关于HTTP流程以及三次握手四次挥手

心已赠人 2023-01-04 11:56 18阅读 0赞

### 目录 ###

*   *   *  HTTP简介
         *  HTTP三个特征
         *  HTTP消息结构
         *  HTTP请求流程

![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzI2MTI5NDEz_size_16_color_FFFFFF_t_70_pic_center_pic_center_pic_center_pic_center_pic_center]

### HTTP简介 ###

httpd协议是超文本传输协议，基于TCP/IP通信协议来传递数据（文本，图片，查询结果等）  
当客户端访问静态资源时是静态页面，当调取写入数据库是是动态访问（有些片面），它位于应用层。  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzI2MTI5NDEz_size_16_color_FFFFFF_t_70]

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### HTTP三个特征 ###

**无连接的:**  
例如下载数据，下载数据完毕后断开。  
**独立的:**  
可以传输任何数据类型 MIME-type类型内容里的  
视频 音频 图片等  
**无状态的：**  
没有记忆能力  
例如 缺少信息 后需要重传 与tcp 不同，tcp 有记忆。

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### HTTP消息结构 ###

HTTP是基于客户端/服务端（C/S）的架构模型，通过一个可靠的链接来交换信息，是一个无状态的请求/响应协议。  
一个HTTP"客户端"是一个应用程序（Web浏览器或其他任何客户端），通过连接到服务器达到向服务器发送一个或多个HTTP的请求的目的。  
一个HTTP"服务器"同样也是一个应用程序（通常是一个Web服务，如Nginx、Apache Web服务器或IIS服务器等），通过接收客户端的请求并向客户端发送HTTP响应数据。  
HTTP使用统一资源标识符（Uniform Resource Identifiers, URI）来传输数据和建立连接。

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### HTTP请求流程 ###

![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzI2MTI5NDEz_size_16_color_FFFFFF_t_70 1]

**1. DNS解析**  
浏览器检查自身的DNS缓存，没有读取到缓存，读取本地的HOST文件。发起一个DNS的系统调用，（像运营商发起DNS缓存解析）。运行商查看自身缓存。发起一个迭代的DNS解析请求（根DNS服务器–>com域DNS服务器），返回结果到操作系统的内核，同时缓存起来（方便下一次使用）。这就是简单的DNS解析，拿到服务器对应域名的IP。

**2.进行三次握手**  
基于TCP协议  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzI2MTI5NDEz_size_16_color_FFFFFF_t_70 2]

在TCP/IP协议中，TCP协议提供可靠的连接服务，采用三次握手建立一个连接。  
第一次握手：建立连接时，客户端发送syn包(syn=j)到服务器，并进入SYN\_SEND状态，等待服务器确认；  
第二次握手：服务器收到syn包，必须确认客户的SYN（ack=j+1），同时自己也发送一个SYN包（syn=k），即SYN+ACK包，此时服务器进入SYN\_RECV状态； 第三次握手：客户端收到服务器的SYN＋ACK包，向服务器发送确认包ACK(ack=k+1)，此包发送完毕，客户端和服务器进入ESTABLISHED状态，完成三次握手。 完成三次握手，客户端与服务器开始传送数据.  
完成三次握手，主机A与主机B开始传送数据。

**3.客户端向服务器发送资源请求**  
http协议，定义了请求报文和响应报文的形式，虽然http报文是通过“基于tcp协议的数据传输通道”传输的，但是http协议并不关心http报文的传输方式，而是在于，如何规范请求内容和响应内容。  
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 四个部分组成，下图给出了请求报文的一般格式。  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzI2MTI5NDEz_size_16_color_FFFFFF_t_70 3]  
例如像百度发出请求流程：  
![在这里插入图片描述][20210110171608322.png]请求行：  
① 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 和 HEAD方法。  
HTTP1.1新增了五种请求方法：OPTIONS, PUT, DELETE, TRACE 和 CONNECT 方法。  
重点方法：  
GET：单纯获取数据（获取一个index.html页面）  
POST：上传/创建文件（会产生新的数据）  
PUT：保存数据（覆盖/更新文件、图片等，不会产生新的数据）  
DELETE：删除  
②URL：  
URL：统一资源定位符，是一种资源位置的抽象唯一识别方法。  
组成：<协议>://<主机>:<端口>/<路径>  
端口和路径可以省略（HTTP默认端口号是80）  
③协议版本：  
协议版本的格式为：HTTP/主版本号.次版本号，常用的有HTTP/1.0和HTTP/1.1  
请求头部  
是请求报文特有的，它们为服务器提供了一些额外信息，比如客户端希望接收什么类型的数据，如Accept头部。  
请求数据

**4.服务器响应数据**  
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。  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzI2MTI5NDEz_size_16_color_FFFFFF_t_70 4]状态行  
当浏览者访问一个网页时，浏览者的浏览器会向网页所在服务器发出请求。当浏览器接收并显示网页前，此网页所在的服务器会返回一个包含HTTP状态码的信息头（server header）用以响应浏览器的请求。  
HTTP状态码的英文为HTTP Status Code。  
下面是常见的HTTP状态码：

*  200 - 请求成功
 *  301 - 资源（网页等）被永久转移到其它URL
 *  404 - 请求的资源（网页等）不存在
 *  403 - 服务器理解请求客户端的请求，但是拒绝执行此请求
 *  500 - 内部服务器错误  
    ![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzI2MTI5NDEz_size_16_color_FFFFFF_t_70 5]

响应头部  
响应头部：便于客户端提供信息，比如，客服端在与哪种类型的服务器进行交互，如Server头部。  
实体头部：指的是用于应对实体主体部分的头部，比如，可以用实体头部来说明实体主体部分的数据类型，如Content-Type头部。

<table> 
 <thead> 
  <tr> 
   <th>应答头</th> 
   <th>说明</th> 
  </tr> 
 </thead> 
 <tbody> 
  <tr> 
   <td>Allow</td> 
   <td>服务器支持哪些请求方法（如GET、POST等）。</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>Content-Encoding</td> 
   <td>文档的编码（Encode）方法。只有在解码之后才可以得到Content-Type头指定的内容类型。利用gzip压缩文档能够显著地减少HTML文档的下载时间。Java的GZIPOutputStream可以很方便地进行gzip压缩，但只有Unix上的Netscape和Windows上的IE 4、IE 5才支持它。因此，Servlet应该通过查看Accept-Encoding头（即request.getHeader(“Accept-Encoding”)）检查浏览器是否支持gzip，为支持gzip的浏览器返回经gzip压缩的HTML页面，为其他浏览器返回普通页面。</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>Content-Length</td> 
   <td>表示内容长度。只有当浏览器使用持久HTTP连接时才需要这个数据。如果你想要利用持久连接的优势，可以把输出文档写入 ByteArrayOutputStream，完成后查看其大小，然后把该值放入Content-Length头，最后通过byteArrayStream.writeTo(response.getOutputStream()发送内容。</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>Content-Type</td> 
   <td>表示后面的文档属于什么MIME类型。Servlet默认为text/plain，但通常需要显式地指定为text/html。由于经常要设置Content-Type，因此HttpServletResponse提供了一个专用的方法setContentType。</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>Date</td> 
   <td>当前的GMT时间。你可以用setDateHeader来设置这个头以避免转换时间格式的麻烦。</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>Expires</td> 
   <td>应该在什么时候认为文档已经过期，从而不再缓存它？</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>Last-Modified</td> 
   <td>文档的最后改动时间。客户可以通过If-Modified-Since请求头提供一个日期，该请求将被视为一个条件GET，只有改动时间迟于指定时间的文档才会返回，否则返回一个304（Not Modified）状态。Last-Modified也可用setDateHeader方法来设置。</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>Location</td> 
   <td>表示客户应当到哪里去提取文档。Location通常不是直接设置的，而是通过HttpServletResponse的sendRedirect方法，该方法同时设置状态代码为302。</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>Refresh</td> 
   <td>表示浏览器应该在多少时间之后刷新文档，以秒计。除了刷新当前文档之外，你还可以通过setHeader(“Refresh”, “5; URL=http://host/path”)让浏览器读取指定的页面。 注意这种功能通常是通过设置HTML页面HEAD区的＜META HTTP-EQUIV=“Refresh” CONTENT=“5;URL=http://host/path"＞实现，这是因为，自动刷新或重定向对于那些不能使用CGI或Servlet的HTML编写者十分重要。但是，对于Servlet来说，直接设置Refresh头更加方便。 注意Refresh的意义是"N秒之后刷新本页面或访问指定页面”，而不是"每隔N秒刷新本页面或访问指定页面"。因此，连续刷新要求每次都发送一个Refresh头，而发送204状态代码则可以阻止浏览器继续刷新，不管是使用Refresh头还是＜META HTTP-EQUIV=“Refresh” …＞。 注意Refresh头不属于HTTP 1.1正式规范的一部分，而是一个扩展，但Netscape和IE都支持它。</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>Server</td> 
   <td>服务器名字。Servlet一般不设置这个值，而是由Web服务器自己设置。</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>Set-Cookie</td> 
   <td>设置和页面关联的Cookie。Servlet不应使用response.setHeader(“Set-Cookie”, …)，而是应使用HttpServletResponse提供的专用方法addCookie。参见下文有关Cookie设置的讨论。</td> 
  </tr> 
 </tbody> 
</table>

相应数据  
根部头部类型返回数据

**5.页面渲染**  
现代浏览器渲染页面的过程是这样的：解析 html 以构建 DOM 树 –> 构建渲染树 –> 布局渲染树 –> 绘制渲染树。  
DOM 树是由 html 文件中的标签排列组成。  
渲染树是在 DOM 树中加入 css 或 html 中的 style 样式而形成。渲染树只包含需要显示在页面中的 DOM 元素，像 元素或 display 属性值为 none 的元素都不在渲染树中。在浏览器还没接收到完整的 html 文件时，它就开始渲染页面了。  
在遇到外部链入的脚本标签、样式标签、图片时，会再次发送 http 请求重复上述的步骤。在收到 css 文件后，会对已经渲染的页面重新渲染，加入它们应有的样式。图片文件加载完，立刻显示在相应位置。在这一过程中可能会触发页面的重绘或重排。

**6.服务器断开连接（四次挥手）**  
由于 TCP 连接是全双工的，因此每个方向都必须单独进行关闭。原则是当一方完成它的数据发送任务后，就能发送一个 FIN 来终止这个方向的连接。收到一个 FIN 只意味着这一方向上没有数据流动。一个 TCP 连接在收到一个 FIN 后仍能发送数据。首先进行关闭的一方将执行主动关闭，而另一方执行被动关闭。

第一次挥手：TCP 客户端发送一个 FIN，用来关闭客户端到服务器的数据传送。
    (第一次挥手：由浏览器发起的，发送给服务器，我请求报文发送完了，你准备关闭吧)
    第二次挥手：服务器收到这个 FIN，它发回一个 ACK，确认序号为收到的序号加 1 。和 SYN 一样，一个 FIN 将占用一个序号。
    (第二次挥手：由服务器发起的，告诉浏览器，我请求报文接受完了，我准备关闭了，你也准备吧)
    第三次挥手：服务器关闭客户端的连接，发送一个 FIN 给客户端。
    (第三次挥手：由服务器发起，告诉浏览器，我响应报文发送完了，你准备关闭吧)
    第四次挥手：客户端发回 ACK 报文确认，并将确认序号设置为收到序号加 1 。
    (第四次挥手：由浏览器发起，告诉服务器，我响应报文接受完了，我准备关闭了，你也准备吧)

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