详解http协议

2018-11-07  本文已影响0人  blossomjae

HTTP协议是Hyper Text Transfer Protocol（超文本传输协议）的缩写,是用于从服务器传输超文本到本地浏览器的传送协议。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


http.png

一、Http的特点

二、Http报文

Http报文包括请求报文和响应报文
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。
响应报文由状态行、响应头部、空行和响应体四个部分组成。

请求报文和响应报文都是由开始行（对于请求报文，开始行就是请求行，对于响应报文，开始行就是状态行），消息报头（可选），空行（只有CRLF的行），消息正文（可选）组成。

HTTP消息报头包括普通报头、请求报头、响应报头、实体报头

Cache-Control 用于指定缓存指令，缓存指令是单向的（响应中出现的缓存指令在请求中未必会出现），且是独立的（一个消息的缓存指令不会影响另一个消息处理的缓存机制），HTTP1.0使用的类似的报头域为Pragma。
请求时的缓存指令包括：no-cache（用于指示请求或响应消息不能缓存）、no-store、max-age、max-stale、min-fresh、only-if-cached;
响应时的缓存指令包括：public、private、no-cache、no-store、no-transform、must-revalidate、proxy-revalidate、max-age、s-maxage.
eg：为了指示IE浏览器（客户端）不要缓存页面，服务器端的JSP程序可以编写如下：response.sehHeader("Cache-Control","no-cache");
//response.setHeader("Pragma","no-cache");作用相当于上述代码，通常两者//合用
这句代码将在发送的响应消息中设置普通报头域：Cache-Control:no-cache

常用的实体报头
Cache—Control：指定缓存指令，分为请求或响应时的缓存指令，缓存指令是单向的，C例如JSP代码：response.setHeader(“Cache—Control”,”no—cache”);
Date：消息产生的日期和时间，客户端只有在发送消息中包含了消息正文的时候，才发送Date报头域，服务器端响应总是包含Date报头域。
Connection：允许发送者指定连接的选项，服务器响应后的状态
Pragmatic：用于包含特定实现（implementation—specific）的指令，Pragma：no—cache与HTTP1.1版的Cache—Control：no—cache作用相同

请求报文

image.png

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；
Accept： 浏览器可接受的MIME类型。
Accept-Charset：浏览器可接受的字符集。
Accept-Encoding：浏览器能够进行解码的数据编码方式，比如gzip。Servlet能够向支持gzip的浏览器返回经gzip编码的HTML页面。许多情形下这可以减少5到10倍的下载时间。
Accept-Language：浏览器所希望的语言种类，当服务器能够提供一种以上的语言版本时要用到。
Authorization：授权信息，通常出现在对服务器发送的WWW-Authenticate头的应答中。
Content-Length：表示请求消息正文的长度。
Host： 客户机通过这个头告诉服务器，想访问的主机名。Host头域指定请求资源的Intenet主机和端口号，必须表示请求url的原始服务器或网关的位置。HTTP/1.1请求必须包含主机头域，否则系统会以400状态码返回。
If-Modified-Since：客户机通过这个头告诉服务器，资源的缓存时间。只有当所请求的内容在指定的时间后又经过修改才返回它，否则返回304“Not Modified”应答。
Referer：客户机通过这个头告诉服务器，它是从哪个资源来访问服务器的(防盗链)。包含一个URL，用户从该URL代表的页面出发访问当前请求的页面。
User-Agent：User-Agent头域的内容包含发出请求的用户信息。浏览器类型，如果Servlet返回的内容与浏览器类型有关则该值非常有用。
Cookie：客户机通过这个头可以向服务器带数据，这是最重要的请求头信息之一。
Pragma：指定“no-cache”值表示服务器必须返回一个刷新后的文档，即使它是代理服务器而且已经有了页面的本地拷贝。
From：请求发送者的email地址，由一些特殊的Web客户程序使用，浏览器不会用到它。
Connection：处理完这次请求后是否断开连接还是继续保持连接。如果Servlet看到这里的值为“Keep- Alive”，或者看到请求使用的是HTTP 1.1(HTTP 1.1默认进行持久连接)，它就可以利用持久连接的优点，当页面包含多个元素时(例如Applet，图片)，显著地减少下载所需要的时间。要实现这一点，Servlet需要在应答中发送一个Content-Length头，最简单的实现方法是：先把内容写入 ByteArrayOutputStream，然后在正式写出内容之前计算它的大小。
Range：Range头域可以请求实体的一个或者多个子范围。例如，
表示头500个字节：bytes=0-499
表示第二个500字节：bytes=500-999
表示最后500个字节：bytes=-500
表示500字节以后的范围：bytes=500-
第一个和最后一个字节：bytes=0-0,-1
同时指定几个范围：bytes=500-600,601-999
但是服务器可以忽略此请求头，如果无条件GET包含Range请求头，响应会以状态码206(PartialContent)返回而不是以200 (OK)。UA-Pixels，UA-Color，UA-OS，UA-CPU：由某些版本的IE浏览器所发送的非标准的请求头，表示屏幕大小、颜色深度、操作系统和CPU类型

响应报文

image.png

Allow：服务器支持哪些请求方法(如GET、POST等)。
Content-Encoding：文档的编码(Encode)方法。只有在解码之后才可以得到Content-Type头指定的内容类型。利用gzip压缩文档能够显著地减少HTML文档的下载时间。Java的GZIPOutputStream可以很方便地进行gzip压缩，但只有Unix上的Netscape和Windows上的IE4、IE5才支持它。因此，Servlet应该通过查看Accept-Encoding头(即request.getHeader(“Accept- Encoding”))检查浏览器是否支持gzip，为支持gzip的浏览器返回经gzip压缩的HTML页面，为其他浏览器返回普通页面。
Content-Length：表示内容长度。只有当浏览器使用持久HTTP连接时才需要这个数据。如果你想要利用持久连接的优势，可以把输出文档写入 ByteArrayOutputStram，完成后查看其大小，然后把该值放入Content-Length头，最后通过byteArrayStream.writeTo(response.getOutputStream()发送内容。
Content- Type：表示后面的文档属于什么MIME类型。Servlet默认为text/plain，但通常需要显式地指定为text/html。由于经常要设置 Content-Type，因此HttpServletResponse提供了一个专用的方法setContentType。
Date：当前的GMT时间，例如，Date:Mon,31Dec200104:25:57GMT。Date描述的时间表示世界标准时，换算成本地时间，需要知道用户所在的时区。你可以用setDateHeader来设置这个头以避免转换时间格式的麻烦。
Expires：告诉浏览器把回送的资源缓存多长时间，-1或0则是不缓存。
Last-Modified：文档的最后改动时间。客户可以通过If-Modified-Since请求头提供一个日期，该请求将被视为一个条件GET，只有改动时间迟于指定时间的文档才会返回，否则返回一个304(Not Modified)状态。Last-Modified也可用setDateHeader方法来设置。
Location：这个头配合302状态码使用，用于重定向接收者到一个新URI地址。表示客户应当到哪里去提取文档。Location通常不是直接设置的，而是通过HttpServletResponse的sendRedirect方法，该方法同时设置状态代码为302。
Refresh：告诉浏览器隔多久刷新一次，以秒计。
Server：服务器通过这个头告诉浏览器服务器的类型。Server响应头包含处理请求的原始服务器的软件信息。此域能包含多个产品标识和注释，产品标识一般按照重要性排序。Servlet一般不设置这个值，而是由Web服务器自己设置。
Set-Cookie：设置和页面关联的Cookie。Servlet不应使用response.setHeader(“Set-Cookie”, …)，而是应使用HttpServletResponse提供的专用方法addCookie。
Transfer-Encoding：告诉浏览器数据的传送格式。
WWW-Authenticate：客户应该在Authorization头中提供什么类型的授权信息?在包含401(Unauthorized)状态行的应答中这个头是必需的。例如，response.setHeader(“WWW-Authenticate”, “BASIC realm=\”executives\”“)。注意Servlet一般不进行这方面的处理，而是让Web服务器的专门机制来控制受密码保护页面的访问。
注：设置应答头最常用的方法是HttpServletResponse的setHeader，该方法有两个参数，分别表示应答头的名字和值。和设置状态代码相似，设置应答头应该在发送任何文档内容之前进行。
setDateHeader方法和setIntHeadr方法专门用来设置包含日期和整数值的应答头，前者避免了把Java时间转换为GMT时间字符串的麻烦，后者则避免了把整数转换为字符串的麻烦。
HttpServletResponse还提供了许多设置
setContentType：设置Content-Type头。大多数Servlet都要用到这个方法。
setContentLength：设置Content-Length头。对于支持持久HTTP连接的浏览器来说，这个函数是很有用的。
addCookie：设置一个Cookie(Servlet API中没有setCookie方法，因为应答往往包含多个Set-Cookie头)。

三、HTTP请求方法

四、GET与POST区别

五、Http状态码

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

常见的状态码：

200：成功——比如GET请求，请求的资源会作为响应实体返回 ， 而HEAD请求，信息只存在于响应报文首部header，因为它不会返回报文实体，只返回报文首部 、 而对于POST，浏览器先发送header，服务器响应100 continue，浏览器再发送data，服务器响应200 ok（返回数据）。
204：No Content 请求已成功处理，但是没有内容返回，返回的响应报文中没有报文实体
307和304(我不给你这个资源，自己拿缓存)
206：Partial Content 表示服务器已经完成了部分GET请求（客户端进行了范围请求） 响应报文中包含Content-Range指定范围的实体内容
301： Moved Permanently 永久重定向，表示请求的资源已经永久的搬到了其他位置 就是说资源已经被分配了新的URI
302 ：Found 临时重定向。表示请求的资源临时搬到了其他位置，请求的资源暂时被配到到了新的URI 新的临时URI应该提示在响应报文的Location首部字段
303：See Other 请求资源存在另一个URI，应使用GET定向获取请求资源 （用get重新获取）
304：Not Modified 表示客户端发送附带条件的请求（GET方法请求报文中的IF…）时，条件不满足
返回304时，不包含任何响应主体
400：Bad Request 表示请求报文存在语法错误或参数错误，服务器不理解 服务器不应该重复提交这个请求 ，需要修改请求内容后再次发送
401：Unauthorized 发送的请求需要有HTTP认证信息或者是认证失败了 返回401的响应必须包含一个适用于被请求资源的WWW-Authenticate首部以质询用户信息
403：Forbidden 表示对请求资源的访问被服务器拒绝，服务器可以对此作出解释，也可以不解释 比如说你可能没有访问权限
404： Not Found 服务器找不到你请求的资源
500 ： Internal Server Error 表示服务器执行请求的时候出错了 可能是Web应用有bug或临时故障
502： Bad Gateway 对用户访问请求的响应超时造成的 Web 服务器用作网关或代理服务器时收到了无效响应 即连接超时 我们向服务器发送请求 由于服务器当前链接太多，导致服务器方面无法给于正常的响应,产生此类报错
503： Service Unavailable 表示服务器超负载或正停机维护，无法处理请求。

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。
    image.png
  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。
image.png

七、一次完整的HTTP请求所经历的7个步骤

HTTP通信机制是在一次完整的HTTP通信过程中，Web浏览器与Web服务器之间将完成下列7个步骤：

  1. 建立TCP连接
    在HTTP工作开始之前，Web浏览器首先要通过网络与Web服务器建立连接，该连接是通过TCP来完成的，该协议与IP协议共同构建 Internet，即著名的TCP/IP协议族，因此Internet又被称作是TCP/IP网络。HTTP是比TCP更高层次的应用层协议，根据规则， 只有低层协议建立之后才能，才能进行更层协议的连接，因此，首先要建立TCP连接，一般TCP连接的端口号是80。

  2. Web浏览器向Web服务器发送请求命令
    一旦建立了TCP连接，Web浏览器就会向Web服务器发送请求命令。例如：GET/sample/hello.jsp HTTP/1.1。

  3. Web浏览器发送请求头信息
    浏览器发送其请求命令之后，还要以头信息的形式向Web服务器发送一些别的信息，之后浏览器发送了一空白行来通知服务器，它已经结束了该头信息的发送。

  4. Web服务器应答
    客户机向服务器发出请求后，服务器会客户机回送应答， HTTP/1.1 200 OK ，应答的第一部分是协议的版本号和应答状态码。

  5. Web服务器发送应答头信息
    正如客户端会随同请求发送关于自身的信息一样，服务器也会随同应答向用户发送关于它自己的数据及被请求的文档。

  6. Web服务器向浏览器发送数据
    Web服务器向浏览器发送头信息后，它会发送一个空白行来表示头信息的发送到此为结束，接着，它就以Content-Type应答头信息所描述的格式（json等）发送用户所请求的实际数据。

  7. Web服务器关闭TCP连接
    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 （保持连接）
    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。

上一篇 下一篇

猜你喜欢

热点阅读