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5分钟让你明白HTTP协议

一、HTTP简介

1.http协议介绍

  1. HTTP协议(HyperText Transfer Protocol,超文本传输协议)是因特网上应用最为广泛的一种网络传输协议,所有的WWW文件都必须遵守这个标准。
  2. HTTP是基于TCP/IP通信协议来传递数据(HTML 文件, 图片文件, 查询结果等)
  3. HTTP协议通常承载于TCP协议之上,有时也承载于TLS或SSL协议层之上,这个时候,就成了我们常说的HTTPS。如下图
    http/https
  4. HTTP是一个应用层协议,由请求和响应构成,是一个标准的客户端服务器模型。HTTP是一个无状态的协议。
  5. HTTP默认的端口号为80,HTTPS的端口号为443。

2.http协议工作流程

一次HTTP操作称为一个事务,其工作过程大概如下:

  1. 用户在浏览器中键入需要访问网页的URL或者点击某个网页中链接;
  2. 浏览器根据URL中的域名,通过DNS解析出目标网页的IP地址;
浏览器请求这个页面:http://hackr.ip/index.html
在这一步,需要域名系统DNS解析域名hackr.ip,得主机的IP地址 20X.189.105.112。
然后将上面结合本机自己的信息,封装成一个http请求数据包
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  1. 在HTTP开始工作前,客户端首先会通过TCP/IP协议来和服务端建立链接(TCP三次握手)
  2. 建立连接后,客户机发送一个请求给服务器,请求方式的格式为:统一资源标识符(URL)、协议版本号,后边是MIME信息包括请求修饰符、客户机信息和可内容。
  3. 服务器接到请求后,给予相应的响应信息,其格式为一个状态行,包括信息的协议版本号、一个成功或错误的代码,后边是MIME信息包括服务器信息、实体信息和可能的内容。
  4. 一般情况下,一旦Web服务器向浏览器发送了请求数据,它就要关闭TCP连接,然后如果浏览器或者服务器在其头信息加入了这行代码: Connection:keep-alive,TCP连接在发送后将仍然保持打开状态,于是,浏览器可以继续通过相同的连接发送请求。保持连接节省了为每个请求建立新连接所需的时间,还节约了网络带宽。
    http链接步骤

http协议和tcp协议

2.1 短连接

短连接的操作步骤是: 建立连接——数据传输——关闭连接...建立连接——数据传输——关闭连接

如果客户请求频繁,将在TCP的建立和关闭操作上浪费较多时间和带宽。

短连接

2.2 长链接

长链接,指在一个连接上可以连续发送多个数据包,在连接保持期间,如果没有数据包发送,需要双方发链路检测包。

长链接操作步骤: 建立连接——数据传输...(保持连接)...数据传输——关闭连接

长连接可以省去较多的TCP建立和关闭的操作,减少浪费,节约时间

长链接分为 without pipelining 和 with pipelining,下图中是without pipelining,客户端只在收到前一个请求的响应后,才发出新的请求。

长链接

2.3 管线化

下图是with pipelining,每次建立链接后无需等待请求回来就可以发送下一个请求

管线化

3. Http请求报文

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)、请求体组成,下图给出了请求报文的一般格式。

HTTP请求

请求行:
    方法:
        GET 获取资源
        POST 向服务器端发送数据,传输实体主体
        PUT 传输文件
        HEAD 获取报文首部
        DELETE 删除文件
        OPTIONS 询问支持的方法
        TRACE 追踪路径
    协议/版本号
    URL
    
请求头:
    通用首部(General Header)
    请求首部(Request Header)
    响应首部(Response Header)
    实体首部(Entity Header Fields)
    
请求体
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请求报文拆解:

http请求报文

3.1 get请求

get请求

3.2 post请求

post请求

4. Http响应报文

HTTP响应组成:响应行、响应头、响应体。

http响应

响应行
    (HTTP/1.1)表明HTTP版本为1.1版本,状态码为200,状态消息为(ok)
响应头
    Date:生成响应的日期和时间;
    Content-Type:指定了MIME类型的HTML(text/html),编码类型是ISO-8859-1
响应体
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响应报文拆解:

http响应报文

5. Http状态码

类别 原因
1XX Informational(信息性状态码)
2XX Success(成功状态码)
3XX Redirection(重定向)
4XX Client Error(客户端错误状态码)
5XX Server Error(服务器错误状态吗)

5.1 2XX 成功

200(OK 客户端发过来的数据被正常处理
204(Not Content 正常响应,没有实体
206(Partial Content 范围请求,返回部分数据,响应报文中由Content-Range指定实体内容
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5.2 3XX 重定向

301(Moved Permanently) 永久重定向
302(Found) 临时重定向,规范要求,方法名不变,但是都会改变
303(See Other) 和302类似,但必须用GET方法
304(Not Modified) 状态未改变, 配合(If-Match、If-Modified-Since、If-None_Match、If-Range、If-Unmodified-Since)
307(Temporary Redirect) 临时重定向,不该改变请求方法
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5.3 4XX 客户端错误

400(Bad Request) 请求报文语法错误
401 (unauthorized) 需要认证
403(Forbidden) 服务器拒绝访问对应的资源
404(Not Found) 服务器上无法找到资源
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5.4 5XX 服务器端错误

500(Internal Server Error)服务器故障
503(Service Unavailable) 服务器处于超负载或正在停机维护
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6. 首部

6.1 通用首部字段

首部字段名 说明
Cache-Control 控制缓存行为
Connection 链接的管理
Date 报文日期
Pragma 报文指令
Trailer 报文尾部的首部
Trasfer-Encoding 指定报文主体的传输编码方式
Upgrade 升级为其他协议
Via 代理服务器信息
Warning 错误通知

6.2 请求首部字段

首部字段名 说明
Accept 用户代理可处理的媒体类型
Accept-Charset 优先的字符集
Accept-Encoding 优先的编码
Accept-Langulage 优先的语言
Authorization Web认证信息
Expect 期待服务器的特定行为
From 用户的电子邮箱地址
Host 请求资源所在的服务器
If-Match 比较实体标记
If-Modified-Since 比较资源的更新时间
If-None-Match 比较实体标记
If-Range 资源未更新时发送实体Byte的范围请求
If-Unmodified-Since 比较资源的更新时间(和If-Modified-Since相反)
Max-Forwards 最大传输跳数
Proxy-Authorization 代理服务器需要客户端认证
Range 实体字节范围请求
Referer 请求中的URI的原始获取方
TE 传输编码的优先级
User-Agent HTTP客户端程序的信息

6.3 响应首部字段

首部字段名 说明
Accept-Ranges 是否接受字节范围
Age 资源的创建时间
ETag 资源的匹配信息
Location 客户端重定向至指定的URI
Proxy-Authenticate 代理服务器对客户端的认证信息
Retry-After 再次发送请求的时机
Server 服务器的信息
Vary 代理服务器缓存的管理信息
www-Authenticate 服务器对客户端的认证

6.4 实体首部字段

首部字段名 说明
Allow 资源可支持的HTTP方法
Content-Encoding 实体的编码方式
Content-Language 实体的自然语言
Content-Length 实体的内容大小(字节为单位)
Content-Location 替代对应资源的URI
Content-MD5 实体的报文摘要
Content-Range 实体的位置范围
Content-Type 实体主体的媒体类型
Expires 实体过期时间
Last-Modified 资源的最后修改时间

参考:

  1. HTTP简介
  2. HTTP协议详解
  3. HTTP
  4. HTTP工作过程
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