http协议详解

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HTTP协议

1、概述：

HTTP协议（超文本传输协议）是用于从WWW服务器传输超文本到本地浏览器的传送协议。它可以使浏览器更加高效，使网络传输减少。它不仅保证计算机正确快速地传输超文本文档，还确定传输文档中的哪一部分，以及哪部分内容首先显示(如文本先于图形)等。

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，同一个客户端的这次请求和上次请求是没有对应关系。

2、HTTP在TCP/IP协议栈中的位置：

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。如下图所示：

默认HTTP的端口号为80，HTTPS的端口号为443。

3、HTTP的请求响应模型：

HTTP协议永远都是客户端发起请求，服务器回送响应。见下图：

这样就限制了使用HTTP协议，无法实现在客户端没有发起请求的时候，服务器将消息推送给客户端。

4、工作流程：

一次HTTP操作称为一个事务，其工作过程可分为四步：

1）首先客户机与服务器需要建立连接。只要单击某个超级链接，HTTP的工作开始。

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、客户机信息和可能的内容。

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）客户端接收服务器所返回的信息通过浏览器显示在用户的显示屏上，然后客户机与服务器断开连接。

如果在以上过程中的某一步出现错误，那么产生错误的信息将返回到客户端，有显示屏输出。对于用户来说，这些过程是由HTTP自己完成的，用户只要用鼠标点击，等待信息显示就可以了。

5、Http 消息格式：

START_LINE <CRLF>

MESSAGE_HEADER<CRLF>

<CRLF>

MESSAGE_BODY<CRLF>

其中<CRLF>代表回车换行。

第一行START_LINE指出消息是请求消息还是响应消息。即识别一个要执行的远程过程（请求消息），或识别请求的“状态”（响应消息）。

之后几列说明一些限定请求和响应的选项和参数。

有一个或多个MESSAGE_HEADER<CRLF>，由一个空白行结束。http中定义了很多首部类型，一些是请求消息的，一些属于响应消息，还有一些是消息主体中携带的数据。

MESSAGE_BODY<CRLF>是被请求的内容。请求消息中这个一般是空项。

6、http请求消息：

首行说明的三件事：应完成的操作，应在其上完成操作的网页和所用的http版本。

所有的http请求操作：

HEAD：获取指定网页的状态信息。用来测试一个超文本链接的合法性，或查看一个特定网页在上一次浏览器获取后是否被修改过。

向服务器索要与GET请求相一致的响应，只不过响应体将不会被返回。这一方法可以在不必传输整个响应内容的情况下，就可以获取包含在响应消息头中的元信息。

GET：获取指定的网页，在浏览器希望取回和显示一个网页时调用。

向特定的资源发出请求。注意：GET方法不应当被用于产生“副作用”的操作中，其中一个原因是GET可能会被网络蜘蛛等随意访问。

POST：递交信息到服务器。

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。

OPTIONS：请求查询服务器的性能，或查询与资源相关的选项和需求

返回服务器针对特定资源所支持的HTTP请求方法。也可以利用向Web服务器发送“*”的请求来测试服务器的功能性。

PUT：在指定的URL下存储文档。即向指定资源位置上传其最新内容。

DELETE：删除指定资源。

TRACE：回送请求消息。

CONNECT：由代理使用。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。

客户端请求例子：

GET /product.jsp HTTP/1.1

Accept :image/gif.image/jpeg,*/*

Accept-Language :zh-cn

Connection :Keep-Alive

Host :localhost

User-Agent : Mozilla/5.0 (Macintosh; Intel Mac OS X 10_10_5)

Accept-Encoding :gzip,deflate

username=wsz&productId=1

（1）请求方法URL协议/版本

请求的第一行是“请求方法 URL 协议/版本”：GET  / product.jsp   HTTP/1.1

（2）请求头(RequestHeader)

请求头包含许多有关的客户端环境和请求正文的有用信息。例如，请求头可以声明浏览器所用的语言，请求正文的长度等。

Accept :image/gif.image/jpeg.*/*--------- 浏览器可接受的MIME类型；（MIME规定了用于表示各种各样的数据类型的符号化方法。）

Accept-Language :zh-cn----------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；

Connection :Keep-Alive----------表示是否需要持久连接。值为“Keep-Alive”，或者看到请求使用的是HTTP1.1（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，显著地减少下载所需要的时间。

Host : localhost---------------初始URL中的主机和端口；

User-Agent:Mozilla/5.0(Macintosh; Intel Mac OS X 10_10_5) -------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；

Accept-Encoding :gzip,deflate.---------- 浏览器能够进行解码的数据编码方式

（3）请求正文

请求头和请求正文之间是一个空行，表示请求头已经结束，接下来的是请求正文。请求正文中可以包含客户提交的查询字符串信息：

username=wsz&productId=1

在以上的例子的HTTP请求中，请求的正文只有一行内容。在实际应用中，HTTP请求正文可以包含更多的内容。

7、http响应消息：

也是以START_LINE<CRLF>为起点，这一行说明使用的http版本，一个3位码指示请求是否成功，使用一个文本串给出响应的原因。

例如：上面的图片中200OK 表示客户端请求成功

http/1.1 202 Accepted表示服务器满足请求。

http/1.1 404 Not Found表示网页没有找到而不能满足请求。

http/1.1 400 Bad Request 由于客户端请求有语法错误，不能被服务器所理解。

http/1.1 500 Internal Server Error 服务器发生不可预期的错误，导致无法完成客户端的请求。

- 1xx: 指示信息       表示请求已接收，继续处理。

- 2xx: 成功           表示请求已经被成功接收、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。

【详情见附件】

一个或多个MESSAGE_HEADER<CRLF>，传递返回给客户的附加消息。

服务端响应:

HTTP/1.1 200 OK

Date: Mon, 27 Jul 2009 12:28:53 GMT

Server: Apache

Content-Length: 51

Content-Type: text/plain

Date：当前的GMT时间。

Server: 服务器名字。

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。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。默认为text/plain，但通常需要显式地指定为text/html。

【字段内容，见附件】

Ps: URL统一资源标示符，URI表示资源的字符串，资源不必可获取或可访问。

只有被特意用于定位资源时能成为URL

附件：

GET和POST请求详解

GET方式：是以实体的方式得到由请求URI所指定资源的信息，如果请求URI只是一个数据产生过程，那么最终要在响应实体中返回的是处理过程的结果所指向的资源，而不是处理过程的描述。

POST方式：用来向目的服务器发出请求，要求它接受被附在请求后的实体，并把它当作请求队列中请求URI所指定资源的附加新子项，Post被设计成用统一的方法实现下列功能：

1：对现有资源的解释；

2：向电子公告栏、新闻组、邮件列表或类似讨论组发信息；

3：提交数据块；

4：通过附加操作来扩展数据库 。

从上面描述可以看出，Get是向服务器发索取数据的一种请求；而Post是向服务器提交数据的一种请求，要提交的数据位于信息头后面的实体中。

GET与POST方法有以下区别：

（1）在客户端，Get方式在通过URL提交数据，数据在URL中可以看到；POST方式，数据放置在HTMLHEADER内提交。

（2）GET方式提交的数据最多只能有1024字节，而POST则没有此限制。

（3）安全性问题。正如在（1）中提到，使用Get 的时候，参数会显示在地址栏上，而Post 不会。所以，如果这些数据是中文数据而且是非敏感数据，那么使用get；如果用户输入的数据不是中文字符而且包含敏感数据，那么还是使用post为好。

（4）安全的和幂等的。所谓安全的意味着该操作用于获取信息而非修改信息。幂等的意味着对同一URL 的多个请求应该返回同样的结果。完整的定义并不像看起来那样严格。换句话说，GET请求一般不应产生副作用。从根本上讲，其目标是当用户打开一个链接时，她可以确信从自身的角度来看没有改变资源。比如，新闻站点的头版不断更新。虽然第二次请求会返回不同的一批新闻，该操作仍然被认为是安全的和幂等的，因为它总是返回当前的新闻。反之亦然。POST请求就不那么轻松了。POST表示可能改变服务器上的资源的请求。仍然以新闻站点为例，读者对文章的注解应该通过POST 请求实现，因为在注解提交之后站点已经不同了（比方说文章下面出现一条注解）。

请求头

HTTP最常见的请求头如下：

Accept：浏览器可接受的MIME类型；（MIME规定了用于表示各种各样的数据类型的符号化方法。）

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；

Connection：表示是否需要持久连接。如果Servlet看到这里的值为“Keep-Alive”，或者看到请求使用的是HTTP1.1（HTTP1.1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；

Content-Length：表示请求消息正文的长度；

Cookie：这是最重要的请求头信息之一；

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；

Host：初始URL中的主机和端口；

If-Modified-Since：只有当所请求的内容在指定的日期之后又经过修改才返回它，否则返回304“NotModified”应答；

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；

Referer：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：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；

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。

响应头

HTTP最常见的响应头如下所示：

实体头

实体头用坐实体内容的元信息，描述了实体内容的属性，包括实体信息类型，长度，压缩方法，最后一次修改时间，数据有效性等。

Allow：GET,POST

Content-Encoding：文档的编码（Encode）方法，例如：gzip，见“2.5 响应头”；

Content-Language：内容的语言类型，例如：zh-cn；

Content-Length：表示内容长度，eg：80，可参考“2.5响应头”；

Content-Location：表示客户应当到哪里去提取文档，例如：http://www.dfdf.org/dfdf.html，可参考“2.5响应头”；

Content-MD5：MD5 实体的一种MD5摘要，用作校验和。发送方和接受方都计算MD5摘要，接受方将其计算的值与此头标中传递的值进行比较。Eg1：Content-MD5:<base64 of 128 MD5 digest>。Eg2：dfdfdfdfdfdfdff==；

Content-Range：随部分实体一同发送；标明被插入字节的低位与高位字节偏移，也标明此实体的总长度。Eg1：Content-Range:1001-2000/5000，eg2：bytes2543-4532/7898

Content-Type：标明发送或者接收的实体的MIME类型。Eg：text/html;charset=GB2312       主类型/子类型；

Expires：为0证明不缓存；

Last-Modified：WEB 服务器认为对象的最后修改时间，比如文件的最后修改时间，动态页面的最后产生时间等等。例如：Last-Modified：Tue, 06May 2008 02:42:43 GMT.

扩展头

在HTTP消息中，也可以使用一些再HTTP1.1正式规范里没有定义的头字段，这些头字段统称为自定义的HTTP头或者扩展头，他们通常被当作是一种实体头处理。

现在流行的浏览器实际上都支持Cookie,Set-Cookie,Refresh和Content-Disposition等几个常用的扩展头字段。

Refresh：1;url=http://www.dfdf.org  //过1秒跳转到指定位置；

Content-Disposition：头字段,可参考“2.5响应头”；

Content-Type：WEB 服务器告诉浏览器自己响应的对象的类型。

eg1：Content-Type：application/xml；

eg2：applicaiton/octet-stream；

http的状态响应码

1**：请求收到，继续处理

100——客户必须继续发出请求

101——客户要求服务器根据请求转换HTTP协议版本

2**：操作成功收到，分析、接受

200——交易成功

201——提示知道新文件的URL

202——接受和处理、但处理未完成

203——返回信息不确定或不完整

204——请求收到，但返回信息为空

205——服务器完成了请求，用户代理必须复位当前已经浏览过的文件

206——服务器已经完成了部分用户的GET请求

3**：完成此请求必须进一步处理

300——请求的资源可在多处得到

301——删除请求数据

302——在其他地址发现了请求数据

303——建议客户访问其他URL或访问方式

304——客户端已经执行了GET，但文件未变化

305——请求的资源必须从服务器指定的地址得到

306——前一版本HTTP中使用的代码，现行版本中不再使用

307——申明请求的资源临时性删除

4**：请求包含一个错误语法或不能完成

400——错误请求，如语法错误

401——未授权

HTTP 401.1 - 未授权：登录失败

　　HTTP401.2 - 未授权：服务器配置问题导致登录失败

　　HTTP401.3 - ACL 禁止访问资源

　　HTTP401.4 - 未授权：授权被筛选器拒绝

HTTP 401.5 - 未授权：ISAPI 或 CGI 授权失败

402——保留有效ChargeTo头响应

403——禁止访问

HTTP 403.1 禁止访问：禁止可执行访问

　　HTTP403.2 - 禁止访问：禁止读访问

　　HTTP403.3 - 禁止访问：禁止写访问

　　HTTP403.4 - 禁止访问：要求SSL

　　HTTP403.5 - 禁止访问：要求SSL 128

　　HTTP403.6 - 禁止访问：IP地址被拒绝

　　HTTP403.7 - 禁止访问：要求客户证书

　　HTTP403.8 - 禁止访问：禁止站点访问

　　HTTP403.9 - 禁止访问：连接的用户过多

　　HTTP403.10 - 禁止访问：配置无效

　　HTTP403.11 - 禁止访问：密码更改

　　HTTP403.12 - 禁止访问：映射器拒绝访问

　　HTTP403.13 - 禁止访问：客户证书已被吊销

　　HTTP403.15 - 禁止访问：客户访问许可过多

　　HTTP403.16 - 禁止访问：客户证书不可信或者无效

HTTP 403.17 - 禁止访问：客户证书已经到期或者尚未生效

404——没有发现文件、查询或URl

405——用户在Request-Line字段定义的方法不允许

406——根据用户发送的Accept拖，请求资源不可访问

407——类似401，用户必须首先在代理服务器上得到授权

408——客户端没有在用户指定的饿时间内完成请求

409——对当前资源状态，请求不能完成

410——服务器上不再有此资源且无进一步的参考地址

411——服务器拒绝用户定义的Content-Length属性请求

412——一个或多个请求头字段在当前请求中错误

413——请求的资源大于服务器允许的大小

414——请求的资源URL长于服务器允许的长度

415——请求资源不支持请求项目格式

416——请求中包含Range请求头字段，在当前请求资源范围内没有range指示值，请求也不包含If-Range请求头字段

417——服务器不满足请求Expect头字段指定的期望值，如果是代理服务器，可能是下一级服务器不能满足请求长。

5**：服务器执行一个完全有效请求失败

　　HTTP500 - 内部服务器错误

　　HTTP500.100 - 内部服务器错误- ASP 错误

　　HTTP500-11 服务器关闭

　　HTTP500-12 应用程序重新启动

　　HTTP500-13 - 服务器太忙

　　HTTP500-14 - 应用程序无效

　　HTTP500-15 - 不允许请求global.asa

　　Error501 - 未实现

HTTP 502 - 网关错误

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