HTTP协议详细介绍

http协议的由来

HTTP协议详细介绍

既然TCP/UDP是广泛使用的网络通信协议,那为啥有多出个http协议来呢?

笔者曾自己动手写过一个简单的web服务器处理软件,根据我的推断(不一定准确)。UDP协议具有不可靠性和不安全性,显然这很难满足web应用的需要。

而TCP协议是基于连接和三次握手的,虽然具有可靠性,但人具有一定的缺陷。但试想一下,普通的C/S架构软件,顶多上千个Client同时连接,而B/S架构的网站,十万人同时在线也是很平常的事儿。如果十万个客户端和服务器一直保持连接状态,那服务器如何满足承载呢?

这就衍生出了http协议。基于TCP的可靠性连接。通俗点说,就是在请求之后,服务器端立即关闭连接、释放资源。这样既保证了资源可用,也吸取了TCP的可靠性的优点。

正因为这点,所以大家通常说http协议是“无状态”的,也就是“服务器不知道你客户端干了啥”,其实很大程度上是基于性能考虑的。以至于后来有了session之类的玩意 

什么是http协议

HTTP(HyperText Transport Protocol)是超文本传输协议
基于TCP/IP协议基础上的应用层协议,底层实现仍为socket
基于请求-响应模式:通信一定是从客户端开始,服务器端接收到客户端一定会做出对应响应
无状态:协议不对任何一次通信状态和任何数据做保存
无连接:一次连接只完成一次请求-响应,请求-响应完毕后会立即断开连接

http工作原理(事务)

一次http操作称之为一个事务,工作过程可分为四步

1.客户端与服务端建立连接
2.客户端发生一个http协议指定格式的请求
3.服务器端接收请求后,回应一个http协议指定格式的响应
4.客户端将服务器的响应显示展现给用户

状态码特点

1打头:消息通知
2打头:请求成功
3打头:重定向
4打头:客户端错误
5打头:服务器端错误

实战准备

在监视网络方面,windows平台上有一款叫做Sniffer的优秀软件,这也是很多“黑客”经常使用的嗅探工具。 在研究http协议时,推荐大家使用一款

叫作httpwatch的工具。(遗憾的是,该工具是收费的。该咋办就咋办,你懂的)。安装完成后,可以在IE浏览器的tools中直接打开(目前也支持firefox)。如图所示

HTTP协议详细介绍

点击Record,就可以开始监视并记录http消息了。stop、Clear等等按钮的功能,这里就不一一介绍了。拿实例来说话,下面就是我记录访问main.aspx页面的时候记录的,能够清晰的看到http报文消息的详细信息,如图:

HTTP协议详细介绍

学习http协议,主要需要了解http的请求和响应(当然,还有get、post等请求方式,状态码、URI、MIME等)

HTTP请求协议

请求协议遵照以下格式

请求首行;        // 请求方式 请求路径 协议和版本,例如:GET /index.html HTTP/1.1
请求头信息;      // 请求头名称:请求头内容,即为key:value格式,例如:Host:localhost
空行;           // 用来与请求体分隔开
请求体。         // GET没有请求体,只有POST有请求体。

浏览器发送给服务器的内容就这个格式的,如果不是这个格式服务器将无法解读!在HTTP协议中,请求有很多请求方法,其中最为常用的就是GETPOST

get请求

GET /562f25980001b1b106000338.jpg HTTP/1.1
Host    img.mukewang.com
User-Agent    Mozilla/5.0 (Windows NT 10.0; WOW64) AppleWebKit/537.36 (KHTML, like Gecko) Chrome/51.0.2704.106 Safari/537.36
Accept    image/webp,image/*,*/*;q=0.8
Referer    http://www.imooc.com/
Accept-Encoding    gzip, deflate, sdch
Accept-Language    zh-CN,zh;q=0.8

HTTP默认的请求方法就是GET
     * 没有请求体
     * 数据量有限制!
     * GET请求数据会暴露在浏览器的地址栏中

GET请求常用的操作:
       1. 在浏览器的地址栏中直接给出URL,那么就一定是GET请求
       2. 点击页面上的超链接也一定是GET请求
       3. 提交表单时,表单默认使用GET请求,但可以设置为POST

请求头

请求头(消息头)包含(客户机请求的服务器主机名,客户机的环境信息等):

Accept:用于告诉服务器,客户机支持的数据类型  (例如:Accept:text/html,image/*)
Accept-Charset:用于告诉服务器,客户机采用的编码格式
Accept-Encoding:用于告诉服务器,客户机支持的数据压缩格式
Accept-Language:客户机语言环境
Host:客户机通过这个服务器,想访问的主机名
If-Modified-Since:客户机通过这个头告诉服务器,资源的缓存时间
Referer:客户机通过这个头告诉服务器,它(客户端)是从哪个资源来访问服务器的(防盗链)
User-Agent:客户机通过这个头告诉服务器,客户机的软件环境(操作系统,浏览器版本等)
Cookie:客户机通过这个头,将Coockie信息带给服务器
Connection:告诉服务器,请求完成后,是否保持连接
Date:告诉服务器,当前请求的时间
Content-Type:显示此HTTP请求提交的内容类型。一般只有post提交时才需要设置该属性
有关Content-Type属性值有如下两种编码类型:
(1)“application/x-www-form-urlencoded”: 表单数据向服务器提交时所采用的编码类型,默认的缺省值就是“application/x-www-form-urlencoded”。 然而,在向服务器发送大量的文本、包含非ASCII字符的文本或二进制数据时这种编码方式效率很低。
(2)“multipart/form-data”: 在文件上载时,所使用的编码类型应当是“multipart/form-data”,它既可以发送文本数据,也支持二进制数据上载。 当提交为表单数据时,可以使用“application/x-www-form-urlencoded”;当提交的是文件时,就需要使用“multipart/form-data”编码类型。

空行
实体内容:
就是指浏览器端通过http协议发送给服务器的实体数据。例如:name=dylan&id=110
(get请求时,通过url传给服务器的值。post请求时,通过表单发送给服务器的值)

post请求

POST / HTTP1.1
Host:www.wrox.com
User-Agent:Mozilla/4.0 (compatible; MSIE 6.0; Windows NT 5.1; SV1; .NET CLR 2.0.50727; .NET CLR 3.0.04506.648; .NET CLR 3.5.21022)
Content-Type:application/x-www-form-urlencoded
Content-Length:40
Connection: Keep-Alive

name=Professional%20Ajax&publisher=Wiley

HTTP响应协议

 响应格式

一般情况下,服务器接收并处理客户端发过来的请求后会返回一个HTTP的响应消息。

HTTP响应也由四个部分组成,分别是:状态行、消息报头、空行和响应正文。

HTTP协议详细介绍

http响应消息格式.jpg

例子

HTTP/1.1 200 OK
Date: Fri, 22 May 2009 06:07:21 GMT
Content-Type: text/html; charset=UTF-8

<html>
      <head></head>
      <body>
            <!--body goes here-->
      </body>
</html>
第一部分:状态行,由HTTP协议版本号, 状态码, 状态消息 三部分组成。

第一行为状态行,(HTTP/1.1)表明HTTP版本为1.1版本,状态码为200,状态消息为(ok)

第二部分:消息报头,用来说明客户端要使用的一些附加信息
Location:这个头配合302状态吗,用于告诉客户端找谁
Server:服务器通过这个头,告诉浏览器服务器的类型
Content-Encoding:告诉浏览器,服务器的数据压缩格式
Content-Length:告诉浏览器,回送数据的长度
Content-Type:告诉浏览器,回送数据的类型
Last-Modified:告诉浏览器当前资源缓存时间
Refresh:告诉浏览器,隔多长时间刷新
Content-Disposition:告诉浏览器以下载的方式打开数据。例如: context.Response.AddHeader("Content-Disposition","attachment:filename=aa.jpg");                                        context.Response.WriteFile("aa.jpg");
Transfer-Encoding:告诉浏览器,传送数据的编码格式
ETag:缓存相关的头(可以做到实时更新)
Expries:告诉浏览器回送的资源缓存多长时间。如果是-1或者0,表示不缓存
Cache-Control:控制浏览器不要缓存数据   no-cache
Pragma:控制浏览器不要缓存数据          no-cache

Connection:响应完成后,是否断开连接。  close/Keep-Alive
Date:告诉浏览器,服务器响应时间
第三部分:空行,消息报头后面的空行是必须的
第四部分:响应正文,服务器返回给客户端的文本信息。

响应包含浏览器能够解析的静态内容,例如:html,纯文本,图片等等信息 (例如 空行后面的html部分为响应正文)

响应状态码

常见状态码:

200 OK                        //客户端请求成功
400 Bad Request               //客户端请求有语法错误,不能被服务器所理解
401 Unauthorized              //请求未经授权,这个状态代码必须和WWW-Authenticate报头域一起使用 
403 Forbidden                 //服务器收到请求,但是拒绝提供服务
404 Not Found                 //请求资源不存在,eg:输入了错误的URL
500 Internal Server Error     //服务器发生不可预期的错误
503 Server Unavailable        //服务器当前不能处理客户端的请求,一段时间后可能恢复正常

理解了以上的http请求消息和响应消息,相信你对于http协议已经理解得足够深刻了。关于http协议的更多具体细节,可以参照http RFC文档

大致步骤就是:浏览器先向服务器发送请求,服务器接收到请求后,做相应的处理,然后封装好响应报文,再回送给浏览器。浏览器拿到响应报文后,再通过 浏览器引擎去渲染网页,解析DOM树,javascript引擎解析并执行脚本操作,插件去干插件该干的事儿...关于浏览器渲染、解析的原理,可以参考http://kb.cnblogs.com/page/129756/

说白了,所谓web的本质,无非是:请求/处理/响应 ,任何的web服务器,任何的服务端编程语言,都没法脱离这个本质。 而浏览器端解析html、图片等静态内容,呈现给用户,脚本引擎执行脚本代码,完成脚本代码要做的事儿(例如dom操作,css属性更改,发送ajax请 求等等)

GET和POST请求的区别

简单来说:get请求是向浏览器要东西,post请求是向浏览器发东西。(简单粗暴)
GET请求

GET /books/?sex=man&name=Professional HTTP/1.1
Host: www.wrox.com
User-Agent: Mozilla/5.0 (Windows; U; Windows NT 5.1; en-US; rv:1.7.6)
Gecko/20050225 Firefox/1.0.1
Connection: Keep-Alive

注意最后一行是空行
POST请求

POST / HTTP/1.1
Host: www.wrox.com
User-Agent: Mozilla/5.0 (Windows; U; Windows NT 5.1; en-US; rv:1.7.6)
Gecko/20050225 Firefox/1.0.1
Content-Type: application/x-www-form-urlencoded
Content-Length: 40
Connection: Keep-Alive

name=Professional%20Ajax&publisher=Wiley

1、GET提交,请求的数据会附在URL之后(就是把数据放置在HTTP协议头中),以?分割URL和传输数据,多个参数用&连接;例 如:login.action?name=hyddd&password=idontknow&verify=%E4%BD%A0 %E5%A5%BD。如果数据是英文字母/数字,原样发送,如果是空格,转换为+,如果是中文/其他字符,则直接把字符串用BASE64加密,得出如: %E4%BD%A0%E5%A5%BD,其中%XX中的XX为该符号以16进制表示的ASCII。

POST提交:把提交的数据放置在是HTTP包的包体中。上文示例中红色字体标明的就是实际的传输数据

因此,GET提交的数据会在地址栏中显示出来,而POST提交,地址栏不会改变。

2、传输数据的大小:首先声明:HTTP协议没有对传输的数据大小进行限制,HTTP协议规范也没有对URL长度进行限制。

而在实际开发中存在的限制主要有:

GET:特定浏览器和服务器对URL长度有限制,例如 IE对URL长度的限制是2083字节(2K+35)。对于其他浏览器,如Netscape、FireFox等,理论上没有长度限制,其限制取决于操作系 统的支持。

因此对于GET提交时,传输数据就会受到URL长度的 限制。

POST:由于不是通过URL传值,理论上数据不受 限。但实际各个WEB服务器会规定对post提交数据大小进行限制,Apache、IIS6都有各自的配置。

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。

    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