TCP/IP协议簇之HTTP协议

逃离我推掉我的手 2022-12-11 10:30 135阅读 0赞

## TCP/IP协议簇系列目录 ##

[OSI七层模型及各层功能概述][OSI]

[TCP/IP协议簇概述][TCP_IP]

[TCP/IP协议簇之物理层][TCP_IP 1]

[TCP/IP协议簇之数据链路层][TCP_IP 2]

[TCP/IP协议簇之网络层][TCP_IP 3]

[TCP/IP协议簇之传输层][TCP_IP 4]

[TCP/IP协议簇之应用层][TCP_IP 5]

[TCP/IP协议簇之HTTP协议][TCP_IP_HTTP]

**---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------**

## **1. HTTP协议概述及特点** ##

### 1.1 HTTP协议概述        ###

HTTP协议是Hyper Text Transfer Protocol（超文本传输协议）的缩写，用于从Web服务器传输超文本到本地浏览器的传送协议。浏览器作为HTTP客户端通过URL向WEB服务器发送请求，Web服务器根据接收到的请求后，向客户端发送响应信息。

**超文本：**在互联网早期的时候只是简单的字符文字，也就是文本；超文本为超越了普通文本的文本，它是文字、图片、视频等的混合体，比如HTML本身只是纯文字文件，但内部用很多标签定义了图片、视频等的链接，在经过浏览器的解释，呈现给我们的就是一个文字、有画面的网页。

通俗易懂的说，**HTTP协议是一种在计算机里专门在两点之间传输文字、图片、音频、视频等超文本数据的约定和规范**。

### 1.2 HTTP协议特点 ###

1）简单快速：HTTP为轻量级通信协议，使得HTTP服务器的程序规模小，通信速度快。

2）灵活：HTTP允许传输任意类型的数据对象（HTTP/1.0版本之后）。

3）无状态：HTTP协议是无状态协议，对事务处理没有记忆能力。

至于网上说的**无连接（限制每次连接只处理一个请求）**，查阅资料后发现其实说的是基于tcp的短连接， 在0.9版本http协议的连接方式确实采用的是短连接，在http/1.0版本开始提出持久连接（长链接）概念，http/1.1版本长链接成为默认的连接方式，会在响应头加入`Connection:keep-alive，`所以称http为无连接需要制定版本号（1.1版本之前）。

参考资料：[HTTP的发展][HTTP]

## **2. HTTP报文格式** ##

HTTP有两类报文：请求报文和响应报文。

### **2.1 HTTP请求报文** ###

一个HTTP请求报文由请求行、请求头部、空行和请求数据4个部分组成，下图给出了请求报文的一般格式。

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**请求行：**由请求方法字段、URL字段和HTTP协议版本字段3个字段组成，它们用空格分隔，用于描述要执行的请求，或者是对应的状态，成功或失败

![watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzM2NzU2Njgy_size_16_color_FFFFFF_t_70 1][]

**请求头部：**由关键字/值对组成，每行一对，关键字和值用英文冒号“:”分隔，用于指明请求参数。

![watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzM2NzU2Njgy_size_16_color_FFFFFF_t_70 2][]

**空行：**指示所有关于请求的元数据已经发送完毕。

![watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzM2NzU2Njgy_size_16_color_FFFFFF_t_70 3][]

**请求数据：**在POST方法中使用，包含请求相关数据的正文。

![20200930142122761.png][]

### **2.2 HTTP响应报文** ###

一个HTTP请求报文由状态行、响应头部、空行和响应体4个部分组成，下图给出了响应报文的一般格式。

![watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzM2NzU2Njgy_size_16_color_FFFFFF_t_70 4][]

**状态行：**包含协议版本、状态码、状态文本（下文示例无状态文本）

![watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzM2NzU2Njgy_size_16_color_FFFFFF_t_70 5][]

**响应头部：**由关键字/值对组成，每行一对，关键字和值用英文冒号“:”分隔，用于描述消息正文。

![watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzM2NzU2Njgy_size_16_color_FFFFFF_t_70 6][]

**空行：**指示所有关于响应的元数据已经发送完毕。

![watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzM2NzU2Njgy_size_16_color_FFFFFF_t_70 7][]

**响应体：**不是所有的响应都有响应体：具有状态码 (如 201或204) 的响应，通常不会有响应体。

![20200930145235651.png][]

## **3.HTTP请求/响应头参数** ##

### **3.1 通用请求首部** ###

**Content-Type：**实体头部用于指示资源的MIME类型 media type 。语法：Content-Type: text/html; charset=utf-8；

**Content-Length：**是一个实体消息首部，用来指明发送给接收方的消息主体的大小，即用十进制数字表示的八位元组的数目。语法：Content-Length: <length>

**Date：**是一个通用首部，其中包含了报文创建的日期和时间。语法：Date: <day-name>, <day> <month> <year> <hour>:<minute>:<second> GMT

**Keep-Alive：**是一个通用消息头，允许消息发送者暗示连接的状态，还可以用来设置超时时长和最大请求数。语法：Keep-Alive: parameters

**Connection：**定当前的事务完成后，是否会关闭网络连接。如果该值是“keep-alive”，网络连接就是持久的，不会关闭，使得对同一个服务器的请求可以继续在该连接上完成。语法：Connection: keep-alive；Connection: close

### 3.2 常用**请求头部参数** ###

**Host：**请求头指明了请求将要发送到的服务器主机名和端口号。语法：Host: <host>:<port>

**Accept：**请求头用来告知（服务器）客户端可以处理的内容类型，借助内容协商机制, 服务器可以从诸多备选项中选择一项进行应用，并使用**Content-Type**应答头通知客户端它的选择。浏览器会基于请求的上下文来为这个请求头设置合适的值，比如获取一个CSS层叠样式表时值与获取图片、视频或脚本文件时的值是不同的。语法：Accept: <MIME\_type>/<MIME\_subtype>；Accept: <MIME\_type>/\*；Accept: \*/\*

**User-Agent：**首部包含了一个特征字符串，用来让网络协议的对端来识别发起请求的用户代理软件的应用类型、操作系统、软件开发商以及版本号。语法：User-Agent: <product> / <product-version> <comment>

**Origin：**指示了请求来自于哪个站点。该字段仅指示服务器名称，并不包含任何路径信息。该首部用于POST请求。语法：Origin: <scheme> "://" <host> \[ ":" <port> \]

**Accept-Encoding：**会将客户端能够理解的内容编码方式通知给服务端，通过内容协商的方式，服务端会选择一个客户端提议的方式，使用并在响应头**Content-Encoding**中通知客户端该选择。

**Accept-Language：**请求头允许客户端声明它可以理解的自然语言，以及优先选择的区域方言。借助内容协商机制，服务器可以从诸多备选项中选择一项进行应用， 并使用**Content-Language**响应头通知客户端它的选择。

### 3.3 常用响应**头部参数** ###

**Vary：**是一个HTTP响应头部信息，它决定了对于未来的一个请求头，应该用一个缓存的回复(response)还是向源服务器请求一个新的回复。语法：Vary: <header-name>, <header-name>, ...

**Set-Cookie：**被用来由服务器端向客户端发送 cookie。

![watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzM2NzU2Njgy_size_16_color_FFFFFF_t_70 8][]

最后附一张图，图片借鉴自：[https://www.cnblogs.com/chenguangliang/p/6708592.html][https_www.cnblogs.com_chenguangliang_p_6708592.html]

## **4.HTTP常用响应状态码** ##

**       1xx**：1xx 类状态码属于提示信息，是协议处理中的一种中间状态，实际用到较少。

**       2xx**：2xx 类状态码表示服务器成功处理了客户端的请求，也是我们最愿意看到的状态。

**              **200：是最常见的成功状态码，表示一切正常。如果是非 HEAD 请求，服务器返回的响应头都会有 body 数据。

**              **204：也是常见的成功状态码，与 200 OK 基本相同，但响应头没有 body 数据。

**              **206：表示响应返回的 body 数据并不是资源的全部，而是其中的一部分，也是服务器处理成功的状态。

**       3xx**：3xx 类状态码表示客户端请求的资源发送了变动，需要客户端用新的 URL 重新发送请求获取资源。

**       ****       **301：表示永久重定向，说明请求的资源已经不存在了，需改用新的 URL 再次访问。

**       ****       **302：表示临时重定向，说明请求的资源还在，但暂时需要用另一个 URL 来访问。

**       ****       **304：不具有跳转的含义，表示资源未修改，重定向已存在的缓冲文件，也称缓存重定向，用于缓存控制。

**       4xx**：4xx 类状态码表示客户端发送的报文有误，服务器无法处理，也就是错误码的含义。

**       ****       **400：表示客户端请求的报文有错误，但只是个笼统的错误。

**       ****       **403：表示服务器禁止访问资源，并不是客户端的请求出错。

**       ****       **404：表示请求的资源在服务器上不存在或未找到，所以无法提供给客户端。

**       5xx**：5xx 类状态码表示客户端请求报文正确，但是服务器处理时内部发生了错误，属于服务器端的错误码。

**       ****       **500：是个笼统通用的错误码，服务器发生了什么错误，我们并不知道。

**       ****       **501：表示客户端请求的功能还不支持。

**       ****       **502：通常是服务器作为网关或代理时返回的错误码，表示服务器自身工作正常，访问后端服务器发生了错误。

**       ****       **503：表示服务器当前很忙，暂时无法响应服务器。

## **5.HTTP请求中GET和POST的区别** ##

**1）地址栏变化**

GET提交，请求的数据会附在URL之后，以?分割URL和所传输的数据，多个参数之间用&连接；例如：http://localhost:8088/login?name=liuxiaobai&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，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＜request-body＞中。

** 2）传输数据的大小：**

HTTP协议没有对传输的数据大小进行限制，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，例如IE对URL长度的限制是2083字节。对于其他浏览器，如Netscape、FireFox等，理论上没有长度限制。因此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。

**       3）安全性：**

POST的安全性要比GET的安全性高。因为通过GET提交数据，用户名和密码将明文出现在URL上。

**       4）功能性：**

**       **GET：一般用来从服务器上获取资源

**       **POST：一般用来更新服务器上的资源；

**       5）REST幂等性：（这里指完全遵循HTTP设计规范，GET用于查询，POST用于更新）**

**       **GET：幂等，即读取同一个资源，总是得到相同的数据，GET不会改变服务器上的资源

**       **POST：非幂等，每次请求对资源的改变并不是相同的，POST会对服务器资源进行改变；

## **6.一个完整的HTTP请求过程** ##

**       **DNS域名解析--> 发起TCP的3次握手--> 建立TCP连接后发起http请求 --> 服务器响应http请求，浏览器得到html代码 --> 浏览器解析html代码，并请求html代码中的资源 --> 浏览器对页面进行渲染呈现给用户。

**       **1）浏览器查询DNS，获取域名对应的IP地址：具体过程包括浏览器搜索自身的DNS缓存、搜索操作系统的DNS缓存、读取本地的host文件和向本地DNS服务器进行查询等。

**       **2）浏览器得到域名对应的IP地址之后，向服务器请求建立TCP链接，发送三次握手；

**       **3）TCP链接建立后，浏览器向服务器发送http请求；

**       **4）服务器接收到请求，并根据路径参数映射到特定的请求处理器进行处理，并将处理结果以及相应的视图返回给浏览器;

**       **5）浏览器解析视图，若遇到对js文件、css文件及图片等静态资源的引用，则重复上述的步骤并向服务器请求这些资源；

**       **6）浏览器根据请求到的资源、数据进行渲染页面，最终向用户呈现一个完整的页面。

[OSI]: https://blog.csdn.net/qq_36756682/article/details/104112765
[TCP_IP]: https://blog.csdn.net/qq_36756682/article/details/104121493
[TCP_IP 1]: https://blog.csdn.net/qq_36756682/article/details/104130238
[TCP_IP 2]: https://blog.csdn.net/qq_36756682/article/details/104130272
[TCP_IP 3]: https://blog.csdn.net/qq_36756682/article/details/104131342
[TCP_IP 4]: https://blog.csdn.net/qq_36756682/article/details/104173145
[TCP_IP 5]: https://blog.csdn.net/qq_36756682/article/details/104181072
[TCP_IP_HTTP]: https://blog.csdn.net/qq_36756682/article/details/108882251
[HTTP]: https://developer.mozilla.org/zh-CN/docs/Web/HTTP/Basics_of_HTTP/Evolution_of_HTTP
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