「 图解HTTP 」 读书笔记 第三章

HTTP 报文内的 HTTP 信息

1. HTTP 报文

用于 HTTP 协议交互的信息被称为 HTTP 报文。

  • 请求端(客户端)的 HTTP 报文叫请求报文

  • 响应端 (服务器端)的 HTTP 报文叫响应报文

  • HTTP 报文本身是由多行数据构成的字符串文本

HTTP 报文大致可分为报文首部和报文主体两块。

HTTP报文构成.png

2. 请求报文及响应报文的结构

  • 请求报文结构

    请求报文结果.png
  • 响应报文结构

    响应报文结构.png
  • 请求报文实例

    请求报文实例.png
  • 响应报文实例

    响应报文实例.png

请求报文和响应报文的首部内容由以下数据组成

  • 请求行

    包含用于请求的方法,请求 URI 和 HTTP 版本。

  • 状态行

    包含表明响应结果的状态码,原因短语和 HTTP 版本。

  • 首部字段

    包含表示请求和响应的各种条件和属性的各类首部,一般有四种首部。

    • 通用首部

    • 请求首部

    • 响应首部

    • 实体首部

  • 其他

    可能包含 HTTP 的 RFC 里未定义的首部(Cookie 等)

3. 编码提升速率

HTTP 在传输数据时可以按照数据原貌直接传输,也可以在传输过程中通过编码提升传输速率。

通过在传输时编码,能有效处理大量的访问请求。

编码的操作需要计算机来完成,因此会消耗更多的 CPU 资源。

3.1 报文实体和实体主体的差异
  • 报文(message)

    是 HTTP 通信中的基本单位,由 8位组 字节流组成,通过 HTTP 通信传输。

  • 实体(entity)

    作为请求和响应的有效载荷数据被传输,其内容由实体首部和实体主体组成。

HTTP 报文的主体用于传输请求或响应的实体主体

通常报文主体等于实体主体,只有当传输中进行编码时,实体主体的内容发生变化,才导致它和报文主体的差异。

3.2 压缩传输的内容编码

内容编码指明应用在实体内容上的编码格式,并保持实体原样压缩。内容编码后的实体由客户端接受并负责解码。

内容编码.png

常见的内容编码由以下几种:

  • gzip(GNU zip)

  • compress(UNIX 系统的标准压缩)

  • deflate(zlib)

  • identity(不进行编码)

3.3 分割发送的分块传输码

把实体主体分块的功能称为分块传输码(Chunked Transfer Coding)。

分块传输码.png

分块传输码会将实体主体分成多个部分(块),每一块都会用十六进制来标识块的大小,而实体主体的最后一块会使用 0(CR+LF) 来标记。

使用分块传输码的实体主体会由接受的客户端负责解码,恢复到编码前的实体主体。

HTTP/1.1 中存在一种称为传输码(Transfer Coding)的机制,它可以在通信时按照某种编码方式传输,但只定义作用于分块传输编码中。

4. 发送多种数据的多部分对象集合

HTTP 协议中采用 多部分对象集合,可以使发送的一份报文主体含有多类型实体,通常在图片或文本文件上传时使用。

多部分对象集合包含的对象如下:

  • multipart/form-data

    在 Web 表单文件上传时使用。

    Content-Type: multipart/form-data; boundary=AaB03x
    
    --AaB03x
    Content-Disposition: form-data; name="field1"
    
    Joe Blow
    --AaB03x
    Content-Disposition: form-data; name="pics"; filename="file1.txt"
    Content-Type: text/plain
    
    ...(file1.txt的数据)...
    --AaB03x--
    
  • multipart/byteranges

    状态码 206(Partial Content 部分内容)响应报文包含了多个范围的内容时使用。

    HTTP/1.1 206 Partial Content
    Date: Fri, 13 Jul 2012 02:45:26 GMT
    Last-Modified: Fri, 31 Aug 2007 02:02:20 GMT
    Content-Type: multipart/byteranges; boundary=THIS_STRING_SEPARATES
    --THIS_STRING_SEPARATES
    Content-Type: application/pdf
    Content-Range: bytes 500-999/8000
                
    ...(范围指定的数据)...
    --THIS_STRING_SEPARATES
    Content-Type: application/pdf
    Content-Range: bytes 7000-7999/8000
                
    ...(范围指定的数据)...
    --THIS_STRING_SEPARATES--
    

在 HTTP 报文中使用多部分对象集合时,需要在首部字段加上 Content-type。

使用 boundary 字符串来划分多部分对象集合指明的各类实体。

在 boundary 字符串指定的各个实体的起始行之前插入 " -- " 标记,如(-
-AaB03x、--THIS_STRING_SEPARATES)。

在多部分对象集合对应的字符串的最后插入"--"(如:--AaB03x--、--THIS_STRING_SEPARATES--) 作为结束。

多部分对象集合的每个部分类型中,都可以含有首部字段,还可以在某个部分中嵌套使用多部分对象集合。

5. 获取部分内容的范围请求

指定范围发送的请求叫做范围请求(Range Request)。

对一份 10000 字节大小的资源,使用范围请求,可以只请求 5001~10000 字节内的资源。

范围请求.png

指定范围请求,会用到首部字段 Range 指定资源的 byte 范围。

byte 范围的指定形式如下:

  • 5001~10000 字节

    Range: bytes=5001-10000
    
  • 从 5001 字节之后全部的

    Range: bytes=5001-
    
  • 从一开始到 3000 字节和 5000~7000 字节的多重范围

    Range: bytes=-3000, 5000-7000
    

针对范围请求,响应会返回状态码为 206 Partial Content 的响应报文。

多重范围的范围请求,响应会在首部字段 Content-type 标明 mulitpart/byteranges 后返回响应报文。

如果服务器端无法响应范围请求,则会返回状态码 200 OK 和完整的实体内容。

6. 内容协商返回最合适的内容

当浏览器默认语言为中文或英语,访问相同 URI 的 Web 页面时,则会显示对应语言的 Web 页面。这样的机制称为内容协商(Content Negotiation)。

内容协商.png

内容协商是指客户端和服务器端就响应的资源内容进行交涉,然后提供给客户端最合适的资源。内容协商会以响应资源的语言、字符集、编码方式等作为判断的基准。

包含在请求报文中的某些首部字段就是判断的基准,如:

  • Accept

  • Accept-Charset

  • Accept-Encoding

  • Accept-Language

  • Content-Language

内容协商类型如下:

  • 服务器驱动协商(Server-driven Negotiation)

    由服务器端进行内协商,以请求的首部字段作为参考,在服务器端自动处理。

  • 客户端驱动协商(Agent-driven Negotiation)

    由客户端进行内容协商,用户从浏览器显示的可选项列表中手动选择,还可以利用 JavaScript 脚本在 Web 页面自动进行上述选择。

  • 透明协商(Transparent Negotiation)

    服务器驱动和客户端驱动的结合体,由服务器和客户端各自进行内容协商的一种方法。

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