2017-09-11

HTTP协议

HTTP 简介

HTTP协议是 Hyper Text Transfer Protocol(超文本传输协议)的缩写,是用于从万维网(WWW:World Wide Web)服务器传输超文本到本地浏览器的传送协议.
HTTP是一个基于TCP/IP通信协议来传递数据(HTML 文件,图片文件,查询结果等)
HTTP是一个属于应用层的面向对象的协议,由于其简捷,快速的方式,适用于分布式超媒体信息系统.它于1990年提出,经过几年的使用与发展,得到不断地完善和扩展.目前在WWW中使用的是HTTP/1.0的第六版,HTTP/1.1的规范化工作正在进行之中,而且HTTP-NG(Next Generation of HTTP)的建议已经提出
HTTP协议工作于客户端-服务端架构为上.浏览器作为HTTP客户端通过URL向HTTP服务端即WEB服务器发送所有请求.Web服务器根据接收到的请求后,向客户端发送响应信息

HTTP请求响应

HTTP 主要特点

1.简单快速
  客户向服务器请求服务时,只需传送请求方法和路径
  请求方法常用的有GET,HEAD,POST.每种方法规定了客户与服务器联系的类型不同.
  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

2.灵活
  HTTP允许传输任意类型的数据对象.正在传输的类型由Content-Type加以标记

3.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

4.无状态
  HTTP协议是无状态协议.无状态是指协议对于事务处理没有记忆能力.
  缺少状态意味着如果后续处理需要前面的信息,则它必须重传,这样可能导致每次连接传送的数据量增大.
  另一方面,在服务器不需要先前信息时它的应答就较快

5.支持B/S及C/S模式

HTTP URL

HTTP使用统一资源标识符(Uniform Resource Identifiers,URI)来传输数据和建立连接.

URL(Uniform Resource Locator,统一资源定位符)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,是互联网上用来标识某一处资源的地址.

例如:
普通URL的各部分组成:
http://www.smallasa.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
  该URL的协议部分为"http:",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.
  在"HTTP"后面的"//"为分隔符
2.域名部分
  该URL的域名部分为"www.smallasa.com"
  一个URL中,也可以使用IP地址作为域名使用
3.端口部分
  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
4.虚拟目录部分
  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
  本例中的虚拟目录是"/news/"
5.文件名部分
  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"#",则是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
  本例中的文件名是"index.asp"
6.锚部分
  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
  本例中的锚部分是"name"
7.参数部分
  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
  本例中的参数部分为"boardID=5&ID=24618&page=1"

URI 和 URL 的区别

* URI(uniform resource identifier),统一资源标识符,用来标识唯一的一个资源
  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:
  * 访问资源的命名机制
  * 存放资源的主机名
  * 资源自身的名称,由路径表示,着重强调于资源

* URL(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:
  * 协议(或称为服务方式)
  * 存有该资源的主机IP地址(有时也包括端口号)
  * 主机资源的具体地址.如目录和文件名等

* 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"

综上,
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.

HTTP之请求消息Request

客户端发送一个HTTP请求到服务器的请求消息包括以下格式:
* 请求行(request line)
* 请求头部(header)
* 空行
* 请求数据

HTTP请求消息结构

请求行以一个方法符号开头,以空格分开,后面跟着请求的URI和协议的版本

GET请求例子:
GET /562f25980001b1b106000338.jpg HTTP/1.1
Host  img.mukewang.com
User-Agent  Mozilla/5.0 (Windows NT 10.0; WOW64) AppleWebKit/537.36 (KHTML, like Gecko) Chrome/51.0.2704.106 Safari/537.36
Accept    image/webp,image/*,*/*;q=0.8
Referer    http://www.imooc.com/
Accept-Encoding    gzip, deflate, sdch
Accept-Language    zh-CN,zh;q=0.8

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
         * "/562f25980001b1b106000338.jpg"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: 请求头部,紧接着请求行之后的部分,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


POST请求例子:
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

第一部分: 请求行,第一行明了是post请求,以及http1.1版本
第二部分: 请求头部
第三部分: 空行
第四部分: 请求数据

HTTP之响应消息Response

一般情况下,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
HTTP响应也由四个部分组成:
* 状态行
* 消息报头
* 空行
* 响应正文

HTTP响应消息结构

响应请求例子:
HTTP/1.1 200 OK
Date: Fri, 22 May 2009 06:07:21 GMT
Content-Type: text/html; charset=UTF-8

<html>
      <head></head>
      <body>
            <!--body goes here-->
      </body>
</html>


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
         * "HTTP/1.1"表明HTTP版本为1.1版本
         * 200 表示状态码
         * "ok" 表示状态消息
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

HTTP之状态码

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,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

HTTP请求方法

根据HTTP标准,HTTP请求可以使用多种请求方法:
HTTP1.0定义了三种请求方法: GET,POST,HEAD
HTTP1.1新增了五种请求方法: OPTIONS,PUT,DELETE,TRACE,CONNECT

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,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或对已有资源的修改
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

HTTP工作原理

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


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.baidu.com
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
  最后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如下流程
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地址和端口(默认80)与服务器建立TCP连接
3. 浏览器发出读取文件的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. 浏览器解析html文本并显示内容

GET和POST请求的区别

GET请求:
GET /books/?sex=man&name=Professional HTTP/1.1
Host: www.wrox.com
User-Agent: Mozilla/5.0 (Windows; U; Windows NT 5.1; en-US; rv:1.7.6)
Gecko/20050225 Firefox/1.0.1
Connection: Keep-Alive
最后一行是空行

POST请求:
POST / HTTP/1.1
Host: www.wrox.com
User-Agent: Mozilla/5.0 (Windows; U; Windows NT 5.1; en-US; rv:1.7.6)
Gecko/20050225 Firefox/1.0.1
Content-Type: application/x-www-form-urlencoded
Content-Length: 40
Connection: Keep-Alive

name=Professional%20Ajax&publisher=Wiley

1.GET和POST提交差异
  * GET提交
    请求的数据会附在URL之后(就是把数据放置在HTTP协议头中),以"?"分割URL和传输数据,多个参数用&连接
    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
    如果数据是空格,转换为+
    如果数据是中文/其他字符,则直接把字符串用BASE64加密,得出"%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提交
    把提交的数据放置在是HTTP包的包体中
    示例中:
    "name=Professional%20Ajax&publisher=Wiley"
  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.传输数据的大小
  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

  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
    因此对于GET提交时,传输数据就会受到URL长度的限制
    例如:IE对URL长度的限制是2083字节(2K+35)
  * 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,Nginx,IIS6都有各自的配置

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.因为登录页面有可能被浏览器缓存,其他人查看浏览器的历史纪录就可以拿到你的账号和密码.除此之外,使用GET提交数据还可能会造成"Cross-site request forgery"攻击

4.HTTP GET,POST,SOAP协议都是在HTTP上运行的
* GET,请求参数是作为一个key/value对的序列附加到URL上的
  查询字符串的长度受到WEB浏览器和WEB服务器的限制,不适合传输大型数据集,同时它很不安全
* POST,请求参数是在HTTP标题的一个不同部分(entity body)传输的,这一部分用来传输表单信息,因此必须将"Content-type"设置为"application/x-www-form-urlencoded"
  POST设计用来支持WEB窗体上的用户字段,其参数也是作为key/value对传输.但是,它不支持复杂数据类型.因为POST没有定义传输数据结构的语义和规则
* SOAP,是HTTP POST的一个专用版本,遵循一种特殊的xml消息格式,"Content-type"设置为"text/xml",任何数据都可以xml化

HTTP协议定义了很多与服务器交互的方法,最基本的有4种: GET,POST,PUT,DELETE.
一个URL地址用于描述一个网络上的资源,而HTTP中的GET,POST,PUT,DELETE就对应着对这个资源的查,改,增,删4个操作
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和POST的区别:
* 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,而POST方法是把提交的数据放在HTTP包的Body中
* 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
* GET方式提交数据,会带来安全问题,而POST不会