HTTP 报文


本文摘自《HTTP权威指南》

看完这篇文章你会理解以下概念:

  • 报文是如何流动的
  • HTTP报文的三个组成部分(起始行、首部和实体的主体部分);
  • 请求和响应报文之间的区别;
  • 请求报文支持的各种功能(语法);
  • 和响应报文一起返回的各种状态码;
  • 各种各样的HTTP首部都是用来做什么的;

报文流


HTTP报文是在HTTP应用程序之间发送的数据块。这些数据块以一些文本形式的元信息(meta-information)开头,这些信息描述了报文的内容及含义,后面跟着可选的数据部分。这些报文在客户端、服务器和代理之间流动。术语“流入”、“流出”、“上游”、及“下游”都是用来描述报文方向的。

报文流入源端服务器

HTTP使用术语流入(inbound)和流出(outbound)来描述事务处理(transaction)的方向。报文流入源端服务器,工作完成之后,会流回用户的Agent代理中。

报文向下游流动

HTTP报文会想河水一样流动。不管是请求报文还是响应报文,所有报文都会向下游(downstream)流动。所有报文的发送者都在接收者的上游(upstream)。

注:上游、下游的概念是相对的。

报文的组成部分


HTTP报文是简单的格式化数据块。它们由三个部分组成:对报文进行描述的起始行(start line)、包含属性的首部(header)块,以及可选的、包含数据的主体(body)部分。

报文的语法

所有HTTP报文可分为两类:请求报文(request message)和响应报文(response message)。请求报文会向服务器请求一个动作。响应报文会将请求的结果返回给客户端。两者基本结构相同。

这是请求报文的格式:

<method> <request-URL> <version>
<header>
<entity-body>

这是响应报文的格式(注意:只有起始行的语法有所不同):

<version> <status> <reason-phrase>
<header>
<entity-body>

start line(起始行)

所有的HTTP报文都以一个起始行作为开始。请求报文的起始行说明了要做些什么。响应报文的起始行说明发生了什么

  • 请求行
    请求报文请求服务器对资源进行一些操作。请求报文的起始行,或成为请求行,包含了一个方法和一个请求URL,这个方法描述了服务器应该执行的操作,请求URL描述了要对哪个资源执行这个方法。请求行中还包含HTTP的版本,用来告知服务器,客户端使用的是哪种HTTP。

  • 响应行
    响应报文承载了状态信息和操作产生的所有结果数据,将其返回给客户端。响应报文的起始行,或称为响应行,包含了响应报文使用的HTTP版本、数字状态码,以及描述操作状态的文本形式的原因短语。

  • 起始行中各部分介绍:

    • method(方法)

      • 客户端希望服务器对资源执行的动作。是一个单独的词,比如GET /specials/saw-blade.gif HTTP/1.0,方法就是GET。
      • 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。
      • 具体方法如下:
        1. GET 请求指定的页面信息,并返回实体主体。
        2. HEAD 类似于get请求,但只返回首部,不会返回实体的主体部分。这就允许客户端在为获取实际资源的情况下,对资源的首部进行检查。
          使用HEAD,可以:
          - 在不获取资源的情况下了解资源的情况(比如,判断其类型);
          - 通过查看响应中的状态码,看看某个对象是否存在;
          - 通过查看首部,测试资源是否被修改了。
        
        1. 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。POST请求可能会导致新的资源的建立和/或已有资源的修改。
        2. PUT 从客户端向服务器传送的数据取代指定的文档的内容(即向服务器上的资源中存储数据)。
        3. DELETE 请求服务器删除指定的页面。
        4. 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。
        5. OPTIONS 允许客户端查看服务器的性能。
        6. TRACE 回显服务器收到的请求,主要用于测试或诊断。
    • request-URL(请求URL)
      命名了所请求的资源,或者URL路径组件的完整URL。如果直接与服务器进行对话,只要URL的路径组件是资源的绝对路径,通常就不会有什么问题——服务器可以假定自己是URL的主机/端口。

    • version(版本)
      报文所使用的HTTP版本,其格式看起来是这样的:

        HTTP/<major>.<minor>
      

    其中主要版本号(major)和次要版本号(minor)都是整数。
    版本号说明了应用程序支持的最高HTTP版本。

    注意:版本号不会被当作小数来处理,比较时要依次比较主要版本号和次要版本号的大小。
    - status-code(状态码)
    方法是用来告诉服务器做什么事情的,状态码则用来告诉客户端,发生了什么事情。
    比如,在行HTTP/1.0 200 OK中,状态码就是200。
    这三位数字描述了请求过程中所发生的情况。每个状态码的第一位数字都用于描述状态的一般类别(“成功”、“出错”等)。
    HTTP状态码由三个十进制数字组成,第一个十进制数字定义了状态码的类型,后两个数字没有分类的作用。

      - HTTP状态码共分为5种类型:
          - 1XX.  信息,服务器收到请求,需要请求者继续执行操作
          - 2XX. 成功,操作被成功接收并处理
          - 3XX.    重定向,需要进一步的操作以完成请求
          - 4XX.    客户端错误,请求包含语法错误或无法完成请求
          - 5XX.    服务器错误,服务器在处理请求的过程中发生了错误
          
      - HTTP常用状态码:
          - 200 成功。请求的所有数据都在响应主体中。 
          - 301 资源(网页等)被永久转移到其它URL
          - 401 需要输入用户名和密码。
          - 404 NOT FOUND 服务器无法找到所请求URL对应的资源。(**最常见**)
          - 500 内部服务器    错误
    

    相关链接:HTTP状态码大全

    • reason-phrase(原因短语)
      数字状态码的可读版本,包含行终止序列之前的所有文本。原因短语只对人类有意义,比如HTTP/1.0 200 NOT OKHTTP/1.0 200 OK中原因短语NOT OKOK含义不同,但都会被计算机当作成功指示处理。HTTP规范并没有提供任何硬性规定要求原因短语以何种形式出现。

header(首部)

  1. 可以有零个或多个首部,每个首部包含一个名字,后面跟着冒号(:),然后是一个可选的空格,接着是一个值,最后是一个CRLF。首部是由由一个空行(CRLF)结束的,这个空行(CRLF)表示了首部列表的结束和实体主体部分的开始。

  2. HTTP首部字段向请求和响应报文中添加了一些附加信息。本质上说,它们只是一些名/值对的列表。

  3. 例如:

     HTTP/1.1 200 OK
     Server: nginx
     Date: Tue, 06 Sep 2016 08:56:08 GMT
     Content-Type: text/xml; charset=utf-8
     Vary: Accept-Encoding
     Content-Language: zh-CN
     Content-Encoding: gzip
    
  4. 可以将首部分为五个主要的类型。

    • 通用首部
      有些首部提供了与报文相关的最基本的信息,无论报文是什么类型都可以为其提供一些有用信息,它们被称为通用首部。
      例如:
      Date: Tue, 06 Sep 2016 08:56:08 GMT

    通用缓存首部:

    1. Cache-Control 指定请求和响应遵循的缓存机制
      Cache-Control: no-cache
    2. Pragma 用来包含实现特定的指令
      Pragma: no-cache

    从技术角度来看,Pragma是一种请求首部,但经常被错误地用于响应首部,在任何情况下Cache-Control的使用都优于Pragma。
    - 请求首部
    只在请求报文中有意义的首部。用于说明是谁或什么在发送请求、请求源自何处,或者客户端的喜好及能力。服务器可以根据请求首部给出的客户端信息,试着为客户端提供更好的响应。
    请求的信息性首部:
    - From 发出请求的用户的Email
    From: user@email.com
    - Host 指定请求的服务器的域名和端口号
    Host: www.zcmhi.com
    - Referer 先前网页的地址,当前请求网页紧随其后,即来路
    Referer: http://www.zcmhi.com/archives/71.html
    - User-Agent User-Agent的内容包含发出请求的用户信息
    User-Agent: Mozilla/5.0 (Linux; X11)

     1. Accept首部
     为客户端提供了一种将其喜好和能力告知服务器的方式,包括它们想要什么,可以使用什么,以及最重要的,它们不想要什么。这样服务器就可以根据这些额外信息,对要发送的内容作出更明智的决定。Accept首部会使连接的两端都收益。客户端会得到它们想要的内容,服务器则不会浪费其时间和带宽来发送客户端无法使用的东西。
         下面列出各种Accept首部:
         - Accept    指定客户端能够接收的内容类型    
                 Accept: text/plain, text/html
         - Accept-Charset    浏览器可以接受的字符编码集。
                 Accept-Charset: iso-8859-5
         - Accept-Encoding    指定浏览器可以支持的web服务器返回内容压缩编码类型。    
                 Accept-Encoding: compress, gzip
         - Accept-Language    浏览器可接受的语言    
                 Accept-Language: en,zh
         - Accept-Ranges    可以请求网页实体的一个或者多个子范围字
                 Accept-Ranges: bytes
         - TE    客户端愿意接受的传输编码,并通知服务器接受接受尾加头信息    
                 TE: trailers,deflate;q=0.5
     2. 条件请求首部
     有时客户端希望为请求加上某些限制。比如,如果客户端已经有了一份文档副本,就希望只在服务器上的文档与客户端拥有的副本有所区别时,才请求服务器传输文档。
         - Expect    请求的特定的服务器行为    
                 Expect: 100-continue
         - If-Match    只有请求内容与实体相匹配才有效    
                 If-Match: “737060cd8c284d8af7ad3082f209582d”
         - If-Modified-Since    如果请求的部分在指定时间之后被修改则请求成功,未被修改则返回304代码    
                 If-Modified-Since: Sat, 29 Oct 2010 19:43:31 GMT
         - If-None-Match    如果内容未改变返回304代码,参数为服务器先前发送的Etag,与服务器回应的Etag比较判断是否改变    
                 If-None-Match: “737060cd8c284d8af7ad3082f209582d”
         - If-Range    如果实体未改变,服务器发送客户端丢失的部分,否则发送整个实体。参数也为Etag    
                 If-Range: “737060cd8c284d8af7ad3082f209582d”
         - If-Unmodified-Since    只在实体在指定时间之后未被修改才请求成功    
                 If-Unmodified-Since: Sat, 29 Oct 2010 19:43:31 GMT
         - Range    只请求实体的一部分,指定范围    
                 Range: bytes=500-999
     3. 安全请求首部
     HTTP本身就支持一种简单的机制,可以对请求进行质询/响应认证。这种机制要求客户端在获取特定的资源之前,先对自身进行认证,这样就可以使事务稍微安全一些。
         - Authorization    HTTP授权的授权证书    
                 Authorization: Basic QWxhZGRpbjpvcGVuIHNlc2FtZQ==
         - Cookie    HTTP请求发送时,会把保存在该请求域名下的所有cookie值一起发送给web服务器。    
                 Cookie: $Version=1; Skin=new;
     4. 代理请求首部
     随着因特网上代理的普遍应用,人们定义了几个首部来协助其更好地工作。
         - Max-Forwards    限制信息通过代理和网关传送的时间    Max-Forwards: 10
         - Proxy-Authorization    连接到代理的授权证书    Proxy-Authorization: Basic QWxhZGRpbjpvcGVuIHNlc2FtZQ==
    
    • 响应首部
      响应首部为客户端提供了一些额外信息,比如谁在发送响应、响应者的功能,甚至于响应相关的一些特殊指令。这些首部有助于客户端处理响应,并在将来发起更好的请求。
      响应的信息性首部
      • Age 从原始服务器到代理缓存形成的估算时间(以秒计,非负)
        Age: 12
      • Retry-After 如果实体暂时不可取,通知客户端在指定时间之后再次尝试
        Retry-After: 120
      • Server web服务器软件名称
        Server: Apache/1.3.27 (Unix) (Red-Hat/Linux)
      • Warning 警告实体可能存在的问题
        Warning: 199 Miscellaneous warning
      1. 协商首部
        如果资源有多种表示方法——比如,如果服务器上有某文档的法语和德语译稿,HTTP/1.1可以为服务器和客户端提供对资源进行协商能力。
        • Accept-Ranges 表明服务器是否支持指定范围请求及哪种类型的分段请求
          Accept-Ranges: bytes
        • Vary 告诉下游代理是使用缓存响应还是从原始服务器请求
          Vary: *
      2. 安全响应首部
        即HTTP的质询/响应认证机制的响应侧。现在介绍一些基本的质询首部。
        • Proxy-Authenticate 它指出认证方案和可应用到代理的该URL上的参数
          Proxy-Authenticate: Basic
        • Set-Cookie 设置Http Cookie
          Set-Cookie: UserID=JohnDoe; Max-Age=3600; Version=1
        • WWW-Authenticate 表明客户端请求实体应该使用的授权方案
          WWW-Authenticate: Basic
    • 实体首部
      有很多首部可以用来描述HTTP报文的负荷(即entity-body)。由于请求和响应报文中都可能包含实体部分,所以在这两类类型的报文中都有可能出现实体首部。
      实体的信息性首部
      • Allow 对某网络资源的有效的请求行为,不允许则返回405
        Allow: GET, HEAD
      • Location 用来重定向接收方到非请求URL的位置来完成请求或标识新的资源
        Location: http://www.zcmhi.com/archives/94.html
      1. 内容首部
        内容首部提供了与实体内容有关的特定信息,说明了其类型、尺寸以及处理它所需的其他有用信息。
        • Content-Encoding web服务器支持的返回内容压缩编码类型。
          Content-Encoding: gzip
        • Content-Language 响应体的语言
          Content-Language: en,zh
        • Content-Length 响应体的长度
          Content-Length: 348
        • Content-Location 请求资源可替代的备用的另一地址
          Content-Location: /index.htm
        • Content-MD5 返回资源的MD5校验值
          Content-MD5: Q2hlY2sgSW50ZWdyaXR5IQ==
        • Content-Range 在整个返回体中本部分的字节位置
          Content-Range: bytes 21010-47021/47022
        • Content-Type 返回内容的MIME类型
          Content-Type: text/html; charset=utf-8
      2. 实体缓存首部
        通用的缓存首部说明了如何或什么时候进行缓存。实体的缓存首部提供了与背缓存实体有关的信息——比如,验证已缓存的资源副本是否仍然有效所需的信息,以及更好地估计已缓存资源何时失效所需的线索。
        • ETag 请求变量的实体标签的当前值
          ETag: “737060cd8c284d8af7ad3082f209582d”
        • Expires 响应过期的日期和时间
          Expires: Thu, 01 Dec 2010 16:00:00 GMT
        • Last-Modified 请求资源的最后修改时间
          Last-Modified: Tue, 15 Nov 2010 12:45:26 GMT
    • 扩展首部
      扩展首部是非标准的首部,由应用程序开发者创建,但还未添加到已批准的HTTP规范中去。即使不知道这些扩展首部的含义,HTTP程序也要接受它们并对其进行转发。

相关链接:HTTP响应头和请求头信息对照表
注意:因为协议不同,有的首部没有给出。

entity-body(实体的主体部分)

  1. 包含一个由任意数据组成的数据块。并不是所有报文都包含实体的主体部分。
    实体的主体是HTTP报文的负荷。就是HTTP要传输的内容。
  2. HTTP报文可以承载很多类型的数字数据:图片、视频、HTML文档、软件应用程序、信用卡事物、电子邮件等。

如何查看HTTP报文?


  • 打开Chrome浏览器,点击右上角“三”按钮。
  • 点击工具-----再点击开发者工具
  • 找到Network选项框。
  • 点击你所需要查看的请求流即可。
    相关链接:如何查看HTTP请求头
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