HTTP 協(xié)議那些事兒（Web開發(fā)補充知識點）

HTTP協(xié)議

一、HTTP協(xié)議簡介

超文本傳輸協(xié)議（英文：HyperText?Transfer?Protocol，縮寫：HTTP）是一種用于分布式、協(xié)作式和超媒體信息系統(tǒng)的應(yīng)用層協(xié)議。HTTP是萬維網(wǎng)的數(shù)據(jù)通信的基礎(chǔ)。

HTTP的發(fā)展是由蒂姆·伯納斯-李于1989年在歐洲核子研究組織（CERN）所發(fā)起。HTTP的標(biāo)準(zhǔn)制定由萬維網(wǎng)協(xié)會（World Wide Web Consortium，W3C）和互聯(lián)網(wǎng)工程任務(wù)組（Internet Engineering Task Force，IETF）進行協(xié)調(diào)，最終發(fā)布了一系列的RFC，其中最著名的是1999年6月公布的 RFC 2616，定義了HTTP協(xié)議中現(xiàn)今廣泛使用的一個版本——HTTP 1.1。

2014年12月，互聯(lián)網(wǎng)工程任務(wù)組（IETF）的Hypertext Transfer Protocol Bis（httpbis）工作小組將HTTP/2標(biāo)準(zhǔn)提議遞交至IESG進行討論，于2015年2月17日被批準(zhǔn)。 HTTP/2標(biāo)準(zhǔn)于2015年5月以RFC 7540正式發(fā)表，取代HTTP 1.1成為HTTP的實現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)。

二、HTTP協(xié)議概述

HTTP是一個客戶端終端（用戶）和服務(wù)器端（網(wǎng)站）請求和應(yīng)答的標(biāo)準(zhǔn)（TCP）。通過使用網(wǎng)頁瀏覽器、網(wǎng)絡(luò)爬蟲或者其它的工具，客戶端發(fā)起一個HTTP請求到服務(wù)器上指定端口（默認(rèn)端口為80）。我們稱這個客戶端為用戶代理程序（user agent）。應(yīng)答的服務(wù)器上存儲著一些資源，比如HTML文件和圖像。我們稱這個應(yīng)答服務(wù)器為源服務(wù)器（origin server）。在用戶代理和源服務(wù)器中間可能存在多個“中間層”，比如代理服務(wù)器、網(wǎng)關(guān)或者隧道（tunnel）。

盡管TCP/IP協(xié)議是互聯(lián)網(wǎng)上最流行的應(yīng)用，HTTP協(xié)議中，并沒有規(guī)定必須使用它或它支持的層。事實上，HTTP可以在任何互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議上，或其他網(wǎng)絡(luò)上實現(xiàn)。HTTP假定其下層協(xié)議提供可靠的傳輸。因此，任何能夠提供這種保證的協(xié)議都可以被其使用。因此也就是其在TCP/IP協(xié)議族使用TCP作為其傳輸層。

通常，由HTTP客戶端發(fā)起一個請求，創(chuàng)建一個到服務(wù)器指定端口（默認(rèn)是80端口）的TCP連接。HTTP服務(wù)器則在那個端口監(jiān)聽客戶端的請求。一旦收到請求，服務(wù)器會向客戶端返回一個狀態(tài)，比如"HTTP/1.1 200 OK"，以及返回的內(nèi)容，如請求的文件、錯誤消息、或者其它信息。

三、HTTP工作原理

HTTP協(xié)議定義Web客戶端如何從Web服務(wù)器請求Web頁面，以及服務(wù)器如何把Web頁面?zhèn)魉徒o客戶端。HTTP協(xié)議采用了請求/響應(yīng)模型。客戶端向服務(wù)器發(fā)送一個請求報文，請求報文包含請求的方法、URL、協(xié)議版本、請求頭部和請求數(shù)據(jù)。服務(wù)器以一個狀態(tài)行作為響應(yīng)，響應(yīng)的內(nèi)容包括協(xié)議的版本、成功或者錯誤代碼、服務(wù)器信息、響應(yīng)頭部和響應(yīng)數(shù)據(jù)。

以下是 HTTP 請求/響應(yīng)的步驟：

1. 客戶端連接到Web服務(wù)器

一個HTTP客戶端，通常是瀏覽器，與Web服務(wù)器的HTTP端口（默認(rèn)為80）建立一個TCP套接字連接。例如，http://www.luffycity.com。

2. 發(fā)送HTTP請求

通過TCP套接字，客戶端向Web服務(wù)器發(fā)送一個文本的請求報文，一個請求報文由請求行、請求頭部、空行和請求數(shù)據(jù)4部分組成。

3. 服務(wù)器接受請求并返回HTTP響應(yīng)

Web服務(wù)器解析請求，定位請求資源。服務(wù)器將資源復(fù)本寫到TCP套接字，由客戶端讀取。一個響應(yīng)由狀態(tài)行、響應(yīng)頭部、空行和響應(yīng)數(shù)據(jù)4部分組成。

4. 釋放連接TCP連接

若connection 模式為close，則服務(wù)器主動關(guān)閉TCP連接，客戶端被動關(guān)閉連接，釋放TCP連接;若connection 模式為keepalive，則該連接會保持一段時間，在該時間內(nèi)可以繼續(xù)接收請求;

5. 客戶端瀏覽器解析HTML內(nèi)容

客戶端瀏覽器首先解析狀態(tài)行，查看表明請求是否成功的狀態(tài)代碼。然后解析每一個響應(yīng)頭，響應(yīng)頭告知以下為若干字節(jié)的HTML文檔和文檔的字符集。客戶端瀏覽器讀取響應(yīng)數(shù)據(jù)HTML，根據(jù)HTML的語法對其進行格式化，并在瀏覽器窗口中顯示。

例如：在瀏覽器地址欄鍵入URL，按下回車之后會經(jīng)歷以下流程：

瀏覽器向 DNS 服務(wù)器請求解析該 URL 中的域名所對應(yīng)的 IP 地址;

解析出 IP 地址后，根據(jù)該 IP 地址和默認(rèn)端口 80，和服務(wù)器建立TCP連接;

瀏覽器發(fā)出讀取文件(URL 中域名后面部分對應(yīng)的文件)的HTTP 請求，該請求報文作為 TCP 三次握手的第三個報文的數(shù)據(jù)發(fā)送給服務(wù)器;

服務(wù)器對瀏覽器請求作出響應(yīng)，并把對應(yīng)的 html 文本發(fā)送給瀏覽器;

釋放 TCP連接;

瀏覽器將該 html 文本并顯示內(nèi)容;

四、HTTP請求方法

HTTP/1.1協(xié)議中共定義了八種方法（也叫“動作”）來以不同方式操作指定的資源：

1、GET

向指定的資源發(fā)出“顯示”請求。使用GET方法應(yīng)該只用在讀取數(shù)據(jù)，而不應(yīng)當(dāng)被用于產(chǎn)生“副作用”的操作中，例如在Web Application中。其中一個原因是GET可能會被網(wǎng)絡(luò)蜘蛛等隨意訪問。

2、HEAD

與GET方法一樣，都是向服務(wù)器發(fā)出指定資源的請求。只不過服務(wù)器將不傳回資源的本文部分。它的好處在于，使用這個方法可以在不必傳輸全部內(nèi)容的情況下，就可以獲取其中“關(guān)于該資源的信息”（元信息或稱元數(shù)據(jù)）。

3、POST

向指定資源提交數(shù)據(jù)，請求服務(wù)器進行處理（例如提交表單或者上傳文件）。數(shù)據(jù)被包含在請求本文中。這個請求可能會創(chuàng)建新的資源或修改現(xiàn)有資源，或二者皆有。

4、PUT

向指定資源位置上傳其最新內(nèi)容。

5、DELETE

請求服務(wù)器刪除Request-URI所標(biāo)識的資源。

6、TRACE

回顯服務(wù)器收到的請求，主要用于測試或診斷。

7、OPTIONS

這個方法可使服務(wù)器傳回該資源所支持的所有HTTP請求方法。用'*'來代替資源名稱，向Web服務(wù)器發(fā)送OPTIONS請求，可以測試服務(wù)器功能是否正常運作。

8、CONNECT

HTTP/1.1協(xié)議中預(yù)留給能夠?qū)⑦B接改為管道方式的代理服務(wù)器。通常用于SSL加密服務(wù)器的鏈接（經(jīng)由非加密的HTTP代理服務(wù)器）。

注意事項：

方法名稱是區(qū)分大小寫的。當(dāng)某個請求所針對的資源不支持對應(yīng)的請求方法的時候，服務(wù)器應(yīng)當(dāng)返回狀態(tài)碼405（Method Not Allowed），當(dāng)服務(wù)器不認(rèn)識或者不支持對應(yīng)的請求方法的時候，應(yīng)當(dāng)返回狀態(tài)碼501（Not Implemented）。

HTTP服務(wù)器至少應(yīng)該實現(xiàn)GET和HEAD方法，其他方法都是可選的。當(dāng)然，所有的方法支持的實現(xiàn)都應(yīng)當(dāng)匹配下述的方法各自的語義定義。此外，除了上述方法，特定的HTTP服務(wù)器還能夠擴展自定義的方法。例如PATCH（由 RFC 5789 指定的方法）用于將局部修改應(yīng)用到資源。

五、HTTP狀態(tài)碼

所有HTTP響應(yīng)的第一行都是狀態(tài)行，依次是當(dāng)前HTTP版本號，3位數(shù)字組成的狀態(tài)代碼，以及描述狀態(tài)的短語，彼此由空格分隔。

狀態(tài)代碼的第一個數(shù)字代表當(dāng)前響應(yīng)的類型：

1xx消息——請求已被服務(wù)器接收，繼續(xù)處理

2xx成功——請求已成功被服務(wù)器接收、理解、并接受

3xx重定向——需要后續(xù)操作才能完成這一請求

4xx請求錯誤——請求含有詞法錯誤或者無法被執(zhí)行

5xx服務(wù)器錯誤——服務(wù)器在處理某個正確請求時發(fā)生錯誤

雖然 RFC 2616 中已經(jīng)推薦了描述狀態(tài)的短語，例如"200 OK"，"404 Not Found"，但是WEB開發(fā)者仍然能夠自行決定采用何種短語，用以顯示本地化的狀態(tài)描述或者自定義信息。

六、URL

超文本傳輸協(xié)議（HTTP）的統(tǒng)一資源定位符將從因特網(wǎng)獲取信息的五個基本元素包括在一個簡單的地址中：

傳送協(xié)議。

層級URL標(biāo)記符號(為[//],固定不變)

訪問資源需要的憑證信息（可省略）

服務(wù)器。（通常為域名，有時為IP地址）

端口號。（以數(shù)字方式表示，若為HTTP的默認(rèn)值“:80”可省略）

路徑。（以“/”字符區(qū)別路徑中的每一個目錄名稱）

查詢。（GET模式的窗體參數(shù)，以“?”字符為起點，每個參數(shù)以“&”隔開，再以“=”分開參數(shù)名稱與數(shù)據(jù)，通常以UTF8的URL編碼，避開字符沖突的問題）

片段。以“#”字符為起點

以http://www.luffycity.com:80/news/index.html?id=250&page=1 為例, 其中：

http，是協(xié)議；

www.luffycity.com，是服務(wù)器；

80，是服務(wù)器上的網(wǎng)絡(luò)端口號；

/news/index.html，是路徑；

?id=250&page=1，是查詢。

大多數(shù)網(wǎng)頁瀏覽器不要求用戶輸入網(wǎng)頁中“http://”的部分，因為絕大多數(shù)網(wǎng)頁內(nèi)容是超文本傳輸協(xié)議文件。同樣，“80”是超文本傳輸協(xié)議文件的常用端口號，因此一般也不必寫明。一般來說用戶只要鍵入統(tǒng)一資源定位符的一部分（www.luffycity.com:80/news/index.html?id=250&page=1）就可以了。

由于超文本傳輸協(xié)議允許服務(wù)器將瀏覽器重定向到另一個網(wǎng)頁地址，因此許多服務(wù)器允許用戶省略網(wǎng)頁地址中的部分，比如 www。從技術(shù)上來說這樣省略后的網(wǎng)頁地址實際上是一個不同的網(wǎng)頁地址，瀏覽器本身無法決定這個新地址是否通，服務(wù)器必須完成重定向的任務(wù)。

七、HTTP請求格式

八、HTTP響應(yīng)格式

軟件開發(fā) 人工智能 云計算 機器學(xué)習(xí)

版權(quán)聲明：本文內(nèi)容由網(wǎng)絡(luò)用戶投稿，版權(quán)歸原作者所有，本站不擁有其著作權(quán)，亦不承擔(dān)相應(yīng)法律責(zé)任。如果您發(fā)現(xiàn)本站中有涉嫌抄襲或描述失實的內(nèi)容，請聯(lián)系我們jiasou666@gmail.com 處理，核實后本網(wǎng)站將在24小時內(nèi)刪除侵權(quán)內(nèi)容。