HTTP协议是Hyper Text Transfer Protocol(超文本传输协议)的缩写,是用于从万维网服务器传输超文本到本地浏览器的传送协议。
从1990年开始就在WWW上广泛应用,是现今在WWW上应用最多的协议, Http是应用层协议,当你上网浏览网页的时候,浏览器和Web服务器之间就会通过HTTP在Internet上进行数据的发送和接收。Http是一个基于请求/响应模式的、无状态的协议。即我们通常所说的Request/Response。
HTTP 是基于 TCP/IP 协议通信协议来传递数据(HTML 文件、图片文件、查询结果等)。它不涉及数据包(packet)传输,主要规定了客户端和服务器之间的通信格式,默认使用80端口。
一、Http的特点
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、PUT、DELETE、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。
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协议是无状态的,HTTP 协议自身不对请求和响应之间的通信状态进行保存。任何两次请求之间都没有依赖关系。直观地说,就是每个请求都是独立的,与前面的请求和后面的请求都是没有直接联系的。协议本身并不保留之前一切的请求或 响应报文的信息。这是为了更快地处理大量事务,确保协议的可伸缩性,而特意把 HTTP 协议设计成如此简单的。
二、Http报文
Http报文包括请求报文和响应报文两大部分,其中请求报文由请求行(request line)、请求头(header)、空行和请求体四个部分组成。而响应报文由状态行、响应头部、空行和响应体四个部分组成。接下来我们详细介绍下请求报文的各个部分及其作用。
1、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。
以上代码中 POST 代表请求方法, /chapter17/user.html 表示URI, HTTP/1.1 代表协议和协议的版本。现在比较流行的是Http1.1版本。大家也可以了解下 2.0 :《让面试官颤抖的 HTTP 2.0 协议面试题》。
2、请求头
由关键字 / 值对组成,每行一对,关键字和值用英文冒号“:”分隔。请求头部通知服务器有关于客户端请求的信息。它包含许多有关的客户端环境和请求正文的有用信息。其中比如:
Host:表示主机名,虚拟主机。
Connection:HTTP/1.1增加的,使用keepalive,即持久连接,一个连接可以发多个请求。
User-Agent:请求发出者,兼容性以及定制化需求。
3、空行
最后一个请求头之后是一个空行,这个行非常重要,它表示请求头已经结束,接下来的是请求正文。
4、请求体
可以承载多个请求参数的数据。
上面代码,承载着name、password、realName三个请求参数。
三、HTTP请求方法
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(例如提交表单或者上传文件)。数据被包含在请求体中。
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。
四、GET与POST区别
GET在浏览器回退时是无害的,而POST会再次提交请求。
GET请求会被浏览器主动缓存,而POST不会,除非手动设置。
GET请求参数会被完整保留在浏览器历史记录里,而POST中的参数不会被保留。
GET请求在URL中传送的参数是有长度限制的,而POST没有限制。
GET参数通过URL传递,POST放在Request body中。
五、Http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。
比如我们平时常见两种出错的状态码:
更多看下这篇文章《两张趣图助你理解 HTTP 状态码》
六、持久连接
1、为什么需要持久连接
HTTP协议的初始版本中,每进行一次HTTP通信就要断开一次TCP连接。以当年的通信情况来说,因为都是些容量很小的文本传输,所以即使这样也没有多大问题。可随着 HTTP 的 普及,文档中包含大量图片的情况多了起来。
比如,使用浏览器浏览一个包含多张图片的 HTML 页面时,在发送请求访问 HTML 页面资源的同时,也会请 求该 HTML 页面里包含的其他资源。因此,每次的请求都会造成无谓的 TCP 连接建立和断开,增加通信量的 开销。
2、持久连接的特点
为解决上述 TCP 连接的问题, HTTP/1.1 和一部分的 HTTP/1.0 想出了持久连接(HTTP Persistent Connections,也称为 HTTP keep-alive 或 HTTP connection reuse)的方法。持久连接的特点是,只要任意一端没有明确提出断开连接,则保持TCP连接状态。
持久连接的好处在于减少了 TCP 连接的重复建立和断开所造成的额外开销,减轻了服务器端的负载。另外, 减少开销的那部分时间,使 HTTP 请求和响应能够更早地结束,这样 Web 页面的显示速度也就相应提高了。
在 HTTP/1.1 中,所有的连接默认都是持久连接,但在 HTTP/1.0 内并未标准化。虽然有一部分服务器通过非 标准的手段实现了持久连接,但服务器端不一定能够支持持久连接。毫无疑问,除了服务器端,客户端也需 要支持持久连接。
七、管线化
持久连接使得多数请求以管线化(pipelining)方式发送成为可能。从前发送请求后需等待并收到响应,才能 发送下一个请求。管线化技术出现后,不用等待响应亦可直接发送下一个请求。
这样就能够做到同时并行发送多个请求,而不需要一个接一个地等待响应了。通俗地讲,请求打包一次传输过去,响应打包一次传递回来。管线化的前提是在持久连接下。
假如当请求一个包含 10 张图片的 HTML Web 页面,与挨个连接相比,用持久连接可以让请求更快结束。 而管线化技术则比持久连接还要快。请求数越多,时间差就越明显。客户端需要请求这十个资源。以前的做法是,在同一个TCP连接里面,先发送A请求,然后等待服务器做出回应,收到后再发出B请求,以此类推,而管道机制则是允许浏览器同时发出这十个请求,但是服务器还是按照顺序,先回应A请求,完成后再回应B请求。
于是在使用持久连接的情况下,某个连接上消息的传递类似于:
请求1 -> 响应1 -> 请求2 -> 响应2 -> 请求3 -> 响应3
管线化方式发送变成了类似这样:
请求1 -> 请求2 -> 请求3 -> 响应1 -> 响应2 -> 响应3
以下是关于HTTP的具体实现关键概念:
URL:
URL(Uniform Resource Locator) 地址用于描述一个网络上的资源, 基本格式如下
schema://host[:port#]/path/…/[?query-string][#anchor]
scheme 指定低层使用的协议(例如:http, https, ftp)
host HTTP服务器的IP地址或者域名
port# HTTP服务器的默认端口是80,这种情况下端口号可以省略。如果使用了别的端口,必须指明,例如 http://www.cnblogs.com:8080/
path 访问资源的路径
query-string 发送给http服务器的数据
anchor- 锚
URL 的一个例子
http://www.mywebsite.com/sj/test/test.aspx?name=sviergn&x=true#stuff
Schema: http
host: www.mywebsite.com
path: /sj/test/test.aspx
Query String: name=sviergn&x=true
Anchor: stuff
HTTP的Request/Response:
先看Request 消息的结构, Request 消息分为3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之间有个空行,
结构如下图
第一行中的Method表示请求方法,比如”POST”,”GET”, Path-to-resoure表示请求的资源, Http/version-number 表示HTTP协议的版本号
当使用的是”GET” 方法的时候, body是为空的
比如我们打开博客园首页的request 如下
GET http://www.cnblogs.com/ HTTP/1.1
Host: www.cnblogs.com
抽象的东西,难以理解,老感觉是虚的, 所谓眼见为实, 实际见到的东西,我们才能理解和记忆。 我们今天用Fiddler,实际的看看Request和Response.
下面我们打开Fiddler 捕捉一个博客园登录的Request 然后分析下它的结构, 在Inspectors tab下以Raw的方式可以看到完整的Request的消息,
如下图
Accept
作用: 浏览器端可以接受的媒体类型,
例如: Accept: text/html 代表浏览器可以接受服务器回发的类型为 text/html 也就是我们常说的html文档,
如果服务器无法返回text/html类型的数据,服务器应该返回一个406错误(non acceptable)
通配符 * 代表任意类型
例如 Accept: */* 代表浏览器可以处理所有类型,(一般浏览器发给服务器都是发这个)
Referer:
作用: 提供了Request的上下文信息的服务器,告诉服务器我是从哪个链接过来的,比如从我主页上链接到一个朋友那里,他的服务器就能够从HTTP Referer中统计出每天有多少用户点击我主页上的链接访问他的网站。
例如: Referer:http://translate.google.cn/?hl=zh-cn&tab=wT
Accept-Language
作用: 浏览器申明自己接收的语言。
语言跟字符集的区别:中文是语言,中文有多种字符集,比如big5,gb2312,gbk等等;
例如: Accept-Language: en-us
Content-Type
作用:
例如:Content-Type: application/x-www-form-urlencoded
Accept-Encoding:
作用: 浏览器申明自己接收的编码方法,通常指定压缩方法,是否支持压缩,支持什么压缩方法(gzip,deflate),(注意:这不是只字符编码);
例如: Accept-Encoding: gzip, deflate
User-Agent
作用:告诉HTTP服务器, 客户端使用的操作系统和浏览器的名称和版本.
我们上网登陆论坛的时候,往往会看到一些欢迎信息,其中列出了你的操作系统的名称和版本,你所使用的浏览器的名称和版本,这往往让很多人感到很神奇,实际上,服务器应用程序就是从User-Agent这个请求报头域中获取到这些信息User-Agent请求报头域允许客户端将它的操作系统、浏览器和其它属性告诉服务器。
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)
Connection
例如: Connection: keep-alive 当一个网页打开完成后,客户端和服务器之间用于传输HTTP数据的TCP连接不会关闭,如果客户端再次访问这个服务器上的网页,会继续使用这一条已经建立的连接
例如: Connection: close 代表一个Request完成后,客户端和服务器之间用于传输HTTP数据的TCP连接会关闭, 当客户端再次发送Request,需要重新建立TCP连接。
Content-Length
作用:发送给HTTP服务器数据的长度。
例如: Content-Length: 38
Host(发送请求时,该报头域是必需的)
作用: 请求报头域主要用于指定被请求资源的Internet主机和端口号,它通常从HTTP URL中提取出来的
例如: 我们在浏览器中输入:http://www.guet.edu.cn/index.html
浏览器发送的请求消息中,就会包含Host请求报头域,如下:
Host:http://www.guet.edu.cn
此处使用缺省端口号80,若指定了端口号,则变成:Host:指定端口号
Pragma
作用: 防止页面被缓存, 在HTTP/1.1版本中,它和Cache-Control:no-cache作用一模一样
Pargma只有一个用法, 例如: Pragma: no-cache
Cookie:
作用: 最重要的header, 将cookie的值发送给HTTP 服务器
Accept-Charset
作用:浏览器申明自己接收的字符集,这就是本文前面介绍的各种字符集和字符编码,如gb2312,utf-8(通常我们说Charset包括了相应的字符编码方案);
我们再看Response消息的结构, 和Request消息的结构基本一样。 同样也分为三部分
第一部分叫Response line,
第二部分叫Response header,
第三部分是body. header和body之间也有个空行,
结构如下图
HTTP/version-number表示HTTP协议的版本号, status-code 和message 请看下节[状态代码]的详细解释.
我们用Fiddler 捕捉一个博客园首页的Response然后分析下它的结构, 在Inspectors tab下以Raw的方式可以看到完整的Response的消息, 如下图
Cache-Control
作用: 这个是非常重要的规则。 这个用来指定Response-Request遵循的缓存机制。各个指令含义如下
Cache-Control:Public 可以被任何缓存所缓存()
Cache-Control:Private 内容只缓存到私有缓存中
Cache-Control:no-cache 所有内容都不会被缓存
还有其他的一些用法, 我没搞懂其中的意思, 请大家参考其他的资料
Content-Type
作用:WEB服务器告诉浏览器自己响应的对象的类型和字符集,
例如:
Content-Type: text/html; charset=utf-8
Content-Type:text/html;charset=GB2312
Content-Type: image/jpeg
Expires
作用: 浏览器会在指定过期时间内使用本地缓存
例如: Expires: Tue, 08 Feb 2022 11:35:14 GMT
Last-Modified:
作用: 用于指示资源的最后修改日期和时间。(实例请看上节的If-Modified-Since的实例)
例如: Last-Modified: Wed, 21 Dec 2011 09:09:10 GMT
Server:
作用:指明HTTP服务器的软件信息
例如:Server: Microsoft-IIS/7.5
X-AspNet-Version:
作用:如果网站是用ASP.NET开发的,这个header用来表示ASP.NET的版本
例如: X-AspNet-Version: 4.0.30319
X-Powered-By:
作用:表示网站是用什么技术开发的
例如: X-Powered-By: ASP.NET
Connection
例如: Connection: keep-alive 当一个网页打开完成后,客户端和服务器之间用于传输HTTP数据的TCP连接不会关闭,如果客户端再次访问这个服务器上的网页,会继续使用这一条已经建立的连接
例如: Connection: close 代表一个Request完成后,客户端和服务器之间用于传输HTTP数据的TCP连接会关闭, 当客户端再次发送Request,需要重新建立TCP连接。
Content-Length
指明实体正文的长度,以字节方式存储的十进制数字来表示。在数据下行的过程中,Content-Length的方式要预先在服务器中缓存所有数据,然后所有数据再一股脑儿地发给客户端。
例如: Content-Length: 19847
Date
作用: 生成消息的具体时间和日期
例如: Date: Sat, 11 Feb 2012 11:35:14 GMT
HTTP协议之Get和Post
Http协议定义了很多与服务器交互的方法,最基本的有4种,分别是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.
我们看看GET和POST的区别
1. 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,如EditPosts.aspx?name=test1&id=123456. POST方法是把提交的数据放在HTTP包的Body中.
2. 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.
3. 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,也就是说Get是通过地址栏来传值,而Post是通过提交表单来传值。
4. GET方式提交数据,会带来安全问题,比如一个登录页面,通过GET方式提交数据时,用户名和密码将出现在URL上,如果页面可以被缓存或者其他人可以访问这台机器,就可以从历史记录获得该用户的账号和密码.