 所有內(nèi)容都不會(huì)被緩存

　　還有其他的一些用法，我沒搞懂其中的意思，請(qǐng)大家參考其他的資料

　　Client 頭域

　　作用：瀏覽器端可以接受的媒體類型,

　　例如： Accept: text/html 代表瀏覽器可以接受服務(wù)器回發(fā)的類型為 text/html 也就是我們常說的html文檔,

　　如果服務(wù)器無法返回text/html類型的數(shù)據(jù)，服務(wù)器應(yīng)該返回一個(gè)406錯(cuò)誤(non acceptable)

　　通配符 * 代表任意類型

　　例如 Accept: */* 代表瀏覽器可以處理所有類型，(一般瀏覽器發(fā)給服務(wù)器都是發(fā)這個(gè))

　　Accept-Encoding：

　　作用：瀏覽器申明自己接收的編碼方法，通常指定壓縮方法，是否支持壓縮，支持什么壓縮方法（gzip，deflate），（注意：這不是只字符編碼）;

　　例如： Accept-Encoding: gzip, deflate

　　Accept-Language

　　作用：瀏覽器申明自己接收的語言。

　　語言跟字符集的區(qū)別：中文是語言，中文有多種字符集，比如big5，gb2312，gbk等等；

　　例如： Accept-Language: en-us

　　User-Agent

　　作用：告訴HTTP服務(wù)器，客戶端使用的操作系統(tǒng)和瀏覽器的名稱和版本.

　　我們上網(wǎng)登陸論壇的時(shí)候，往往會(huì)看到一些歡迎信息，其中列出了你的操作系統(tǒng)的名稱和版本，你所使用的瀏覽器的名稱和版本，這往往讓很多人感到很神奇，實(shí)際上，服務(wù)器應(yīng)用程序就是從User-Agent這個(gè)請(qǐng)求報(bào)頭域中獲取到這些信息User-Agent請(qǐng)求報(bào)頭域允許客戶端將它的操作系統(tǒng)、瀏覽器和其它屬性告訴服務(wù)器。

　　例如： User-Agent: Mozilla/4.0 (compatible; MSIE 8.0; Windows NT 5.1; Trident/4.0; CIBA; .NET CLR 2.0.50727; .NET CLR 3.0.4506.2152; .NET CLR 3.5.30729; .NET4.0C; InfoPath.2; .NET4.0E)

　　Accept-Charset

　　作用：瀏覽器申明自己接收的字符集，這就是本文前面介紹的各種字符集和字符編碼，如gb2312，utf-8（通常我們說Charset包括了相應(yīng)的字符編碼方案）；

　　例如：

　　Cookie/Login 頭域

　　Cookie:

　　作用：最重要的header, 將cookie的值發(fā)送給HTTP 服務(wù)器

　　Entity頭域

　　Content-Length

　　作用：發(fā)送給HTTP服務(wù)器數(shù)據(jù)的長(zhǎng)度。

　　例如： Content-Length: 38

　　Content-Type

　　作用：

　　例如：Content-Type: application/x-www-form-urlencoded

　　Miscellaneous 頭域

　　Referer:

　　作用：提供了Request的上下文信息的服務(wù)器，告訴服務(wù)器我是從哪個(gè)鏈接過來的，比如從我主頁上鏈接到一個(gè)朋友那里，他的服務(wù)器就能夠從HTTP Referer中統(tǒng)計(jì)出每天有多少用戶點(diǎn)擊我主頁上的鏈接訪問他的網(wǎng)站。

　　例如: Referer:http://translate.google.cn/?hl=zh-cn&tab=wT

　　Transport 頭域

　　Connection

　　例如：　Connection: keep-alive 當(dāng)一個(gè)網(wǎng)頁打開完成后，客戶端和服務(wù)器之間用于傳輸HTTP數(shù)據(jù)的TCP連接不會(huì)關(guān)閉，如果客戶端再次訪問這個(gè)服務(wù)器上的網(wǎng)頁，會(huì)繼續(xù)使用這一條已經(jīng)建立的連接

　　例如： Connection: close 代表一個(gè)Request完成后，客戶端和服務(wù)器之間用于傳輸HTTP數(shù)據(jù)的TCP連接會(huì)關(guān)閉，當(dāng)客戶端再次發(fā)送Request，需要重新建立TCP連接。

　　Host（發(fā)送請(qǐng)求時(shí)，該報(bào)頭域是必需的）

　　作用: 請(qǐng)求報(bào)頭域主要用于指定被請(qǐng)求資源的Internet主機(jī)和端口號(hào)，它通常從HTTP URL中提取出來的

　　例如: 我們?cè)跒g覽器中輸入：http://www.guet.edu.cn/index.html

　　瀏覽器發(fā)送的請(qǐng)求消息中，就會(huì)包含Host請(qǐng)求報(bào)頭域，如下：

　　Host：http://www.guet.edu.cn

　　此處使用缺省端口號(hào)80，若指定了端口號(hào)，則變成：Host：指定端口號(hào)

HTTP Response header

　　同樣使用Fiddler 查看Response header, 點(diǎn)擊Inspectors tab ->Response tab-> headers 如下圖所示

　　我們也按照Fiddler那樣把header 進(jìn)行分類，這樣比較清晰也容易記憶。

　　Cache頭域

　　Date

　　作用: 生成消息的具體時(shí)間和日期

　　例如：　Date: Sat, 11 Feb 2012 11:35:14 GMT

　　Expires

　　作用: 瀏覽器會(huì)在指定過期時(shí)間內(nèi)使用本地緩存

　　例如: Expires: Tue, 08 Feb 2022 11:35:14 GMT

　　Vary

　　作用：

　　例如: Vary: Accept-Encoding

　　Cookie/Login 頭域

　　P3P

　　作用: 用于跨域設(shè)置Cookie, 這樣可以解決iframe跨域訪問cookie的問題

　　例如: P3P: CP=CURa ADMa DEVa PSAo PSDo OUR BUS UNI PUR INT DEM STA PRE COM NAV OTC NOI DSP COR

　　Set-Cookie

　　作用：非常重要的header, 用于把cookie 發(fā)送到客戶端瀏覽器，每一個(gè)寫入cookie都會(huì)生成一個(gè)Set-Cookie.

　　例如: Set-Cookie: sc=4c31523a; path=/; domain=.acookie.taobao.com

　　Entity頭域

　　ETag

　　作用: 和If-None-Match 配合使用。（實(shí)例請(qǐng)看上節(jié)中If-None-Match的實(shí)例）

　　例如: ETag: "03f2b33c0bfcc1:0"

　　Last-Modified:

　　作用：用于指示資源的最后修改日期和時(shí)間。（實(shí)例請(qǐng)看上節(jié)的If-Modified-Since的實(shí)例）

　　例如: Last-Modified: Wed, 21 Dec 2011 09:09:10 GMT

　　Content-Type

　　作用：WEB服務(wù)器告訴瀏覽器自己響應(yīng)的對(duì)象的類型和字符集,

　　例如:

　　Content-Type: text/html; charset=utf-8

　　Content-Type:text/html;charset=GB2312

　　Content-Type: image/jpeg

　　Content-Length

　　指明實(shí)體正文的長(zhǎng)度，以字節(jié)方式存儲(chǔ)的十進(jìn)制數(shù)字來表示。在數(shù)據(jù)下行的過程中，Content-Length的方式要預(yù)先在服務(wù)器中緩存所有數(shù)據(jù)，然后所有數(shù)據(jù)再一股腦兒地發(fā)給客戶端。

　　例如: Content-Length: 19847

　　Content-Encoding

　　WEB服務(wù)器表明自己使用了什么壓縮方法（gzip，deflate）壓縮響應(yīng)中的對(duì)象。

　　例如：Content-Encoding：gzip

　　Content-Language

　　作用： WEB服務(wù)器告訴瀏覽器自己響應(yīng)的對(duì)象的語言者

　　例如： Content-Language:da

　　Miscellaneous 頭域

　　Server:

　　作用：指明HTTP服務(wù)器的軟件信息

　　例如:Server: Microsoft-IIS/7.5

　　X-AspNet-Version:

　　作用：如果網(wǎng)站是用ASP.NET開發(fā)的，這個(gè)header用來表示ASP.NET的版本

　　例如: X-AspNet-Version: 4.0.30319

　　X-Powered-By:

　　作用：表示網(wǎng)站是用什么技術(shù)開發(fā)的

　　例如： X-Powered-By: ASP.NET

　　Transport頭域

　　Connection

　　Location頭域

　　Location

　　作用：用于重定向一個(gè)新的位置，包含新的URL地址

　　實(shí)例請(qǐng)看304狀態(tài)實(shí)例

　　HTTP協(xié)議是無狀態(tài)的和Connection: keep-alive的區(qū)別

　　無狀態(tài)是指協(xié)議對(duì)于事務(wù)處理沒有記憶能力，服務(wù)器不知道客戶端是什么狀態(tài)。從另一方面講，打開一個(gè)服務(wù)器上的網(wǎng)頁和你之前打開這個(gè)服務(wù)器上的網(wǎng)頁之間沒有任何聯(lián)系。

　　HTTP是一個(gè)無狀態(tài)的面向連接的協(xié)議，無狀態(tài)不代表HTTP不能保持TCP連接，更不能代表HTTP使用的是UDP協(xié)議（無連接）。

　　從HTTP/1.1起，默認(rèn)都開啟了Keep-Alive，保持連接特性，簡(jiǎn)單地說，當(dāng)一個(gè)網(wǎng)頁打開完成后，客戶端和服務(wù)器之間用于傳輸HTTP數(shù)據(jù)的TCP連接不會(huì)關(guān)閉，如果客戶端再次訪問這個(gè)服務(wù)器上的網(wǎng)頁，會(huì)繼續(xù)使用這一條已經(jīng)建立的連接。

　　Keep-Alive不會(huì)永久保持連接，它有一個(gè)保持時(shí)間，可以在不同的服務(wù)器軟件（如Apache）中設(shè)定這個(gè)時(shí)間。

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